通风与空气调节工程学习重点及习题详解.doc

第一章 室内污染物的控制与通风学习目标：通过本章的学习，全面了解自然通风和机械通风的组成和工作原理，熟悉建筑物的防火排烟系统在通风、空调系统中的应用，具有一般建筑物通风的设计计算能力。小 结：本章主要介绍了室内污染物的来源与危害，建筑物通风的分类、概念和工作原理，防火排烟系统的概念和作用原理，并讨论了建筑物通风和防火排烟系统的设计方法。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、熟悉室内污染物的分类、来源及危害，理解室内空气品质的概念及其评价方法。二、掌握局部通风的概念、组成、工作原理及特点，熟悉空气幕和外部吸气罩的设计计算方法。三、掌握全面通风的分类和全面通风换气量的确定方法，理解置换通风的概念和作用原理，熟悉气流组织的类型及设计计算原则，利用空气质量平衡和热平衡方程熟练进行全面通风系统的设计计算。 四、理解热压和风压作用下自然通风的工作原理，熟悉自然通风的设计计算原则和设计计算方法。五、掌握防火分区、防烟分区、加压送风防烟和疏导排烟等基本概念，理解烟气的危害和防排烟的重要性，熟悉烟气的流动与控制原则以及建筑物的防火排烟系统在通风、空调系统中的应用。本章重点：1、室内空气品质的概念及其评价。2、局部通风、全面通风和自然通风的概念、工作原理及特点。3、局部通风、全面通风和自然通风的设计计算方法。4、防火分区、防烟分区的概念，加压送风量和机械排烟量的确定方法。5、建筑物的防火排烟系统在通风、空调系统中的应用。计算题详解：1-6 已知某房间散发的余热量为160kW，一氧化碳有害气体为32mg/s，当地通风室外计算温度为31。如果要求室内温度不超过35，一氧化碳浓度不得大于1mg/m3，试确定该房间所需要的全面通风量。【解】 据题意得一氧化碳1 mg/m3，考虑送风中不含有一氧化碳，故。（1）消除余热所需的全面通风量：34.1 m3/s（2）稀释一氧化碳所需的全面通风量： 192m3/s （取） 或 320m3/s （取）（3）该房间所需要的全面通风量取（1）和（2）中的最大值：192m3/s （取）或320m3/s（取）。1-8 已知某车间内总余热量为80kW，车间上部天窗排风量2.5m3/s，局部机械排风量3.0 m3/s，自然进风量1 m3/s，车间工作区温度为25，外界空气温度12。求：（1）机械进风量；（2）机械送风温度；（3）加热机械进风所需的热量。【解】 （1）确定机械进风量：由得： kg/s（2）确定送风温度 （3）确定加热机械进风所需的热量：kW1-14 如图所示机械排烟系统，该系统所担负的排烟区域共4个，每个排烟区域的面积如图所示，试确定系统排烟风量和各管段排烟风量。【解】 （1）确定各管段排烟风量：m3/h；m3/h； m3/h；m3/h；m3/h；m3/hm3/h（2）确定系统排烟风量：m3/h第二章 湿空气的状态参数与焓湿图的应用学习目标：通过本章的学习，全面掌握湿空气的性质，能利用图进行湿空气热力过程的分析计算，为后续章节的学习打下坚实的基础。小 结：本章主要介绍了湿空气的性质、图的构成及应用、湿空气热力过程的分析计算。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、充分理解并掌握湿空气的绝对湿度、相对湿度、露点温度、湿球温度、含湿量和焓等状态参数的概念、意义和表达式，并能利用这些表达式对其状态参数进行一般计算。二、熟悉湿空气图的构成和绘制原理，理解热湿比(角系数)的含义及用途，并能利用图确定湿空气的状态参数。三、充分理解湿空气的加热、等湿冷却、冷却去湿、绝热加湿、定温加湿及绝热混合等典型的空气处理过程，并能利用图进行湿空气热力过程的分析计算。本章重点：1、湿空气状态参数的概念和计算。2、湿球温度和露点温度的概念和含义。3、图的构成和应用。4、利用图进行湿空气热力过程的分析计算。计算题详解：2-4 已知某一状态湿空气的温度为30，相对湿度为50，当地大气压力为101325Pa，试求该状态湿空气的密度、含湿量、水蒸气分压力和露点温度。【解】 由30、50在图上确定出状态点，则：含湿量：13.3g/kg(a)；水蒸气分压力：2135Pa；露点温度：18.6密度： 1.158 kg/m32-5 已知某房间体积为100m3，室内温度为20，压力为101325Pa，现测得水蒸气分压力为1600Pa，试求：（1）相对湿度和含湿量；（2）房间中湿空气、干空气和水蒸气的质量；（3）空气的露点温度。