專利名稱：肋片管換熱器熱工性能曲線圖和表的制作方法其檢驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)工程中肋片管換熱器熱工性能曲線圖和表的制作方法。本發(fā)明也涉及肋片管換熱器熱工性能的檢驗(yàn)方法。本發(fā)明還涉及裝有肋片管換熱器的空調(diào)設(shè)備的熱工性能計(jì)算方法及現(xiàn)場(chǎng)間接測(cè)定方法和空調(diào)設(shè)備內(nèi)換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
現(xiàn)有的肋片管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法基本上是在現(xiàn)有熱濕交換理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，該理論主要由下列五個(gè)方程組成熱交換效率系數(shù)方程、接觸系數(shù)方程、析濕系數(shù)方程、傳熱系數(shù)方程和熱平衡方程。下面依次談?wù)勆鲜銮八膫€(gè)方程存在的問(wèn)題。
熱交換效率系數(shù)方程和接觸系數(shù)方程不論是在微分方程建立的過(guò)程中，還是在解微分方程的過(guò)程中，都沒(méi)有按數(shù)學(xué)的嚴(yán)格定義進(jìn)行，由此解得的函數(shù)關(guān)系不可能是正確的，這說(shuō)明現(xiàn)在還不能用聯(lián)立五個(gè)方程的方法對(duì)換熱器的熱濕交換過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。
析濕系數(shù)是實(shí)驗(yàn)工況和肋片管換熱器的排數(shù)、片距和迎風(fēng)面等幾何參數(shù)的一個(gè)繁雜函數(shù)，對(duì)應(yīng)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)工況組合和換熱器幾何參數(shù)組合的組合，只對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的析濕系數(shù)，它只能在一個(gè)很小的工況范圍內(nèi)被近似作為一個(gè)常數(shù)，否則產(chǎn)生的誤差可能太大。析濕系數(shù)只是目標(biāo)函數(shù)傳熱系數(shù)的一個(gè)中間變量，它的誤差將直接影響到傳熱系數(shù)的誤差。
機(jī)械地引用傳熱系數(shù)是一個(gè)研究方向上的錯(cuò)誤傳熱系數(shù)是通常在研究傳熱過(guò)程中常采用的一個(gè)參數(shù)，在這些傳熱過(guò)程中，傳熱量大都跟傳熱面積成正比，但在肋片管的傳熱過(guò)程中，傳熱量雖然隨傳熱面積的增加而增加，但不與傳熱面積成正比，在空調(diào)工況下，對(duì)于同一種迎風(fēng)面的表冷器，不管排數(shù)增加多少，片距如何減小，其冷量只能趨近一個(gè)極限，假設(shè)濕空氣經(jīng)過(guò)表冷器后干、濕球溫度都達(dá)到了7℃，這時(shí)的冷量顯然是表冷器的冷量極限，對(duì)于這種隨著傳熱面積的增加而傳熱量存在極限的傳熱問(wèn)題，機(jī)械地引用傳熱系數(shù)，使問(wèn)題變得非常復(fù)雜；在表冷器的熱濕交換過(guò)程中，不僅存在熱交換，還同時(shí)進(jìn)行著濕交換，而且濕交換的結(jié)果對(duì)熱交換的影響還較大，這里濕交換的規(guī)律更復(fù)雜，僅用傳熱系數(shù)是不可能同時(shí)反映熱濕交換規(guī)律的；在傳熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)公式K=1AVymξp+Bωn]]>中，要求得實(shí)驗(yàn)公式中的系數(shù)和指數(shù)，在實(shí)驗(yàn)中就要改變Vy、ω和ξ，但對(duì)于一個(gè)具體的換熱器，在空調(diào)工況下，ξ為定值，要隨意改變?chǔ)?