Лабораторная работа 4 Нагревание воздуха с последующим увлажнением

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является изучение конструкции воздухонагревателей, встраиваемых в конструкцию кондиционера процесса нагревания воздуха при проходе через элементы кондиционера и последующего его увлажнении. Увлажнение воздуха изучено в лабораторной работе №3.

В результате проведения работы должны быть закреплены знания по процессу нагревания воздуха, особенностям конструктивного оформления воздухонагревательных элементов кондиционеров.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Перед началом лабораторной работы изучить устройство элементов УКВ, которые будут включаться в работу, а также расположение и правила работы с приборами управления и контроля, расположение термометров и правила пользования логометром.

Схема, устройство лабораторной УКВ изучены в лабораторной работе №3 (см. рис.17). В данной лабораторной работе при обработке воздуха используется электрокалорифер 2. Обрабатываемый воздух всасывается из помещения лаборатории вентилятором 1 и последовательно проходит через электрокалорифер 2, где нагревается. Проходит также последовательно оросительную камеру 4, где происходит увлажнение воздуха с одновременным адиабатическим охлаждением. Обрабатываемый воздух выбрасывается в помещение лаборатории с измененными параметрами воздуха.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Включить УКВ в сеть. Убедиться по приборам в наличии напряжений 380 и 220 В для питания соответствующих элементов УКВ.

Включить в работу вентилятор 1 (см. рис. 17).

Включить в работу электрокалорифер 2.

Спустя 30 мин не менее, включить в работу водяной насос 9 и убедиться в нормальной работе форсунок.

Не мене чем через 30 минут произвести замеры температуры воды и относительной влажности воздуха.

В результате измерений определяются:

t_{c I} , t_{c II}, t_{c III}, t_{c IV,} t_{c VI} - температуры воздуха в помещении, после вентилятора, после калорифера, воды в поддоне оросительной камеры, воздуха на выходе из УКВ соответственно;

j_I, j_VI - относительные влажности воздуха в помещении и на выходе из УКВ;

V_в - расход воздуха, м³/с (с помощью анемометра);

G_w – расход воды, подаваемой в форсунки, кг/с;

J_кал, J_н, J_вент - потребляемый ток электрокалорифером, насосом и электродвигателем вентилятора, А.

По данным измерений производится построение процесса обработки воздуха на диаграмме d-i влажного воздуха (рис. 19).

Рис. 19. Процессы обработки воздуха:

1-2 - подогрев в вентиляторе,

2-3 - подогрев в электрокалорифере,

3-6-увлажнение

Пользуясь диаграммой d-I влажного воздуха, (рис. 19), произвести следующие расчеты:

1. Массовый расход воздуха, кг/с

, (26)

2. Расход воды (испаряющейся) для подачи в поддон камеры, кг/с

g_w = L (d₅-d₁) (27)

3. Полезный удельный расход тепла на нагревание воздуха, кВт

q_кал = L (i₃ - i₂) (28)

4. Расход энергии на работу калорифера за время эксперимента, кВт×ч

N_кал. = U_кал. J_кал. (29)

где t- продолжительность эксперимента.

5. Расход энергии на работу насоса за время эксперимента, кВтч

N_н = U_н. J_н. (30)

6. Расход энергии на работу вентилятора за время эксперимента, кВт×ч

N_вент. = V_вент. cos  (31)

7. Удельная стоимость нагревания воздуха (по расходу энергии) на 1000 м³/ч, руб.

(32)

где С_эл.эн - стоимость электроэнергии, руб.

8. Удельная стоимость нагревания и увлажнения воздуха на 1000 м³/ч

(33)

где С_w - стоимость воды, м³ /руб.

ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать краткое описание УКВ, основные пояснения по порядку проведения эксперимента и расчетам основных параметров. Результаты эксперимента и расчетов заносятся в отчётную табл. 7.

Таблица 7. Результаты эксперимента

И з м е р я е м ы е в е л и ч и н ы
tc I	tc II	tc III	tc VI	jI	jVI	Vв	Gw

Р а с с ч и т ы в а е м ы е в е л и ч и н ы
L	gw	qкал	Nкал	Nн	Nвент	Снагр	Ск

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Как изменяются параметры состояния воздуха при его нагревании?

2. Что собой представляют конструктивно наиболее распространенные калориферы?

3. Что используется в качестве теплоносителей?

4. Что влияет на стоимость обработки воздуха?

5. Как конструктивно калориферы встраиваются в конструкцию стационарного кондиционера?

6. Какой параметр воздуха всегда увеличивается при увлажнении воздуха?