表冷器性能测定
浅谈卷烟厂冷水系统高水温大温差表冷器运行性能分析
7中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng浅谈卷烟厂冷水系统高水温大温差表冷器运行性能分析黄斌，张啸，舒欣，王虎（浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂，浙江 杭州 310024）摘要：本文通过实验得出空调表冷器在不同冷水条件下的运行工况数据，由此分析表冷器结构参数与冷水系统高水温大温差之间的关系，为进一步研究分析空调冷水系统运行工况及自动控制方法提供数据依据。
关键词：表冷器；高水温；大温差；除湿量；制冷量中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）06（上）-007-02目前，卷烟厂的空调机组一般情况下设计方案是基于7℃/12℃冷冻供回水工况进行表冷器选型。
冷水系统供水温度也是设定在7℃。
但是在空调系统的实际运行过程中，由于受气象条件等因素变化的影响，在全年运行过程中，空调的逐时负荷小于设计负荷。
因此，可以根据空调负荷的全年变化情况，在部分负荷时段调整冷水系统的运行参数，如适当提高制冷机的冷水供水温度，从而降低制冷机组的运行能耗；适当提高冷水系统的供回水温差，从而节省冷水系统的输送能耗。
为了适应于以上的节能运行方式，必须对空调机组的表冷器进行适当的优化改造，使得表冷器选型与之相匹配。
本文对不同条件参数下的表冷器运行性能进行分析，为实现冷水系统高水温、大温差运行寻求更好的参数依据。
1 卷烟厂中央空调系统形式中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成，制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。
制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
空气调节系统对空气温湿度处理的方式对于整个中央空调空调系统高效洗、节能型具有很重要的影响。
一般卷烟厂空气调节系统由空调机柜、过滤器、表冷器、加热器、加湿器、送回风电机风机及管道阀门控制系统组成。
实验4-制冷机性能实验
制冷机性能实验台一、实验装置概述本实验台是我厂首创高效低耗的热泵型空调及制冷换热实验装置。
功能齐全、结构紧凑、使用方便、无噪声、结构新颖。
它由制冷循环，水循环和空气换热系统所组成，可进行直流式空调过程演示实验，制冷压缩机性能实验和表冷器、换热器性能实验。
二、实验操作一、直流空调过程演示实验：（一）实验目的：1、演示直流式空调系统的空气处理过程2、熟悉空气参数的调节方法3、掌握表冷器冷却能力的测定方法4、进行热工测量及计算的训练。
（二）实验原理：直流空调实验可分夏季空气处理状态及冬季空气处理状态实验。
1.夏季处理过程：新风由调节门、低噪音风机进入风道，经过表冷器冷却去湿达到机器露点后，再经过再加热器加热至所需送风状态达到空调段，在空调段吸热吸湿后排出。
2.冬季处理过程：新风由调节门、低噪音风机进入风道，在预加热段对空气进行等湿加热，通过加湿器对空气绝热加湿，再经过再加热器或换热器加热至所需送风状态达到空调段，在空调段放热后排出。
对空气参数的测定是在具有代表性的通道断面上设置干、湿球热电偶温度计，分别测定断面上的干球温度和湿球温度。
本实验可对空气进行：1.等湿加热：电热器或表面式热水器处理空气。
2.冷却处理：①等湿处理：用表冷器降低空气温度但高于空气露点温度。
②去湿冷却处理：用表冷器降低空气温度使低于空气露点温度。
③等温加湿：含湿量增加，温度近似不变。
在实验中，制冷压缩机组通过板式换热器对冷冻水制冷后，由水泵将冷冻水注入表冷器与空气进行冷量交换来模拟夏季空气处理状态。
模拟冬季空气处理状态时，可参见制冷压缩机的实验步骤。
由于冷冻水在表冷器中与空气进行冷量交换，由此可以计算表冷器的冷却能力。
（三）、操作步骤1、启动风机，利用风门调节风量。
2、启动加湿器（注意：不得在无水的情况下给加湿器加电）。
3、启动水泵Ⅰ、水泵Ⅱ，调节水流量使板换Ⅱ水流量400L/h；使板换Ⅰ水流量100L/h，（如实验时出现冻结则应加大水流量）。
表冷器性能实验指导书(2020版)模板
