供暖通风与空气调节-卢军-作业习题教学教材

第一部分热湿负荷与通风量

1-1位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物，其冬季空调室内设计温度为18℃，设计相对湿度为45%，内走廊温度较室内低1~2℃（隔墙传热可以忽略）。已知该楼地面层南向№1办公室左邻办公室，右邻楼梯间，房间宽7.5m、深7.2m、高3.9m，围护结构设计条件：

外墙：370mm砖墙，外表水泥砂浆20mm，内表面白灰粉刷20mm；

内墙：240mm砖墙，表面白灰粉刷20mm；

外窗：推拉铝合金窗2个,每个外形（宽×高）为3.0×2.0m；（冬季K值查附录4）地面：非保温地面，K值按地带考虑；

内门：普通木门（其传热可以忽略）。

要求计算该№1办公室冬季供热设计热负荷？

1-2假定1-1题中的办公楼分层设置一次回风集中空调系统承担冬季供暖任务，№1办公室的设计新风量为360kg/h。要求计算确定该№1办公室的空调系统冬季所需设计供暖负荷应为多少？

1-3假如1-1题中的办公楼位于重庆市。其夏季空调室内设计温度为27℃，设计相对湿度为65％，内走廊温度较室内高1~2℃（隔墙传热可以忽略）。又№1办公室处于办公楼顶层，其外墙改为240mm砖墙，外窗设置浅色内窗帘，屋顶为70mm钢筋混凝土屋面板加160mm 沥青膨胀珍珠岩保温层，楼板结构按教材附录9序号4，内墙改按120mm厚，其余设计条件同1-1题。

要求计算该№1办公室夏季供冷围护结构传热冷负荷（注：可在8:00~18:00之间进行逐时计算）。

1-4按上题条件，分别计算中午12:00外墙面和屋面处室外空气的综合温度t z墙、t z屋。

1-5前述空调房间内，有12人做制图工作，上班时间8:00~18:00，日光灯照明共1080W。计算由室内热、湿源引起的冷负荷和湿负荷应为多少？

1-6前述空调房间如果要求相对湿度不大于65％，假定集中空调系统风机、管道温升为1℃，试确定该空调系统夏季的送风状态O及送风量G。

1-7已知成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量G p＝1kg/s，冬季工作地点温度要求保持在t n＝16℃，车间总的显热余热量Q＝-62kw，假定这个车间设计有一套使用80％再循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度要求，其设计新风量应能补偿全部排风量。

要求确定该集中热风供暖系统所需的机械送风量G0和送风温度t0。

1-8假定1-7题所说车间夏季显热余热量Q＝65kw，并按与冬季相同风量的集中空调系统来维持室温t n＝28℃。

要求确定该集中空调系统所需的送风温度t0。

第二部分空气热湿处理

2-1在重庆地区，夏季需将G＝18000kg/h的空气从t1＝30℃，t s1＝22℃，处理到t2＝15℃，t s2＝14℃。试设计喷水室。

2-2需处理空气量为G＝36000kg/h，空气初状态为t1＝29℃，t s1＝19.6℃，终状态为t2＝13℃，t s2＝11.7℃，当地大气压为B＝101，325Pa。试选择表面式空气冷却器（JW型或KL-2型），并确定水温、水量、空气阻力、水阻力。

2-3需处理G ＝24000kg/h 空气，当地大气压101，325Pa ，空气初参数为t 1＝24℃，t s1＝19.5℃，

冷水量W ＝30000kg/h ，冷水初温t w1＝5℃，用JW30-4型8排表面式空气冷却器处理，试计算空气终状态及水终温。

2-4将G ＝60000kg/h 的冷空气从t 1＝－32℃加热到t 2＝31℃，用水作为热媒，其供水温度

t w1＝95℃，回水温温度t w2＝70℃。试选用SRZ 型空气加热器。

2-5条件与2-4题相同，试另作一种方案，并对两方案比较其安全系数、空气阻力及金属耗

量。 2-6风量为G ＝108000kg/h ，进风参数为t 1＝25℃，

1?＝52.5％，减湿处理后空气参数为

t 2＝14℃，2?