【解】 （1）由20、1600 Pa在图上确定出室内空气的状态点，查得：相对湿度：70，含湿量：10.1g/kg(a)，空气的露点温度：14.2。（2）计算湿空气、干空气和水蒸气的质量1）湿空气的密度为1.20 kg/m3 湿空气的质量为： kg2）干空气的质量： kg3）水蒸气的质量： kg2-6 100kg温度为22、含湿量为5.5g/kg(a)的空气中加入1kg的水蒸气，试求加湿后空气的含湿量、相对湿度和焓。设当地大气压力为101325Pa。【解】 （1）加入1kg水蒸气的过程为等温加湿过程，加湿前后空气中含湿量的变化为： g/kg(a)（2）加湿后含湿量为： g/kg(a)由和 g/kg(a)在图上确定出状态点2，则：加湿后相对湿度为：；加湿后焓为：kJ/kg(a)。2-7 一空调冷水管通过空气温度为20的房间，如果管道内的冷水温度为10，且没有保温。为了防止水管表面结露，房间内所允许的最大相对湿度是多少？【解】 由20、10在图上确定出状态点，则：52.5。2-8 已知空气压力为101325Pa，用图确定下列各空气状态的其它状态参数，并填写在空格内。参数单位g/kg(a)kJ/kg(a)g/kg(a)PaPa1226427443282047014.751511【解】 根据可查得所求参数，具体见下表：参数单位g/kg(a)kJ/kg(a)g/kg(a)PaPa12210.5644917.314.916.6169026402267344415.88.921.11120332532814.76265.822.42024.12330377042010.27063.816.514.314.716202330515.810.69742.715.21511170017602-9 2kg压力为 101325Pa、温度为 32、相对湿度为 50的湿空气，处理后的温度为 22，相对湿度为85。试求：（1）状态变化过程的热湿比；（2）空气处理过程中的热交换量和湿交换量。【解】 （1）由32、50和22、85在图上分别确定出状态点1和状态点2，查得：69.8 kJ/kg(a)、14.8g/kg(a)； 58.0 kJ/kg(a)、14 g/kg(a)。（2）状态变化过程的热湿比为（3）空气处理过程中的热交换量和湿交换量为：kJg2-10 对1000kg温度为22，相对湿度为60的空气中加入1700kJ的热量和2kg的水蒸气，试求空气的终状态。【解】 （1）由22、60在上确定出状态点1，查得：47.0 kJ/kg(a)、9.7g/kg(a)（2）确定空气的终状态：列出热平衡和湿平衡方程，求出终状态的、 kJ/kg(a) g/kg(a)由、在图上可确定出终状态点2。2-11 试用辅助点法作出起始状态温度为18，相对湿度为45，热湿比为5000和2000kJ/kg的空气状态变化过程线。【解】 （1）在图上确定出温度为18，相对湿度为45的状态点（2）任取= 2g/kg(a)，则有 = (50002 103) kJ/kg(a)= 10kJ/kg(a)过点分别作10kJ/kg(a)的等焓线和=2g/kg(a)的等含湿量线，设两线的交点为，则连线就是5000kJ/kg的空气状态变化过程线。（3）任取= 4g/kg(a)，则有 = (20004 103) kJ/kg(a)= 8kJ/kg(a)过点分别作8kJ/kg(a)的等焓线和=4g/kg(a)的等含湿量线，设两线的交点为，则连线就是2000kJ/kg的空气状态变化过程线。2-12 已知空调系统的新风量及其状态参数为=200kg/h，=31，=80。回风量及其状态参数为=1400 kg/h， =22， =60，试求新、回风混合后混合空气的温度、含湿量和焓。【解】 解法1：采用计算法。（1）由已知条件在图上确定出室外状态点和室内状态点，查得： = 89.7kJ/kg(a)， =22.8g/kg(a)，47.0 kJ/kg(a)，9.7g/kg(a)。（2）列出热平衡和湿平衡方程，求出混合状态的和由热平衡方程得： 由得： （3）由求出的、在图上确定出空气的混合状态点 ，查得。解法2：采用几何作图法。（1）由已知条件在图上确定出室外状态点和室内状态点，连接点和点得线段。（2）根据混合规律，空气的混合状态点C必定在线段上，且满足关系式：，根据的比例关系直接在上确定出点，查得：52.3kJ/kg(a)、11.3g/kg(a)、23.5。2-13 状态为=24，=55，=14，=95的两种空气混合，已知混合空气的温度为=20，总风量为11000 kg/h，试求所需要的两种不同状态的空气量。