，就不得不大范圍改變空氣的濕球溫度tgl，另外任意改變水速ω，是不可能保證進(jìn)出水溫差為5℃的，故這樣得到的傳熱系數(shù)公式遠(yuǎn)離了空調(diào)工況，由于絕大部分空調(diào)設(shè)備都在空調(diào)工況附近工作，空調(diào)設(shè)備的冷熱量都是指空調(diào)工況下的冷熱量，因此用上述傳熱系數(shù)去計(jì)算空調(diào)設(shè)備的冷熱量產(chǎn)生的誤差太大，現(xiàn)有不少空調(diào)設(shè)備產(chǎn)品樣本中的冷量接近甚至超過(guò)換熱器的冷量極限，這可能就是用上述公式計(jì)算的結(jié)果；另外傳熱系數(shù)公式?jīng)]有考慮迎風(fēng)面的改變對(duì)傳熱系數(shù)的影響，改變水速的試驗(yàn)方法是不能正確反映實(shí)際肋片管換熱器的熱工性能隨其迎風(fēng)面長(zhǎng)度改變而變化的規(guī)律的，因此用傳熱系數(shù)的方法計(jì)算肋片管換熱器的冷熱量是不合適的由實(shí)驗(yàn)公式得到的傳熱系數(shù)的變化非常復(fù)雜，它既不能直接反映熱工性能的好壞，也不能直觀地反映換熱器熱工性能變化的規(guī)律，因此至今肋片管換熱器熱工性能的質(zhì)量檢驗(yàn)沒(méi)有合適的標(biāo)準(zhǔn)，它的設(shè)計(jì)計(jì)算也沒(méi)有可靠的依據(jù)。
由于上述原因，加上空調(diào)設(shè)備的規(guī)格多，其熱工性能檢測(cè)費(fèi)用高，特別是大型組合式空調(diào)機(jī)組測(cè)試費(fèi)用更高，因此現(xiàn)有大型空調(diào)設(shè)備的熱工性能是有標(biāo)準(zhǔn)而不能實(shí)施檢測(cè)，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的工況條件又不定，測(cè)定結(jié)果沒(méi)有可對(duì)比性，故現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備產(chǎn)品樣本中提供的冷熱量既不可靠，也不能根據(jù)它來(lái)判定空調(diào)設(shè)備熱工性能的優(yōu)劣，設(shè)計(jì)人員在選用空調(diào)設(shè)備時(shí)，還不得不重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
現(xiàn)有的肋片管換熱器設(shè)計(jì)選型計(jì)算方法復(fù)雜難懂，且計(jì)算結(jié)果根本不可能滿足空調(diào)設(shè)計(jì)的需要，廣大設(shè)計(jì)人員都頭疼這種設(shè)計(jì)計(jì)算，在對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果沒(méi)有把握的情況下，為了可靠，總是寧大勿小，由此可能造成大量有色金屬的浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的是提出一種能直接反映肋片管換熱器熱工性能好壞并能直觀地反映其變化規(guī)律的性能曲線圖和表的制作方法。本發(fā)明還要提出一種能比較簡(jiǎn)單地檢驗(yàn)肋片管換熱器熱工性能的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是找到計(jì)算簡(jiǎn)單易懂，而且能完全滿足空調(diào)工程計(jì)算精度要求的空調(diào)設(shè)備的熱工性能計(jì)算方法及現(xiàn)場(chǎng)間接測(cè)定方法和肋片管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，避免選型過(guò)大造成有色金屬的浪費(fèi)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明對(duì)函數(shù)關(guān)系式Q=FVyσ(i1-i2)進(jìn)行了分析，焓差(i1-i2)能直接反映換熱器熱工性能的好壞，它隨迎面風(fēng)速Vy、肋片管的排數(shù)、片距的變化規(guī)律已很清楚。后面主要分析它隨迎風(fēng)面的改變而變化的規(guī)律，很顯然，換熱器的高度對(duì)它的影響較小，塹不考慮，不過(guò)高度過(guò)大的表冷器其下部由于冷凝水增多對(duì)換熱量有一定的影響，另外隨著高度的增加，各管中的流量不均勻也會(huì)對(duì)換熱量有一定的影響，這些都要通過(guò)實(shí)測(cè)其大小來(lái)決定是否引入高度修正系數(shù)來(lái)消除上述因素的影響，后面主要研究它隨換熱器迎風(fēng)面長(zhǎng)度的改變而變化的規(guī)律。