導(dǎo)語：風(fēng)機(jī)盤管制管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：空調(diào)工程廣泛應(yīng)用的風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力都是在標(biāo)準(zhǔn)工況下給出的，當(dāng)室內(nèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)機(jī)盤管制冷能力的計(jì)算是工程上一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。本文試圖避免表冷器傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算，應(yīng)用廠方給出風(fēng)機(jī)盤管的已知數(shù)據(jù)，并在工程精度要求的范圍內(nèi)作一定的假設(shè)，提出對風(fēng)機(jī)盤管在非標(biāo)準(zhǔn)工況下計(jì)算制冷能力的一種方法。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)工況非標(biāo)準(zhǔn)工況等價(jià)干工況

一．標(biāo)準(zhǔn)工況

現(xiàn)時(shí)的生產(chǎn)廠表明風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力都是在下列工況下給出的：

供水溫度7℃；回水溫度12℃

處理空氣的初狀態(tài)：干球溫度27℃；濕球溫度19.5℃

上述工況被認(rèn)定為各生產(chǎn)廠提供風(fēng)機(jī)盤管制冷能力的統(tǒng)一數(shù)據(jù)，稱為標(biāo)準(zhǔn)工況，同時(shí)生產(chǎn)廠的樣本中還提供了風(fēng)機(jī)盤管的排數(shù)、迎風(fēng)面積、使用壓力等構(gòu)造特性。

當(dāng)空調(diào)房間要求的室內(nèi)參數(shù)變化時(shí)，即風(fēng)機(jī)盤管入口的空氣狀態(tài)發(fā)生變化，此時(shí)風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力為多少？如圖1所示，a點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)工況，經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管處理后到達(dá)b點(diǎn)。若L為風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)量，則風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力應(yīng)為Q=1.2L(ia-ib)，一般來說。這個(gè)數(shù)據(jù)是從生產(chǎn)廠試驗(yàn)臺上得到的。現(xiàn)在的問題是，若處理的空氣初狀態(tài)變?yōu)?點(diǎn)，如何計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力？目前生產(chǎn)廠提供的產(chǎn)品樣本確實(shí)載有幾種不同空氣初狀態(tài)下的制冷能力，這些數(shù)據(jù)都是在一定的假設(shè)條件下采用表冷器傳統(tǒng)繁瑣的理論公式換算得到，或者各生產(chǎn)廠彼此參考借用得到，即使如此，也只限在一定范圍。例如當(dāng)前超高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際工程中要求室內(nèi)的干球溫度為23℃甚至22℃（相對濕度φ=60%）時(shí)，就無法從樣本上查到了。因此，設(shè)計(jì)工程師需要找出一種簡便的方法來計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管在處理不同空氣狀態(tài)下的制冷能力。

二．一個(gè)假設(shè)

本文試圖根據(jù)生產(chǎn)廠提供標(biāo)準(zhǔn)工況的已知資料計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)工況下風(fēng)機(jī)盤管的制冷能力，遇到的一個(gè)關(guān)鍵問題是確定c點(diǎn)（見圖1）的溫度tc?！犊諝庹{(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊》將tc定義為表冷器外表面平均溫度；而tc在《空氣調(diào)節(jié)》教材中定義為表冷器在理想條件下工作時(shí)空氣終狀態(tài)的溫度。c點(diǎn)位于i-d圖的飽和曲線上，根據(jù)兩個(gè)定義的一致性，從宏觀上可以看成表冷器是由溫度為tc飽和狀態(tài)的空氣包圍著，由混合空氣的理論知被處理的a狀態(tài)空氣，在通過表冷器后的狀態(tài)b點(diǎn)必然落在ac的連線上，b點(diǎn)靠近c(diǎn)點(diǎn)的程度是由表冷器的換熱能力和排數(shù)決定的，并由此可計(jì)算出處理空氣狀態(tài)變化的接觸系數(shù)ε2。

tc與表冷器的進(jìn)水溫度tw1和回水溫度tw2有關(guān)，若忽略銅管的熱阻，迎風(fēng)面肋基的溫度tg=tw2，而后排的tg=tw1（逆交義流），用td表示肋端溫度，根據(jù)傳熱學(xué)基礎(chǔ)，近似地采用厚度相同的直肋，則其tg與td有以下關(guān)系：

°C

式中：αw─肋端的吸熱系數(shù)，W/m2·°C，對于風(fēng)機(jī)盤管的迎面風(fēng)速一般在Vy=1.5m/s左右，可以查出αw=17.4W/m2·°C

λ—肋片的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m·°C，鋁的λ=203.5W/m·°C

δ—肋片厚度，m，目前廣泛應(yīng)用的肋片厚度為δ=0.14×10-3m

l—肋片的平均高度，m，一般采用l=20×10-3~25×10-3m

風(fēng)機(jī)盤管的表冷器為三排，采用數(shù)字平均法，根據(jù)tg和td先求出肋片的平均溫度，然后再求前、后排的平均溫度即可近似地求出tc，并整理成以下計(jì)算式：