【解】 （1）由已知条件在图上确定出状态点1和状态点2，查得： = 50.0kJ/kg(a)、38.1 kJ/kg(a)（2）连接状态点1和状态点2，得线段并与=20的等温线交于点3，查得：45.2 kJ/kg(a)（3）由关系式：得：把代入质量平衡式得：6565kg/h，4435 kg/h也可以根据混合规律：，在上量得：2.71cm、1.62cm，则：6576 kg/h，4424 kg/h。2-14 某空调系统每小时需要=25、=60%的湿空气15000m3。若新空气=5、1=80%；循环空气t2=26、2=70%。将新空气加热后，与循环空气混合送入空调系统。试求（1）需将新空气加热到多少度？（2）新空气与循环空气进行绝热混合，它们的质量各为多少kg？【解】 （1）由已知条件在图上确定出新风状态点1、循环空气状态点2和混合状态点，查得： 63.6 kJ/kg(a)，55.4 kJ/kg(a)（2）连接状态点和状态点2，得线段，延长与等线交于点3，查得：33.5 kJ/kg(a)，22.5，即需将新空气加热到22.5。（3）由关系式：得：把代入质量平衡式（）得：12930kg/h，4838 kg/h也可以根据混合规律：，在图上量得：6.6cm、1.8cm，从而求得4846 kg/h和12922kg/h。第三章 空调房间的冷（热）、湿负荷与送风量的确定学习目标：通过本章的学习，能利用冷负荷系数法熟练进行空调房间冷负荷的确定，具有确定空调房间冷、热、湿负荷、送风量等设计参数的能力。小 结：本章主要介绍了人体热舒适及热舒适评价指标，室内外空气计算参数的确定，空调房间围护结构的冷负荷，设备和人体等散热所形成的冷负荷，空调房间热负荷和湿负荷的确定方法，空调房间送风状态与送风量的确定。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、理解人体热平衡与舒适感的关系以及PMVPPD热舒适环境评价指标的意义，要求学生通过查阅采暖通风与空调设计规范等相关规范和设计手册，熟悉舒适性空调和工艺性空调室内外空气计算参数的确定方法。 二、掌握室外空气综合温度的概念，熟悉夏季、冬季室外状态点的确定方法，了解室外空气温度、湿度的变化规律。三、充分理解得热量与冷负荷的概念以及两者的区别和联系，熟练掌握用冷负荷系数法计算围护结构的空调冷负荷、室内热源和人体散热形成的冷负荷以及空调房间湿负荷的计算方法，并要注意空调房间热负荷计算方法和供暖系统热负荷计算方法的相同点和不同点。四、熟悉空调房间送风温差的确定依据，掌握空调房间夏季、冬季的送风状态点和送风量的确定方法。本章重点：1、热舒适环境评价指标和室外空气综合温度的概念。2、室内外空气计算参数的确定方法。3、得热量与冷负荷的概念以及两者的区别和联系。4、空调房间冷负荷和湿负荷的确定方法。5、空调房间夏季、冬季的送风状态点和送风量的确定方法。计算题详解：3-7 某空调车间夏季空调设计冷负荷 Q = 4000W，余湿量 W = 3kg/h，车间室内设计温度 =（201），相对湿度中（55 5），当地大气压力 B101325Pa，试确定该空调车间的送风状态和送风量。【解】 （1）求热湿比取送风温差=6的情况：（2）在图上确定出室内状态点，过点作=4800的热湿比线，送风温度=（226）=16，由送风温度与热湿比线的交点，可得出送风状点。在图上查得： =40.2 kJ/kg，=7.9 g/kg； =31.5kJ/kg,，=6.2g/kg（3）计算送风量0.46 kg/s或 0.46 kg/s取送风温差=8的情况：（2）送风温度=（228）=14，由送风温度与热湿比线的交点，可得出送风状点。在图上查得： =40.2 kJ/kg，=7.9 g/kg； =23.7kJ/kg,，=4.4g/kg（3）计算送风量0.24 kg/s或 0.24 kg/s3-8 某空调房间的干球温度为 = 22，含湿量= 9.4g/kg，余热量 Q = 4500W，余湿量 W=2.5kg/h，如果该空调房间的送风温差 = 7，当地大气压力 B101325Pa，试求：（1）送风状态点的相对湿度，湿球温度和含湿量；（2）保持该室内状态所需要的送风量。【解】 （1）求热湿比（2）在图上确定出室内状态点，查得=46.1 kJ/kg，过点作=6480的热湿比线，送风温度=（227）=15，由送风温度与热湿比线的交点，可得出送风状点。