現(xiàn)選一種質(zhì)量最好且在同一工藝條件下生產(chǎn)的換熱器作為標(biāo)準(zhǔn)換熱器，對(duì)各種常用排數(shù)和合理的常用片距組合中的每一種標(biāo)準(zhǔn)換熱器在全部長(zhǎng)度規(guī)格內(nèi)基本按等長(zhǎng)度進(jìn)行分段，同時(shí)將基本長(zhǎng)度1米也作為一個(gè)分段，然后在空調(diào)工況下，對(duì)每一種組合中的每一個(gè)長(zhǎng)度分段的標(biāo)準(zhǔn)換熱器在三種常用風(fēng)速條件下實(shí)測(cè)焓差(i1-i2)，將實(shí)測(cè)結(jié)果標(biāo)在由焓差為縱坐標(biāo)，長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系內(nèi)，得到一系列實(shí)測(cè)點(diǎn)，將同一種風(fēng)速條件下每一種組合的各個(gè)長(zhǎng)度分段的標(biāo)準(zhǔn)換熱器的實(shí)測(cè)點(diǎn)連成一條光滑的曲線，將同一種組合的標(biāo)準(zhǔn)換熱器在幾種常用風(fēng)速條件下的曲線作為一組，則這組曲線中間的每一個(gè)點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)著一個(gè)具體的迎面風(fēng)速，其具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)它距上下兩條曲線的遠(yuǎn)近來(lái)確定。將每組曲線中三種不同迎面風(fēng)速下的三條曲線用三種不同形式或不同顏色的線條區(qū)分開(kāi)來(lái)，為了盡量讓曲線布滿全圖，應(yīng)以最小長(zhǎng)度作直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，盡量使最小的焓差曲線靠近橫坐標(biāo)，從而得到空調(diào)工況下標(biāo)準(zhǔn)換熱器焓差曲線圖(見(jiàn)示意

圖1)。用同樣的方法可得到全新風(fēng)工況下標(biāo)準(zhǔn)換熱器焓差曲線圖。利用上述實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)和上述同樣的作圖方法還可分別得到空調(diào)工況下和全新風(fēng)工況下標(biāo)準(zhǔn)換熱器的含濕量差曲線圖。很顯然，長(zhǎng)度分段的增多和迎面風(fēng)速的增多可提高曲線的精度，但卻要大大地增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，因此上述參數(shù)的選定要在綜合考慮曲線精度和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的條件下根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況合理地確定，長(zhǎng)度的分段應(yīng)保證每個(gè)分段內(nèi)最大焓差與最小焓差的差值和最小焓差的比值小于5％。
將標(biāo)準(zhǔn)換熱器在全部長(zhǎng)度范圍內(nèi)基本按等長(zhǎng)度分成2或3段，這樣可將上述焓差和含濕量差曲線圖中的每一條曲線都分成2或3段，再將每一條分段焓差曲線和含濕量差曲線上的焓差和含濕量差的中值填入如表1的表格中，該表在縱方向有各種常用排數(shù)，對(duì)應(yīng)每一種排數(shù)有各種常用片距，在橫方向有各種常用迎面風(fēng)速，對(duì)應(yīng)每一種迎面風(fēng)速有焓差和含濕量差，這樣可各得到2或3張空調(diào)工況和全新風(fēng)工況下標(biāo)準(zhǔn)肋片管換熱器的焓差、含濕量差表。在上述分段過(guò)程中，應(yīng)保證表中的焓差、含濕量差的誤差不超過(guò)5％。否則應(yīng)增加分段數(shù)。
對(duì)于進(jìn)口水溫為60℃的冷熱兩用換熱器，有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有規(guī)定進(jìn)、出水溫差，故應(yīng)在充分考慮空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)上規(guī)定合理的進(jìn)、出水溫差后，根據(jù)上述同樣的實(shí)驗(yàn)方法可分別得到標(biāo)準(zhǔn)換熱器在空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況的溫差曲線圖和兩種工況下的各2或3張溫差表。
對(duì)于進(jìn)口水溫為90℃的加熱器也應(yīng)在規(guī)定合理的進(jìn)、出水溫差后，根據(jù)上述同樣的實(shí)驗(yàn)方法可分別得到標(biāo)準(zhǔn)換熱器在空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況的溫差曲線圖和兩種工況下的各2或3張溫差表。