表冷器性能测试实验一、实验目的1、演示表冷器处理空气过程，熟悉空气参数的调节方法2、掌握表冷器冷却能力的测定方法3、进行表冷器性能测试过程热工测量及计算的训练。
二、实验装置空调制冷换热综合实验台是热泵型直流空调及制冷换热实验装置，它由制冷循环，水循环和空气换热系统所组成。
下图1是空调制冷换热综合实验台结构示意图。
本次实验主要用该试验台完成表冷器性能测试实验。
图1 空调制冷换热综合实验台结构示意图本实验台右下侧为一个小型热泵系统，进行表冷器性能测试实验时：板式换热器1为热泵系统制冷循环的蒸发器，板式换热器2为热泵系统制冷循环的冷凝器。
热泵制冷循环作为该实验的冷源，水作为冷媒通过水循环系统在板式换热器1被降温后进入到表冷器内用于冷却空气。
三、实验原理表冷器属于表面式热湿交换设备，其特点是与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触，空气与介质间的热湿交换是通过设备金属表面进行的。
在实验中，小型热泵系统的制冷循环为实验的冷源，板式换热器1为热泵系统制冷循环的蒸发器，将水循环系统中由水箱1流入板式换热器1的水冷却至低温，低温冷水进入表冷器用于空气的冷却处理。
待系统运行稳定后进行实验测定，读取记录显示器上的数据，监测数据主要有表冷器进出口水温、流量、表冷器进出水阻力、表冷器前后空气干湿球温度、孔板压差、表冷器前后阻力等参数，然后计算表冷器换热量、阻力、换热效能等参数分析表冷器的性能。
四、 实验理论依据表冷器性能测定计算： 1.系统风量：G=αA √2ρ△P式中：ΔP-------------------前后压差，Pa ；α--------------------孔板流量系数，取0.7056A-------------------孔板截面积，m 2；A=0.00785m 2ρ----------------------空气密度，kg / m 3；根据实测环境的干湿球温度查空气密度表得到。
2.空气通过表冷器放出的热量：12()Q G h h =-式中：G --------------------经过表冷器的实测风量，kg/s ；ｈ1-------------------表冷器前空气焓，kcal/kg ，由表冷器前的干湿球温度确定； ｈ2-------------------表冷器后空气焓，kcal/kg ，由表冷器后的干湿球温度确定。
表冷器综合效果检验与测定
表冷器综合效果检验与测定一、实验目的1.通过实验掌握表冷器冷却能力的测定2.通过实验对表冷器的综合效果有更深入的认识。
3.通过实验掌握表冷器热交换率和接触系数的测定二、实验原理1.表冷器冷却能力的测定（1）空气经过表冷器放出的热量为：12()Q G h h =−式中：Q —空气经过表冷器说散失的热量G —经过表冷器的实测风量（kg/s ）1h —经过表冷器前的空气焓（kj/kg ）2h —经过表冷器后的空气焓（kj/kg ）（2） 经过表冷器冷水吸收的热量21()Q W t t ′=−式中：Q ′—经过表冷器冷说所吸收的热量W —经过表冷器的实测水量（kg/s ）2t —经过表冷器后的冷水温度（℃）1t —经过表冷器前的冷水温度（℃）空气通过表冷器失去的热量Q 与冷水经过表冷器所吸收的热量Q ′应该相等，实验时允许有误差。
2．表冷器热交换率和接触系数的测定（1）表冷器热交换率系数的测定：1211ct t t t ε−=− （2）表冷器接触系数测定 222111s s t t t t ε−=−− 式中：1t 、2t —经处理前后的空气干球温度1s t 、2s t —经处理前后的空气湿球温度c t —表冷器冷水初始温度三、实验装置空调机组、楼宇自动化综合实验台、水管温度传感器VF20、水管流量变送器ＤＷＭ２０００、电加热分级控制器１５ＫＷ、系统软件License for EBI with a 24 reader/500 point database.includes 2 Stations,Display Builder,Quick Builder and one interface.四、实验步骤１、实验前准备工作（１）熟悉实验系统，了解实验台的各个设备、部件以及测量系统的作用和功能；（２）确定表冷器进水温度。
夏季处理时，表冷器需要降温、除湿，其进水温度要比经过表冷器的空气露点温度要低，调节制冷压缩机的温度继电器的温度要比测得的露点温度低1—1.5℃。
表冷器 标准
表冷器标准