在图上查得： =35.0kJ/kg,，=7.7g/kg，72， 12.2（3）计算送风量0.41 kg/s或 0.41 kg/s3-9 将【例3-2】改为北京地区，屋顶结构采用附录E3表E-2中序号2，属型，K = 1.16W/（m2），南墙采用砖墙，K = 1.55W/（m2），序号1，属型，其余条件不变，试计算该手表装配车间夏季的空调设计负荷。【解】 （1）屋顶冷负荷：公式： 查附录E表E-4得818点的冷负荷计算温度值，代入上式计算，计算结果如表1所示。表1 屋顶冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0034.133.132.733.034.035.838.140.743.546.148.37.16.15.76.07.08.811.113.716.519.121.31.1640329283264278325408515636766886988（2）南外墙冷负荷：计算公式： 查附录E表E-3型外墙 818点的冷负荷计算温度值，代入公式计算，计算结果如表2所示。表2 南外墙冷负荷 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0034.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.97.67.26.96.56.25.95.85.96.16.46.91.5522259246235222211201198201208218235（3）南外窗温差传热引起的冷负荷：计算公式查附录E表E-7,，双层钢窗的传热系数=3.01W/(m2)。由表3-8知，双层金属窗框的传热系数修正值为1.2，则有：=3.011.2=3.61W/(m2)。查表3-4，可得818点玻璃窗的逐时冷负荷计算温度值，代入上式计算。计算结果如表3所示。表3 南外窗温差传热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0026.927.929.029.930.831.531.932.232.232.031.60.10.92.02.93.84.54.95.25.25.04.63.61165.852.0116168220260283301301289266（4）南外窗日射得热引起的冷负荷：计算公式： 由表3-8中查得双层钢窗的有面积系数=0.75，则南外窗的有效面积为： =160.75=12 m2由表3-11查得玻璃窗的遮阳系数：=0.86由表3-12查得玻璃窗挂浅色窗帘的内遮阳系数：=0.6由北京地区的纬度3948查表3-7得南向七月份日射得热因素的最大值： =302W/m2由附录E表E-10查取北区有内遮阳的玻璃窗逐时冷负荷系数，将各项代入上式即可计算出玻璃窗口射得热引起的逐时冷负荷，计算结果如表4所示。表4 南外窗日射得热引起的冷负荷 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.260.400.580.720.840.800.620.450.320.240.16120.860.6030248674810851346157114961159842598449299（5）人体散热引起的冷负荷：计算公式： 其中：， 查表3-14，当室温为27时，成年男子散发的显热和潜热分别为：=57W/人，=77W/人查表3-15，取群集系数=0.96，=8人，则：WWWW查附录F表F-2表2可得人体散热冷负荷系数的逐时值。其中，从818点，工作人员在室内的总小时数为10h，对于8点的冷负荷系数，室内人员的停留小时数，按前一天8点上班对第二天8点的影响考虑，即按24h的停留时间考虑。计算结果如表5所示。表5 人体散热引起的冷负荷 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.060.530.620.690.740.770.800.830.850.870.8943826.3232272302324337350364372381390591617823863893915928941955963972981把表15项中的逐时冷负荷汇总并相加，列入表6中。表6 各项冷负荷汇总表 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00屋项南外墙南窗传热南窗日射人体总冷负荷3292595.8468617167928324652748823215226423511610858632563278222168134630223163252112201571915324240820126014969283293515198283115994130966362013018429552699766208301598963283788621828944997228149882352662999812769 从冷负荷汇总表中可看出，该空调车间最大冷负荷出现的时间是13时，其冷负荷为3293W，此即为空调车间的夏季室内设计冷负荷。