對(duì)于通蒸汽的加熱器，根據(jù)有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在供汽壓力為表壓力70kPa的條件下，根據(jù)上述同樣的實(shí)驗(yàn)方法可分別得到標(biāo)準(zhǔn)換熱器在空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況的溫差曲線圖和兩種工況下的各2或3張溫差表。
根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差曲線圖、含濕量差曲線圖和溫差曲線圖，在某種表冷器的形式檢驗(yàn)時(shí)，送檢一臺(tái)1米長(zhǎng)或更合理的其它長(zhǎng)度且長(zhǎng)高比為定值的換熱器，在2或3種迎面風(fēng)速條件下實(shí)測(cè)焓差，并將實(shí)測(cè)焓差分別除以對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差得到2或3個(gè)常數(shù)，將這2或3個(gè)常數(shù)的平均值C_作為標(biāo)定該種換熱器質(zhì)量等級(jí)常數(shù)。根據(jù)上述檢驗(yàn)中得到的參數(shù)和方法，同樣可得到該種換熱器的含濕量差等級(jí)常數(shù)Cs。用同樣的方法也可得到某種加熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C+。對(duì)于冷熱兩用換熱器，只用C_評(píng)定其換熱器的質(zhì)量等級(jí)。
在進(jìn)行質(zhì)量抽檢時(shí)，隋機(jī)抽取一臺(tái)任意規(guī)格換熱器，在規(guī)定的迎面風(fēng)速條件下測(cè)得其焓差或溫差，將其除以標(biāo)準(zhǔn)換熱器在對(duì)應(yīng)條件下的焓差或溫差得到一個(gè)常數(shù)A，以該常數(shù)A的大小并參考該種換熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C-或C+來(lái)評(píng)定該臺(tái)換熱器的質(zhì)量。
將上述標(biāo)準(zhǔn)換熱器焓差、溫差或含濕量差曲線圖縱坐標(biāo)軸的單位分別乘以某種換熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C-、C+或含濕量差等級(jí)常數(shù)Cs，即可得到該種換熱器的焓差、溫差或含濕量差曲線圖。將上述常數(shù)C-、Cs分別乘以標(biāo)準(zhǔn)換熱器焓差、含濕量差表中的焓差、含濕量差可得到該種換熱器的焓差、含濕量差表。用同樣的方法可得到某種加熱器的溫差表。
根據(jù)空調(diào)設(shè)備內(nèi)肋片管換熱器的規(guī)格、數(shù)量及迎面風(fēng)速，利用其焓差曲線圖、含濕量差曲線圖或焓差、含濕量差表及溫差曲線圖或溫差表和函數(shù)關(guān)系式Q=Fvyρ(i1-i2)、W=FVyρ(d1-d2)及Q=FVyρcp(t2-t1)計(jì)算得到空調(diào)設(shè)備的冷量，除濕量及加熱量，并在其產(chǎn)品樣本中標(biāo)出這些冷量、除濕量和加熱量。
實(shí)測(cè)通過(guò)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)量，換算出通過(guò)換熱器的迎面風(fēng)速，根據(jù)換熱器的規(guī)格、數(shù)量，利用其焓差曲線圖、含濕量差曲線圖和溫差曲線圖找到相應(yīng)的焓差、含濕量差和溫差，再利用函數(shù)關(guān)系式Q=FVyρ(i1-i2)、W=FVyρ(d1-d2)和Q=FVyρcp(t2-t1)計(jì)算得到空調(diào)設(shè)備的冷量，除濕量和加熱量，用這種方法在現(xiàn)場(chǎng)間接測(cè)定空調(diào)設(shè)備的熱工性能。
利用各種換熱器的焓差曲線圖或焓差、含濕量差表和溫差曲線圖或溫差表及函數(shù)關(guān)系式Q=FVyρ(i1-i2)和Q=FVyρcp(t2-t1)可選到所需的換熱器。當(dāng)然在具體在空調(diào)設(shè)備內(nèi)，由于流埸不均勻，對(duì)熱濕交換的效果會(huì)有一定的影響，但由于空調(diào)設(shè)備內(nèi)有導(dǎo)流裝置，加上換熱器本身也有導(dǎo)流作用，因此對(duì)大部分空調(diào)設(shè)備，不必考慮流埸不均勻的影響，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)特別緊湊的空調(diào)設(shè)備，應(yīng)考慮流埸不均勻的影響。并通過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)影響的大小，再考慮是否引用流埸不均勻系數(shù)來(lái)修正它的影響。