令-（1）

則-（2）

對于標(biāo)準(zhǔn)工況(tw1=7°C,tw2=12°C)采用上述數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果如下：

當(dāng)取l=20×10-3m時(shí)，

ch(34.95x0.02)=1.255

△t=1.21°C

tc=10.71°C

當(dāng)取l=25×10-3m時(shí)，

ch(34.95×0.025)=1.408

△t=1.94°C

tc=11.44°C。

筆者到生產(chǎn)廠向技術(shù)人員了解實(shí)驗(yàn)臺實(shí)測的數(shù)據(jù)，tc大致在10.5~11.5°C之間。從式（1）可知，△t與冷水的初、終溫和肋高l有關(guān)，為了簡化計(jì)算，本文將△t假定為常數(shù)并取1.5°C，從此后的大量計(jì)算中可以看出這個(gè)假定與實(shí)測數(shù)據(jù)的最大誤差不超過2%。同時(shí)，根據(jù)這個(gè)假定對各生產(chǎn)廠和各種型號的風(fēng)機(jī)盤管計(jì)算的接觸系數(shù)ε2約在0.65~0.75之間，對于表冷器三排的風(fēng)機(jī)盤管，這些數(shù)據(jù)是處于合理的范圍之內(nèi)。

三．等價(jià)干工況

如圖2所示，若標(biāo)準(zhǔn)工況ta、ia狀態(tài)的參數(shù)沿ac線處理到tb、ib，經(jīng)c點(diǎn)作等濕線cd，延長ia和ib與cd線交于A、B，則干工況A、B、c為a、b、c減濕冷卻過程中的等價(jià)干工況，其特點(diǎn)是：

從傳熱能力上看濕工況的傳熱系數(shù)為：

W/m2·°C-（3）

當(dāng)轉(zhuǎn)變成等價(jià)干工況時(shí)，析濕系數(shù)ζ=1，其傳熱系數(shù)為：

W/m2·°C-（4）

式中：A、B、m、p、n—由實(shí)驗(yàn)得出的系數(shù)，為常數(shù)

Vy—迎面風(fēng)速，m/s，對于結(jié)構(gòu)特性和風(fēng)量一定的風(fēng)機(jī)盤管為不變值

w—在盤管內(nèi)的水流速，m/s

由式（4）可知，對于一定型號的風(fēng)機(jī)盤管，只要供水量W（kg/h）不變，其Kg為一常數(shù)，亦即Kg·F不變，F(xiàn)為已知型號風(fēng)機(jī)盤管表冷器的傳熱面積。因而把用標(biāo)準(zhǔn)工況的已知數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變成等價(jià)干工況后求出的Kg·F，可用在任何非標(biāo)準(zhǔn)工況的等價(jià)干工況的計(jì)算中，這就避免了為求Ks的繁瑣過程。

四．計(jì)算步驟

[例題]某生產(chǎn)廠樣本中400型風(fēng)機(jī)盤管的標(biāo)準(zhǔn)工況數(shù)據(jù)如下：風(fēng)量Lo=810m3/h，水量Wo=12l/min，在ta=27°C，tsa=19.5°C，tw1=7°C時(shí)的制冷能力Qa=4500W,求非標(biāo)準(zhǔn)工況下t1=24°C，ts1=17°C時(shí)的制冷能力（見圖3）。

[解]

1.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)工況轉(zhuǎn)變?yōu)榈葍r(jià)干工況的Kg·F值：

ia=2.9×19.5=56.55kJ/kg

ib=ia–4500x3.6/(810x1.2)=39.88kJ/kg

tw2=tw1+4500x3.6/(12x60x4.19)=12.37°C

°C

dc=6.21+0.485（11.19-7）=8.24g/kg(*)

°C

°C

°C

Kg·F=Qa/△tm

=4500/17.13=262.70W/°C

2.計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)工況的制冷能力Q

i1=2.9×17=49.30kJ/kg

第一次假設(shè)：tw2=tw1+3=7+3=10°C

°C

d3=6.21+0.485（10-7）=7.66g/kg

°C

qt=wox60x（tw2-tw1）x1.163

=12x60x(10-7)x1.163=2512.08W

°C

°C

qk=Kg·F·△t

=262.70x16.45=4321.42W

第二次假設(shè)：tw2=tw1+6=7+6=13°C

°C

d3=6.21+0.485（11.5-7）=8.39g/kg

°C

qt=wox60x（tw2-tw1）x1.163

=12x60x(13-7)x1.163=5024.16W

°C

°C

qk=Kg·F·△t

=262.70x8.28=2175.16W

由于qt、qk都是線性方程，在坐標(biāo)紙上（見圖4）連接qt~qt和qk~qk的交點(diǎn)即為所求答案，tw2=11.2°C，qt=qk=3480W。