第四章 空气调节系统学习目标：通过本章的学习，全面掌握空气调节系统的形式、工作原理和应用特点，能利用图进行一次回风、新风加风机盘管空调系统空气处理过程的分析和计算，具有空调系统的选择和设计计算能力。小 结：本章主要介绍了空气调节系统的分类、新风量的确定和空气平衡、定风量式空调系统、变风量式空调系统、空气水系统和分散式空调系统。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、掌握空气调节系统的分类： 二、掌握最小新风量的确定原则和室内空气平衡，熟悉在实际工程中新风量的取值方法。三、理解定风量式空调系统的概念和特点，能在图上作出一次回风空调系统的空气处理过程，并能进行一次回风空调系统夏季、冬季的设计计算。了解二次回风空调系统的设计计算原理和系统特点，了解集中式空调系统的系统划分原则和分区处理方法。四、理解变风量空调系统的概念、工作原理及特点，了解变风量末端装置的类型和风量控制方法。五、熟悉风机盘管机组的构造、分类和特点，掌握新风加风机盘管系统的组成、形式和特点，能在图上作出空气处理过程，并能进行新风加风机盘管系统空调过程设计与设备选择。了解空气水诱导器系统和空气水辐射板系统的工作原理和特点。六、掌握分散式空调系统的特点、分类和工作原理，熟悉分散式空调系统的选择和设计方法。本章重点：1、新风量的确定和空气平衡。2、一次回风空调系统夏季、冬季的设计计算。3、变风量空调系统的工作原理。4、新风加风机盘管空调系统的形式、特点和设计方法。5、分散式空调系统的选择和设计方法。计算题详解：4-11 某仪表装配车间体积为500m3，内有工作人员8人，计算送风量2500m3/h。车间内密闭工作台的排风量为350m3/h，车间要求维持正压的渗风量相当于一次换气次数，试确定该空调车间所需要的新风量。【解】 (1) m3/h （2） m3/h （3） m3/h该空调房间所需要的新风量为：850 m3/h4-12 上海地区某空调房间室内要求参数260.5，555，30，已知夏季冷负荷15000W，余湿量7.2kg/h，冬季余热量5000W，余湿量与夏季相同。拟采用一次回风系统，试确定冬、夏季工况的空气处理方案以及所需要的风量、冷量和加热量。冬季按喷水室绝热加湿和喷蒸汽加湿两种空气处理方案计算。【解】 夏季空气处理方案计算：（1）计算热湿比 （2）确定送风状态点在图上确定出室内、外状态点、，过点作=7500的热湿比线，取=4，得送风温度为22 ，则与线的交点即为送风状态点，过点沿等线与=90%交于点。查得：55.6，91.0，=49.7，10.8g/kg , =44.5（3）计算所需要的送风量 2.54 (9152)（4）确定新、回风混合状态点的焓值由 得 66.2（5）求空调系统所需冷量和加热量： =55.1 13.22、冬季空气处理方案计算喷水室绝热加湿：（1）计算热湿比 （2）确定送风状态点在上确定出冬季室外状态点，冬夏季的室内状态点相同。由于冬季余湿量与夏季相同，所以10.8g/kg，过点作2500的热湿比线与线的交点即为冬季送风状态点，查得：1.3，=57.0， =44.5 （3）判断新风是否需要预热假定新风（状态点设为）、回风混合点正好落在线上：由得 18.6，说明新风在混合前需要预热。 （4）加热量的确定 1） 一次加热量（预热量）：13.2 2）二次加热量：31.8喷蒸汽加湿：（1）过混合点作等温线与线的交点即为喷入蒸汽的终状态点，查得：50.0。 （2）加热量的确定 1） 一次加热量（预热量）：13.2 2）二次加热量：17.84-13 广州地区某空调客房采用风机盘管加独立新风系统，夏季室内设计参数为24，60。夏季空调室内冷负荷为1260W，湿负荷为192g/h，室内设计新风量60m3/h，试进行夏季空调过程计算。【解】 按新风直接送入房间计算。（1）计算热湿比 （2）在图上确定出室内状态点和室外状态点，查得=52.6 kJ/kg， =88 kJ/kg。过点分别作=23625的热湿比线和等焓线，分别与90交于点和点，则点即为风机盘管的送风状态点，点即为新风机组的机器露点，查得：44.5 kJ/kg，=52.6 kJ/kg。 （3）新风机组设计冷量0.71 kW （4）房间总风量0.16 kg/s（5）风机盘管处理风量及终状态0.160.020.14 kg/s风机盘管处理终状态点应处于的延长线上，由新回风混合关系即可确定点，查得43.5 kJ/kg，则风机盘管处理空气的过程所需设计冷量为： 1.27kW第五章 空气处理设备学习目标：通过本章的学习，全面了解空气处理设备的类型、工作原理和应用特点，能进行表面式换热器的热工分析和热工计算，具有空气处理设备的选择和设计计算能力。小 结：本章主要介绍了空气热湿处理设备类型、喷水室、表面式换热器和电加热器、常用空气湿处理设备、空气净化处理设备、组合式空调机组。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、掌握空气的各种热湿处理途径，能在图上表示出各种热湿处理过程，充分理解空气热湿处理设备的类型及特点。二、熟悉喷水室的类型、构造和喷水室结构特点，充分理解空气与水直接接触时的状态变化过程及特点，掌握喷水室的全热交换效率和通用热交换效率两个热工性能参数，能进行喷水室的热工设计计算。三、熟悉表面式换热器的类型、构造和安装方法，充分理解表面式冷却器的热工性能参数：析湿系数、全热交换效率和通用热交换效率，能进行表面式换热器的热工设计计算。了解电加热器的类型和安装要求。四、空气的加湿、减湿处理设备类型很多，应充分理解各种加湿、减湿处理设备的工作原理、特点和适用场合。五、了解室内空气的净化标准，理解空气过滤器的过滤机理和穿透率、容尘量等性能参数，熟悉空气过滤器的类型、特点和选用方法。六、掌握组合式空调机组的概念，熟悉组合式空调机组的分类方法，能正确选用组合式空调机组。本章重点：1、空气与水的热湿交换机理。2、空气处理设备的类型、结构和特点。3、空气处理设备的工作原理和选型计算。4、不同类型的空气处理设备在空调工程中的应用。计算题详解：5-8 要将干球温度为21，湿球温度为15及大气压为101325Pa的1.5m3/s湿空气冷却5，如果进水温度及出水温度分别为10及15，求表冷器所需的冷却水量。【解】 （1）确定湿空气的初态和终态在图上确定出湿空气的初状态点1，由（215）16与的交点确定出湿空气的终状态点2，查得：41.8kJ/kg，36.7 kJ/kg。（2）计算表冷器所需的冷却水量据热平衡方程 得 0.44kg/s5-9 状态为干球温度20，湿球温度17及101325Pa的2.5m3/s湿空气，通过表冷器冷却至干球温度为12.5，含湿量为8.3g/kg，求：（1）表冷器的通用热交换效率，（2）冷却空气所需冷负荷。【解】 （1）在图上确定出湿空气的初状态点1、终状态点2，连接12并延长与100交于点3。查得：47.8kJ/kg，33.8kJ/kg ，9.3 （2）计算表冷器的通用热交换效率0.71（3）计算冷空气所需冷负荷42.0kJ/s5-10 已知通过加热器的空气量15000kg/h，空气初温20，终温18，热媒为2个表压的饱和蒸汽，试选择合适的加热器。 【解】 （1）初选加热器型号由=15000kg/h，假定kg/(m2s)，则所需要的加热器的有效截面为m2=0.52 m2 根据所计算的值，由附录K可选一台SRZl516D的加热器，加热器的有效截面积为0.572m2、加热面积为37.73m2。根据实际的加热器有效截面积，可计算出实际的空气质量流速为 kg/(m2s)=7.284 kg/(m2s) （2）求加热器的传热系数 由附录C-5查得SRZ10Z加热器传热系数的经验公式为 = W/(m2)=35.98 W/(m2) (3)计算加热面积和台数先计算所需要的加热量：kW=159.9 kW所需要的加热面积为： m2=33.03m2 所需要的加热器串联(对空气)的台数为：=0.88 需要1台加热器。 （4）检查安全系数14.2% 安全系数为1.14，说明所选的加热器是合适的。5-11 在夏季要为某车间送入50000kg/h的空气，空气送入车间前要进行冷却处理，已知当地大气压为101325，空气温度为30，65，要求送入车间的空气温度为20，90，试选择型表面冷却器，并确定水温和水量。【解】 （1）计算所需要的通用热交换效率，确定表冷器的排数据已知条件，可在图上查得：74.6kJ/kg，24.7，54.0 kJ/kg ，19从附录H可知，在常用的范围内，4排JW型表冷器能满足=0.81的要求，因此可选用4排。（2）确定表冷器的型号 先假定一个迎风面风速，计算出所需的迎风面积，再根据选择合适的表冷器型号和需要并联的台数，然后计算出实际的值。