由于標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差和溫差曲線圖或焓差和溫差表都直接反映了其熱工性能的好壞，也直觀地反映了其熱工性能變化的規(guī)律，因此它們使換熱器的質(zhì)量評(píng)定有了標(biāo)準(zhǔn)，從而使其相關(guān)的空調(diào)設(shè)備熱工性能的質(zhì)量檢驗(yàn)有了依據(jù)，它們不僅使換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方便易懂，而且計(jì)算的精度完全能滿足空調(diào)工程設(shè)計(jì)的需要，可避免選型過(guò)大造成有色金屬的浪費(fèi)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為空調(diào)工況下標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差曲線圖的示意圖，其規(guī)格有二排、四排、六排、八排，片距有3.2mm、3.6mm、4.4mm，最小長(zhǎng)度是500mm，最大長(zhǎng)度是2000mm，其試驗(yàn)迎面風(fēng)速有2.0m/s、2.5m/s、3.0m/s。則圖1中共有12組36條曲線，圖中最上面的9條曲線是都八排換熱器的焓差曲線，從上到下它們分別是第一條曲線是點(diǎn)劃線，它是片距為3.2mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.0m/s條件下的焓差曲線，第二條曲線是點(diǎn)劃線，它是片距為3.6mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.0m/s條件下的焓差曲線，第三條曲線是虛線，它是片距為3.2mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.5m/s條件下的焓差曲線，第四條曲線是點(diǎn)劃線，它是片距為4.4mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.0m/s條件下的焓差曲線，第五條曲線是虛線，它是片距為3.6mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.5m/s條件下的焓差曲線，第六條曲線是實(shí)線，它是片距為3.2mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為3.0m/s條件下的焓差曲線，第七條曲線是虛線，它是片距為4.4mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為2.5m/s條件下的焓差曲線，第八條曲線是實(shí)線，它是片距為3.6mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為3.0m/s條件下的焓差曲線，第九條曲線是實(shí)線，它是片距為4.4mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為3.0m/s條件下的焓差曲線。
下面依次是六排、四排和二排換熱器的各九條焓差曲線。上述曲線的上下排列次序是在沒(méi)有實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下設(shè)定的，實(shí)測(cè)后，它們的上下位置可能與圖1中位置不一致。
在圖1中，C點(diǎn)是位于片距為3.2mm的八排換熱器在迎面風(fēng)速為25m/s和3.0m/s兩條曲線正中間的一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為1500，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)是長(zhǎng)度為1500mm，片距3.2mm的八排表冷器在迎面風(fēng)速為2.75m/s下的焓差。
標(biāo)準(zhǔn)換熱器的含濕量差曲線示意圖、新風(fēng)工況下焓差和含濕量差曲線示意圖、空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況的溫差曲線示意圖都和圖1相似。