以上計(jì)算△t采用的平均溫差，若△t采用對數(shù)溫差△tm，在計(jì)算機(jī)上算出的結(jié)果為qt≈qk=3473.08W。運(yùn)用計(jì)算機(jī)可以連續(xù)地計(jì)算出多個(gè)不同型號的風(fēng)機(jī)盤管在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下制冷能力的數(shù)據(jù)，供設(shè)計(jì)者選用甚是方便。計(jì)算程序的框圖如下：

現(xiàn)根據(jù)某生產(chǎn)廠樣本中所載入的數(shù)據(jù)與以上介紹的計(jì)算方法在計(jì)算機(jī)中計(jì)算出的制冷量數(shù)據(jù)對照列入表一，由表中可見，其最大誤差不超過2%。

至于非標(biāo)準(zhǔn)工況下風(fēng)機(jī)盤管制熱能力的計(jì)算，由于換熱在干工況下進(jìn)行，無需轉(zhuǎn)化，利用上述方法更加簡便，勿須贅述。

*注：計(jì)算式通過平均斜率法整理而得

表一（W）型號風(fēng)量水量數(shù)據(jù)來源DB22℃DB23℃DB24℃DB25℃DB26℃DB27℃DB28℃

CMHLPMWB16℃WB16.5℃WB17℃WB18℃WB19℃WB19.5℃WB21℃

3006106樣本數(shù)據(jù)--21902440270028403240

程序結(jié)果1937.282067.12193.092448.682704.052833.533217.88

8樣本數(shù)據(jù)--24702760306032103680

程序結(jié)果2185.812334.722478.42765.583057.723201.123636.16

10樣本數(shù)據(jù)--26602980330034703990

程序結(jié)果2361.542520.012678.442988.53304.983456.513924.04

12樣本數(shù)據(jù)--28303170351036904250

程序結(jié)果2513.552677.922842.233178.983507.243679.574171.42

4008108樣本數(shù)據(jù)--29203260360037804320

程序結(jié)果2579.392746.882919.323258.963603.343770.384281.13

12樣本數(shù)據(jù)--34603870429045005170

程序結(jié)果3065.633269.393473.083880.244279.064482.385091.89

16樣本數(shù)據(jù)--37904240471049405680

程序結(jié)果3367.133588.023808.844250.274702.654923.125584.1

20樣本數(shù)據(jù)--40304520502052706070

程序結(jié)果3589.463825.914062.284534.835007.125243.165965.69

600108010樣本數(shù)據(jù)--38204260471049405650

程序結(jié)果3371.33592.773814.144262.9747054932.265600.63

15樣本數(shù)據(jù)--44805000555058206680

程序結(jié)果3962.844224.764486.595019.755542.715804.046587.45

20樣本數(shù)據(jù)--49105490610064107360

程序結(jié)果4362.514659.634934.045523.26102.996385.947247.83

25樣本數(shù)據(jù)--51705790644067607790

程序結(jié)果4601.344912.535206.365811.046432.676726.077640.34

800141015樣本數(shù)據(jù)--51105710632066307590

程序結(jié)果4526.144820.155123.045719.466315.396617.687514.82

20樣本數(shù)據(jù)--56906360705074008490

程序結(jié)果5045.655376.875707.986382.017043.417373.938376.98

25樣本數(shù)據(jù)--61306860761080009190

程序結(jié)果5455.635809.626163.486886.617609.37978.349053.33

30樣本數(shù)據(jù)--64107180797083809640

程序結(jié)果5701.666078.66455.437208.797961.738357.129485.45

1000181020樣本數(shù)據(jù)--680075908410883010110

程序結(jié)果6020.376423.656814.237619.998412.558814.8610008.26

25樣本數(shù)據(jù)--739082609160962011040

程序結(jié)果6549.376995.027424.68299.199157.229585.9910887.29

30樣本數(shù)據(jù)--7780870096501014011650

程序結(jié)果6906.587358.647829.628732.999654.841010611477.66

35樣本數(shù)據(jù)--80809050100401055012140

程序結(jié)果7191.347653.078136.989082.0410026.5410509.7611936.21

1200215025樣本數(shù)據(jù)--83509330103401085012440

程序結(jié)果7390.37894.388382.119356.961033110817.7112292.84

30樣本數(shù)據(jù)--88309870109501150013200

程序結(jié)果7839.78351.528882.389905.0810946.2411456.9213026.3

35樣本數(shù)據(jù)--921010300114301201013810

程序結(jié)果8180.728732.619266.3210351.1911435.3411977.1513601.49

40樣本數(shù)據(jù)--952010650118301243014300

程序結(jié)果8475.289035.089594.7110713.4611831.5412390.3214065.64

DB-干球溫度WB-濕球溫度

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