＝71％，当地大气压101，325Pa ，用氯化锂溶液处理，溶液初温度为

8.5~9.0℃，喷水室截面积为1m 2

，试计算氯化锂溶液的温度、浓度及溶液量。 注：（1）氯化锂溶液的百分浓度ξ可近似按下表所给数值用作图法求得；

第三部分空气净化处理

3-1已知空气流经某空气过滤器的初含尘浓度为1.2mg/m 3

，出口空气含尘浓度为0.2mg/m 3

，

求它的计重效率和穿透率。

3-2某空调系统采用三级空气过滤，过滤前入口含尘浓度为1X105

粒/升。三级过滤后含尘浓

25％，中效过滤器计数效率为80％，求高

3-3某空调系统，如右图所示：新风量

100m 3/h ，送风量1000m 3

/h ，已知室

外空气含尘浓度为1mg/m 3

，室内空

气允许含尘浓度为0.05mg/m 3

，室内产尘量为40 mg/h ，新风过滤器计重效率为45％。

若忽略空气密度的变化及粗过滤后粒径分布对循环过滤器效率的影响，试求再

3-4某空调系统总送风量为10800kg/h ，当地室外空气含尘浓度为1.2 mg/m 3

，室内送风要求

含尘浓度为0.2mg/m 3

，试选择空气过滤器。

3-5某洁净室空调系统采用三级过滤，已知室外空气含d p ≥0.5m μ的尘粒量为C W =106

粒／L ，

室内地板面积F=10 m 2

，房间高h=2.5 m ，室内有1人工作，系统新风比为30％，三级

过滤器对d p ≥0.5m μ的尘粒的计数效率分别为01=η、%502=η、%99.992=η；

设计的换气次数n=60次／h ；地面的产尘量为1.25×104粒／m 2

·min （d p ≥0.5m μ），人的产尘量为10粒／人·min （d p ≥0.5m μ）。问该房间的洁净度能否达到M5级？

第四部分 暖通空调系统的设计

4-1某空调房间有10人从事轻体力劳动，室内允许空气含CO 2的体积浓度为0.1%，室外空气中CO 2的体积浓度为0.04%，求室内每人所需新风量。

4-2某空调系统服务于三个空调房间，它们的最小送风换气次数、人数、房间空气容积分别

4-3某空调房间，室内设计空气参数为20℃，60%；夏季室外空气计算参数为t w ＝37℃，t s

＝27.4℃，大气压力B ＝98659Pa （740mm ）。室内冷负荷Q ＝83800KJ/h ，湿负荷W ＝5kg/h 。若送风温差Δt s ＝4℃，新风比10%，试设计一次回风空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量及耗热量。

4-4条件同4-3题，要求设计二次回风式空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量。

4-5试比较4-3及4-4题两种系统的能耗量，并分析形成这种差别的原因。

4-6重庆地区某空调房间，要求t n ＝20℃，n ?

＝60％；冬季房间热负荷12570KJ/h ，余湿

量5kg/h 。试设计采用一次回风与二次回风的集中式空调系统，绘制空气处理过程线，计算空调系统耗热量，并作比较。

4-7某双管风道定风量空调系统，已知室外参数为35℃、50%，室内参数为23℃、65%，气

压101,325N/m 2，漏风量1000m 3/h ，送风量4000m 3

/h ，冷却器出口参数12℃、95%，冷风道温升1℃，送风机温升1℃。最大送风温差12℃，试求夏季设计状态下可消除的室内冷负荷和湿负荷。

4-8当采用风机盘管机组系统时，在焓湿图上绘制下述四种情况下的夏季空气处理过程，并

写出它们的空气处理流程： （1） 新风靠渗透进入室内；

（2） 室外空气直接引入风机盘管； （3） 处理后的新风直接进入室内； （4） 处理后的新风送入风机盘管。

4-9某旅馆房间采用风机盘管及单独送新风空调系统，新风量100m3/h ，由室外状态t w ＝

36℃，w ?＝45.9%，处理至t wl ＝19.1℃、wl ?＝90%后送入房间。客房要求t n ＝25℃，

n ?＝50%，房间冷负荷

Q ＝1200Kcal/h ，湿负荷W ＝220g/h ，送风温差Δt 0=10℃。试

设计空气调节过程，并计算风机盘管表冷器负荷。

4-12对散热器进行经济技术评价主要考虑哪些指标或参数？列表对比分析铸铁和钢制散热

器的性能。

4-13某单管热水供暖系统，立管进水温度t g =95℃，出水温度t h =70℃，采用四柱813型散

热器，明装无遮挡，供暖室内温度t n =16℃，试确定如图所示立管中，各组散热器的片数（热负荷见图）。

4-14将上题改为双管系统，其余条件不变，试确定各组散热器片数，并进行对比分析单管

和双管系统，对散热器选择的影响。

4-15某供暖系统热负荷为70 KW ，供水温度为95℃，回水温度为70℃，求系统所需水流量。若采用低压蒸汽作热媒，蒸汽的汽化潜热为2250 kJ/kg ，求所需的蒸汽流量。

4-16如图4-16所示热水供暖系统。已知h 1=2.0m ，h 2=3.5m ；

每个散热器的热负荷为800W ；供水温度为95℃，回水温

度为70℃，对应温度的水密度分别为962kg/m 3

和

978kg/m 3

。不考虑热水在沿途的冷却，分别计算双管和单管系统的自然循环作用压力。

4-17某空调水系统用户侧计算冷负荷为1200 KW ，冷冻水供回水温分别为7℃和12℃，用

户侧最不利循环环路的管路总长度为540 m ，冷水机组蒸发器水阻力为65 kPa ，空气处

理设备水阻力为40 k Pa 。若系统管道阻力按平均比摩阻R pj =100 Pa/m ，局部阻力占系统总阻力的50％估算，试确定用户侧水系统循环水泵的扬程和流量应为多少？

t g =95℃

t h =70 (