對(duì)于處理全新風(fēng)的換熱器，由于各地室外空氣狀態(tài)變化范圍大，可考慮適當(dāng)?shù)卦黾觾煞N不同溫濕度的全新風(fēng)工況，以便新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的計(jì)算能盡量接近使用實(shí)際工況，這樣設(shè)計(jì)人員可根據(jù)不同的地區(qū)來(lái)合理地選用新風(fēng)機(jī)組。
僅作加熱用的標(biāo)準(zhǔn)換熱器由于規(guī)格少，因此溫差曲線示意圖中的曲線也少，其溫差表中的內(nèi)容也少，它們的示意圖和示意表都省略。
現(xiàn)以圖1來(lái)說(shuō)明表冷器的沒(méi)計(jì)計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的冷量Q先初選迎面風(fēng)速Vy=2.5m/s，圖1中共有12條迎面風(fēng)速為2.5m/s的曲線，再設(shè)表冷器的長(zhǎng)、高比為2∶1，則F=0.5×L2，根據(jù)Q≤0.5×L2Vyρ(i1-i2)，這時(shí)上式中只有長(zhǎng)度L和焓差(i1-i2)兩個(gè)變量，再選定一個(gè)長(zhǎng)度Li，在圖1中過(guò)Li作橫軸的垂線，該垂線與上述12條曲線有12個(gè)交點(diǎn)，這時(shí)可從12個(gè)焓差中尋找能滿足不等式的焓差，如果在上述12個(gè)焓差中還找不到合適在焓差，可改變長(zhǎng)度Li來(lái)找到合適的焓差，從而選到所需的表冷器。如果用焓差、含濕量差表來(lái)選表冷器，先選定迎面風(fēng)速和迎風(fēng)面積及迎風(fēng)面的長(zhǎng)度，可確定用哪一種分段焓差、含濕量差表選到所需的表冷器。
上述兩種選型計(jì)算方法中，顯然第一種方法精度高，第二種方法選型快。
本發(fā)明不局限于上述迎面風(fēng)速及排數(shù)、片距和長(zhǎng)度；本發(fā)明也適用所有外側(cè)用空氣換熱的肋片管換熱器?！痢凉r下500mm-1000mm標(biāo)準(zhǔn)肋片管換熱器焓差、含濕量差表
表一
權(quán)利要求
1．一種肋片管換熱器熱工性能性能曲線圖的制作方法，選定一種質(zhì)量最好的且在同一種工藝條件下生產(chǎn)的肋片管換熱器作為標(biāo)準(zhǔn)換熱器，對(duì)各種常用排數(shù)和常用片距組合中的每一種標(biāo)準(zhǔn)換熱器在全部長(zhǎng)度規(guī)格內(nèi)基本按等長(zhǎng)度進(jìn)行分段，同時(shí)將基本長(zhǎng)度1米也作為一個(gè)分段，然后在空調(diào)工況下，對(duì)每一種組合中的每一個(gè)長(zhǎng)度分段的標(biāo)準(zhǔn)換熱器在幾種常用風(fēng)速條件下實(shí)測(cè)焓差(i1-i2)，將實(shí)測(cè)結(jié)果標(biāo)在由焓差為縱坐標(biāo)，長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系內(nèi)，得到一系列實(shí)測(cè)點(diǎn)，將同一種風(fēng)速條件下每一種組合中各個(gè)長(zhǎng)度分段的標(biāo)準(zhǔn)換熱器的實(shí)測(cè)點(diǎn)連成一條光滑的曲線，將每一種組合的標(biāo)準(zhǔn)換熱器在三種常用風(fēng)速條件下的曲線作為一組，將每組曲線中三種不同迎面風(fēng)速下的曲線用三種不同形式或不同的顏色的線條區(qū)分開(kāi)來(lái)，上述各種組合在同一種風(fēng)速條件下的曲線用同一種形式或同一種顏色的線條來(lái)表示，從而得到標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差曲線圖。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)和同樣的作圖方法可得到標(biāo)準(zhǔn)換熱器在空調(diào)工況下的含濕量差曲線圖，按上述同樣的方法還可得到全新風(fēng)工況下焓差和含濕量差曲線圖、空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況下的溫差曲線圖及各種標(biāo)準(zhǔn)加熱器在空調(diào)加熱工況和全新風(fēng)加熱工況下的溫差曲線圖。