假定=2.5m/s,，则4.63m2根据=4.638 m2，查附录I可选用JW304型表冷器两台，=2.572 m25.14 m2，因此，实际的迎风面风速为 2.25m/s查附录H可知，=2.25 m/s，4排JW型表冷器实际的=0.78，与所需要的=0.81差别不大，可继续计算。由附录I可知，所选表冷器的每排传热面积=33.4 m2；通水截面积=0.00553m2 （3）求析湿系数 =2.04 （4）计算传热系数 取水流速=1.2 m/s，由附录G查得传热系数实验公式：= W/(m2)=95.0 W/(m2)（5）求冷水量kg/s （6）求表冷器所能达到的 先求传热单元数和水当量比根据所计算的和值用式（5-17）计算可得 （7）求水温=11.11 冷水终温为=16.25 第六章 空调风系统设计学习目标：通过本章的学习，全面了解空调风系统的气流组织、管路设计和消声与隔振等方面的内容，能进行气流组织设计和风管的水力计算，具有空调风系统的设计计算能力。小 结：本章主要介绍了空调房间的气流组织、通风空调风系统管路设计、通风空调系统的消声与隔振。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、充分理解送、回风口的气流流动规律，熟悉送回风口的形式和特点，能正确选用送、回风口。对气流组织的形式和适用场合应充分了解，能够进行侧送风、散流器平送风等空调房间气流组织的设计计算。二、能熟练进行风系统管路阻力的计算，全面了解风管的设计原则和设计方法，熟悉风系统管路设计计算步骤，能进行一般通风空调风系统的管路设计。充分理解管路特性和风机特性对空调系统运行的影响，利用图解方法正确确定风机的工作点，了解风机的工况调节方法。三、掌握噪声及其物理量度、噪声的频谱特性、噪声的主观评价和室内允许噪声标准等内容，了解空调系统的噪声源和噪声的自然衰减规律。充分理解不同种类消声器的工作原理、特点和应用，会正确选用消声器。四、掌握振动传递率的概念和计算方法，熟悉空调系统中隔振装置的类型、性能特点，了解隔振设计要点，会正确选用隔振装置。本章重点：1、送回风口的气流流动规律、送回风口的形式及应用范围。2、气流组织的设计计算方法。3、通风空调风系统管路设计计算方法。4、管路特性和风机特性对空调系统运行的影响。5、各类消声、减振设备在空调工程中的应用。计算题详解：6-8 有一表面光滑的砖砌风道（3），断面尺寸为1250800，流量4m3/s求单位长度摩擦阻力。【解】 根据，3查附录L，单位长度摩擦阻力为：。6-11 一个面积为6m4m3.2m（长宽高）的空调房间，室温要求200.5，工作区风速不得大于0.25m/s，净化要求一般，夏季的显热冷负荷为1500W，试进行侧送风的气流组织计算。 【解】 （1）取，则送风量：m3/s（2）取=0.5，则：；查表6-4，得：。 （3）实际射程为： m 。选用双层百叶风口，规格为300mm150mm。m （4）取m/s，计算每个送风口的送风量。 （5）计算送风口数量 个 ( 取3个) 从而实际的风口送风速度为 （6）校核送风速度 射流服务区断面积 射流自由度 若以工作区风速不大于0.25m/s为标准，则因，满足要求。 （7）校核射流贴附长度从表6-6可查得，相对贴附射程为28m，因此，贴附射程为(280.24)m=6.72m5m，满足要求。6-12 某空调房间，室温要求200.5，室内长、宽、高分别为6m6m3.6m，工作区风速不得大于0.25m/s，夏季的显热冷负荷为1500W，采用散流器平送，试确定各有关参数。 【解】 （1）取，则送风量：m3/s按四个散流器布置，每个散流器承担3m3m的送风区域。 （2）初选散流器 取=3m/s，选用方形散流器，颈部尺寸为，则颈部风速为 散流器实际出口面积约为颈部面积的90，即。散流器出口风速 （3）求射流末端速度为0.5m/s的射程，即 m=1.36m服务区一半1.5m0.75=1.13m 1.36m>1.13m可行。（4）校核工作区的平均速度 m/s=0.15m/s送冷风室内平均风速为m/s0.18 m/s，所选散流器符合要求。第七章 空调水系统管路设计学习目标：通过本章的学习，掌握空调冷热水、冷却水系统的形式和特点，具有空调水系统的设计计算能力。小 结：本章主要介绍了空调冷热水、冷却水系统的形式和水力计算方法以及空调冷凝水系统的设计原则等内容。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、空调冷热水系统形式有定流量和变流量水系统、一次泵和二次泵水系统、双管、三管和四管制水系统、同程式和异程式水系统等，应充分理解各种系统形式的特点和应用，并能正确选用空调冷热水系统形式。