2．根據(jù)權(quán)利要求1制作標(biāo)準(zhǔn)換熱器的各種熱工性能表的方法，將標(biāo)準(zhǔn)換熱器在全部長(zhǎng)度范圍內(nèi)基本按等長(zhǎng)度分成2或3段，這樣可將上述焓差和含濕量差曲線圖中的每一條曲線都有分成2或3段，再將每一條分段焓差曲線和含濕量差曲線上的焓差和含濕量差中值填入如表1的表格中，該表在縱方向有各種常用排數(shù)，對(duì)應(yīng)每一種排數(shù)有各種常用片距，在橫方向有各種常用迎面風(fēng)速，對(duì)應(yīng)每一種迎面風(fēng)速有焓差和含濕量差，這樣可各得到2或3張空調(diào)工況和全新風(fēng)工況下標(biāo)準(zhǔn)肋片管換熱器的焓差、含濕量差表。用同樣的方法可各得到2或3張空調(diào)工況和全新風(fēng)工況下各種標(biāo)準(zhǔn)肋片管加熱器的溫差表。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求1對(duì)肋片管換熱器進(jìn)行型式檢驗(yàn)的方法，利用標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差曲線圖，在某種換熱器的形式檢驗(yàn)時(shí)，送檢一臺(tái)1米長(zhǎng)或更合理的其它長(zhǎng)度且長(zhǎng)高比為定值的換熱器，在2或3種迎面風(fēng)速條件下實(shí)測(cè)焓差，并將其結(jié)果分別除以對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)換熱器的焓差得到2或3個(gè)常數(shù)，將這2或3個(gè)常數(shù)的平均值C_作為標(biāo)定該種換熱器質(zhì)量等級(jí)常數(shù)。利用標(biāo)準(zhǔn)換熱器的含濕量差曲線圖和上述檢驗(yàn)中得到的參數(shù)和方法，同樣可得到該種換熱器的含濕量差等級(jí)常數(shù)C。利用標(biāo)準(zhǔn)換熱器的溫差曲線圖和同樣的方法也可得到各種加熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C+，并用它來(lái)評(píng)定加熱器的質(zhì)量等級(jí)，對(duì)于冷熱兩用換熱器，只用C-評(píng)定其換熱器的質(zhì)量等級(jí)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1和3對(duì)肋片管換熱器進(jìn)行質(zhì)量抽檢的方法，隨機(jī)抽取一臺(tái)任意規(guī)格換熱器，在規(guī)定的迎面風(fēng)速條件下測(cè)得其焓差或溫差，將其除以標(biāo)準(zhǔn)換熱器在對(duì)應(yīng)條件下的焓差或溫差得到一個(gè)常數(shù)A，以該常數(shù)A的大小并參考該種換熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C-或C+來(lái)評(píng)定該臺(tái)換熱器的質(zhì)量。
5．根據(jù)權(quán)利要求1和3制作某種換熱器產(chǎn)品的熱工性能曲線圖的方法，將標(biāo)準(zhǔn)換熱器在各種工況下的焓差、溫差或含濕量差曲線圖的縱坐標(biāo)軸的單位分別乘以某種換熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C-、C+或含濕量差等級(jí)常數(shù)Cs，即可得到該種換熱器在對(duì)應(yīng)工況下的焓差、溫差或含濕量差曲線圖。
6．根據(jù)權(quán)利要求2和3制作某種換熱器產(chǎn)品的熱工性能表的方法，將標(biāo)準(zhǔn)換熱器在各種工況下熱工性能表中的焓差、含濕量差或溫差分別乘以某種換熱器的質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C-、含濕量差等級(jí)常數(shù)Cs或質(zhì)量等級(jí)常數(shù)C+即可得到該種換熱器在對(duì)應(yīng)工況下的焓差、含濕量差表或溫差表。
7．根據(jù)權(quán)利要求5計(jì)算空調(diào)設(shè)備的熱工性能的方法，根據(jù)空調(diào)設(shè)備內(nèi)所選用的肋片管換熱器的規(guī)格、數(shù)量及通過(guò)換熱器的迎面風(fēng)速，利用該種換熱器的焓差曲線圖、含濕量差曲線圖和溫差曲線圖及函數(shù)關(guān)系式Q=FVyρ(i1-i2)、Ｗ=FVyρ(d1-d2)和Q=FVyρcp(t2-t1)計(jì)算得到空調(diào)設(shè)備的冷量，除濕量和加熱量，并在其產(chǎn)品樣本中標(biāo)出這些冷量、除濕量和加熱量。
8．根據(jù)權(quán)利要求6計(jì)算空調(diào)設(shè)備的熱工性能的方法，根據(jù)空調(diào)設(shè)備內(nèi)所選用的肋片管換熱器的規(guī)格、數(shù)量及通過(guò)換熱器的迎面風(fēng)速，利用該種換熱器的焓差、含濕量差表和溫差表及函數(shù)關(guān)系式Q=FVyρ(i1-i2)、W=FVyρ(d1-d2)和Q=FVyρcp(t2-t1)計(jì)算得到空調(diào)設(shè)備的冷量，除濕量和加熱量，并在其產(chǎn)品樣本中標(biāo)出這些冷量、除濕量和加熱量。
9．根據(jù)權(quán)利要求7在現(xiàn)場(chǎng)間接測(cè)定空調(diào)設(shè)備熱工性能的方法，實(shí)測(cè)通過(guò)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)量，換算出通過(guò)換熱器的迎面風(fēng)速，再根據(jù)空調(diào)設(shè)備內(nèi)換熱器的規(guī)格、數(shù)量，利用其焓差曲線圖、含濕量差曲線圖和溫差曲線圖及函數(shù)關(guān)系式Q=FVyρ(i1-i2)、W=FVyρ(d1-d2)和Q=FVyρcp(t2-t1)計(jì)算得到空調(diào)設(shè)備的冷量，除量和加熱量。
10．根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，利用設(shè)計(jì)要求的冷量Q先初選迎面風(fēng)速Vyi，圖1中共有12條迎面風(fēng)速為VyI的曲線，再設(shè)表冷器的長(zhǎng)、高比為2∶1，則F=0.5×L2，根據(jù)Q≤0.5×L2Vyρ(i1-i2)，這時(shí)上式中只有長(zhǎng)度L和焓差(i1-i2)兩個(gè)變量，再選定一個(gè)長(zhǎng)度Li，在圖1中過(guò)Li作橫軸的垂線，該垂線與上述12條曲線有12個(gè)交點(diǎn)，這時(shí)可從12個(gè)焓差中尋找能滿足不等式的焓差，如果在上述12個(gè)焓差中還找不到合適在焓差，可改變長(zhǎng)度Li來(lái)找到合適的焓差，從而選到所需的表冷器利用設(shè)計(jì)要求的加熱量Q≤0.5×L2Vyσcp(t2-t1)和上述同樣的方法可選到所需的加熱器。
11．根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，利用設(shè)計(jì)要求的冷量Q≤FVyρ(i1-i2)，先選定迎面風(fēng)速和迎風(fēng)面積及迎風(fēng)面的長(zhǎng)度，可確定用哪一種分段的焓差、含濕量差表選到所需的表冷器，如果第一次不能找到滿足不等式的焓差(i1-i2)，可適當(dāng)改變迎風(fēng)面積F，繼續(xù)尋找能滿足不等式的焓差(i1-i2)，從而選到所需的表冷器利用設(shè)計(jì)要求的加熱量Q≤FVyρcp(t2-t1)和同樣的方法可選到所需的加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及空調(diào)工程中肋片管換熱器熱工性能曲線圖和表的制作方法。本發(fā)明也涉及肋片管換熱器熱工性能的檢驗(yàn)方法。本發(fā)明還涉及裝有肋片管換熱器的空調(diào)設(shè)備的熱工性能計(jì)算方法及現(xiàn)場(chǎng)間接測(cè)定方法和空調(diào)設(shè)備內(nèi)換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算方法。本發(fā)明在駁斥現(xiàn)有肋片管換熱器熱濕交換理論的基礎(chǔ)上,針對(duì)現(xiàn)有換熱器及相關(guān)空調(diào)設(shè)備的熱工性能檢驗(yàn)沒(méi)有合適標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜難懂的問(wèn)題,公開(kāi)了一種通過(guò)實(shí)驗(yàn)制作標(biāo)準(zhǔn)換熱器的熱工件能曲線圖和表的方法,這些曲線圖和表不僅直接反映了換熱器熱工性能的好壞,還直觀地反映了其變化規(guī)律。根據(jù)上述各種曲線圖的特點(diǎn),提出了換熱器熱工性能的型式試驗(yàn)方法、質(zhì)量抽檢方法及將標(biāo)準(zhǔn)換熱器的熱工性能曲線圖和表轉(zhuǎn)換成各種具體換熱器產(chǎn)品的熱工性能曲線圖和表的方法及換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,該計(jì)算方法簡(jiǎn)單易懂精度高,可避免選型過(guò)大造成有色金屬的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)F28F1/00GK1306193SQ0013309
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者王遠(yuǎn)春 申請(qǐng)人:王遠(yuǎn)春