二、空调冷热水系统管路的水力计算方法与采暖系统管路的水力计算方法相类似，通过例题和习题进一步熟悉空调冷热水管路水力计算的方法。三、了解冷却水系统的分类和形式，熟悉冷却塔的类型、结构和选择设置原则。会进行冷却水系统的水力计算。四、空调冷凝水系统一般为开式重力非满管流，与空调冷热水、冷却水系统具有根本的不同，应充分理解冷凝水管道设计的注意事项，掌握冷凝水管道管径的确定方法和换热设备中冷凝水盘的水封安装要求。本章重点：1、空调冷热水、冷却水系统的类型、水力计算方法。2、冷却塔的类型、选择和设置方法。3、空调冷凝水系统的设计原则。计算题详解：7-6 如图所示的空调冷冻水系统，已知每台空调机组的冷负荷为24.4kW，表冷器阻力为5mH2O，各管段长度为10m；5m；10m；5m；10m；10m。求各管段管径及水泵扬程。 【解】 每台空调机组所需的冷冻水量：kg/s具体计算过程见下表：管段流量（m3/h）管长（m）管径（mm）（m/s）(Pa/m)（Pa）（Pa）（Pa）128.3810650.70105.951059.52.36578.21637.7234.195400.93329.031645.11.5648.22293.3344.1910400.93329.033290.315.86832.710123454.195400.93329.031645.10.26112.41757.5568.3810650.70105.951059.51.68411.61471.1254.1910400.93329.033290.315.86832.71012317282.6Pa水泵所需扬程：6.8mH2O考虑10的安全余量，则选用水泵的扬程应为：7.5 mH2O第八章 空气调节系统的运行调节与节能学习目标：通过本章的学习，全面了解空调系统运行调节的原理和方法、空调系统的节能措施，会进行空调系统全年耗能量的计算，具有空调系统运行调节的基本能力。小 结：本章主要介绍了定风量、变风量、风机盘管空调系统的运行调节、空调系统年耗能量的计算和空调系统节能的措施等。在学习本章时应掌握和理解以下几点：一、充分理解全年多工况运行调节的意义，熟悉舒适性定风量空调系统负荷变化时的调节方法，了解工艺性定风量空调系统负荷变化时的调节方法，掌握室外气象参数变化时的调节方法，能利用图进行空气处理过程的分析。二、理解变风量空调系统空内热湿负荷变化时的运行调节，了解变风量空调系统在全年均为冷负荷、各房间负荷变化较大、夏季有冷负荷和冬季有热负荷时三种情况下的运行调节方法。三、风机盘管机组负担室内全部负荷的调节方法有：水量调节、风量调节和混合调节等三种，应掌握其调节过程，对风机盘管负担室内渐变负荷时的调节方法，只作一般了解。四、掌握当量满负荷运行时间和负荷率的基本概念，熟悉空调全年耗能的计算方法，对整个空调系统进行耗能分析，了解空调系统的节能措施，增强设计和施工中的节能意识。本章重点：1、定风量空调系统负荷变化、室外气象参数变化时的运行调节方法。2、风机盘管机组负担室内全部负荷的运行调节方法。3、空调系统全年耗能的计算方法。 第九章 通风空调系统的测定与调整学习目标：通过本章的学习，全面了解通风空调系统与室内各项参数的测量与调整方法，会进行风管内、风口和室内空气参数的测定和调整，具有空调系统测定和调整的基本能力。小 结：本章主要介绍了通风与空调系统风量的测定与调整、空气处理设备容量及系统工况的测定、通风与空调系统综合效果测定、空调系统调试过程中常见问题及解决方法。在学习本章时应掌握和理解以下几点： 一、理解通风空调系统的测定与调整的意义，熟悉通风空调系统测试调整用仪表的工作原理和使用方法。 二、掌握空调系统风管内及风口风量测定的原理和方法，正确进行测定断面和测定的选择。熟悉空调系统风量调整的原理和方法步骤。三、掌握表冷器、喷水室、加热器和风机盘管等空气处理设备容量的检验原理和方法、冷水机组制冷量的测定方法。四、通风系统中工作区含尘量的测定方法有滤膜测尘法和光散射测尘法等，应掌握其工作原理和测定方法，空调系统综合效果的测定包括室内空气温度、湿度、风速和噪声等参数的检测，应熟悉其测定原理和方法步骤。五、空调系统的调试内容很多，调试过程中出现的问题多种多样，能进行常见问题的分析，找出解决问题的方法。本章重点：1、通风与空调系统风量、风压的测定方法。2、通风与空调系统风量调整的方法和步骤。3、空调设备性能的测定和室内空气参数的测定方法。35