表冷器的一般标准主要包括以下几个方面：
规格与尺寸：表冷器的外观尺寸、重量、容积等参数都有明确规定，以确保表冷器能够适应不同场合的使用需求。
材料要求：表冷器的材质、标准号、化学成分等都有严格要求，以确保表冷器具有一定的强度和耐腐蚀性。
制造工艺：表冷器的制造过程包括焊接、冷却、铆接等工艺要求，都必须遵循统一的标准，以保证产品质量。
验收标准：表冷器的检验方法和标准也都有明确规定，以确保表冷器的质量符合国家标准。
此外，在规格与尺寸方面，多用Ф16mm铜管（孔距38mm，列距33mm）或Ф12.7mm铜管（孔距32mm，列距27.5mm）、Φ9.52mm 铜管（孔距25mm，列距21.65mm）等作为表冷器。
表冷器技术参数-概述说明以及解释
表冷器技术参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章的引言，用于简要介绍表冷器技术参数这个主题。
在这部分，我们可以提供一些背景信息和基本概念，为读者对表冷器技术参数有一个初步的了解。
概述部分可以这样写：引言表冷器技术参数是在工程领域中常用的一个概念。
在各种工业过程中，如化工、制冷、空调等行业中，表冷器技术参数被广泛应用。
它主要用于描述表冷器的性能指标和技术规格，以便在实际应用中选择和评估合适的表冷器。
本文将对表冷器技术参数进行详细讨论，以帮助读者更好地理解和应用工程实践中的表冷器。
在介绍表冷器技术参数之前，我们需要先了解什么是表冷器。
表冷器是一种用于冷却和凝结流体的热交换设备。
其主要结构包括冷凝器管束、换热管、冷凝器外壳等。
表冷器的性能指标和技术规格将直接影响其冷却效果、能耗和运行稳定性。
了解表冷器技术参数的重要性不能被忽视。
通过合理选择技术参数，可以提高表冷器的热交换效率，减少能源浪费，保证设备的安全运行。
因此，深入了解和掌握表冷器技术参数对于工程实践具有重要的意义。
本文接下来将对表冷器技术参数进行详细介绍和分析。
首先，我们将介绍常见的表冷器技术参数，如热传输系数、总传热面积、传热效能等。
然后，通过实例分析和计算，研究表冷器技术参数对表冷器性能的影响。
最后，我们将对表冷器技术参数的应用进行总结，并展望未来的发展方向。
通过深入研究表冷器技术参数，我们可以更好地理解和应用表冷器，在工程实践中提高其性能和效率。
希望本文能够为读者提供一些有益的信息和指导，对于相关领域的工程师和研究人员都能有所帮助。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示:文章结构分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中，我们将简要介绍表冷器技术参数的背景和重要性。
而在文章结构的小节中，我们将说明本文章的整体结构和各个章节的内容安排。
最后，在目的小节中，我们将明确本文的目标和意义，以便读者了解我们撰写本文的动机和意图。
表面冷却器热工性能实验
表面冷却器热工性能实验表面冷却器具有构造简单、占地少、水质要求不高、水质系统阻力小等优点，因此，它已成为空调工程中常用的空气处理设备。
一、实验目的：1.通过本实验，让学生深刻认识表冷器可以实现两种空气处理过程。
即等湿冷却过程（干冷过程）和减湿冷却过程（湿冷过程）。
2.通过本实验，让学生深刻掌握表面式冷却器的热交换效率。
即全热交换效率。
即全热交换效率E g和通用热交换效率Eˊ。
3通过本实验，让学生了解空气放出的热量应等于冷水吸收的热量的平衡关系。
二、实验装置图1表面冷却器的热工性能实验台实验装置如图1所示。
它是由简易风洞、冷冻水制备系统和测量与控制系统三大部分组成。
简易风洞由变速风机、空气电加热器、空气加湿装置、表冷器和风筒5组成，其断面尺寸为260×260mm。
冷冻水制备系统由制冷压缩机、风冷冷凝器、节流装置、水箱式蒸发器、循环泵组成。
测量与控制系统分为空气参数测试、冷冻水参数测量。
通过三速风量分为高、中、低三挡调节风量，通过调解阀调节冷冻水量。
三、实验方法及实验数据整理1.启动实验装置之前先确定实验工况。
例如：空气进口参数；干球温度30℃，湿球温度20.5℃.冷冻水温度7℃（或16.5℃）即湿冷过程（或干冷过程）。
在上述条件下任选下表中某一工况（或多个工况）进行实验。
表12.启动实验装置，通过调整空气点加热器和加湿装置，使空气进口参数达到选定值。
通过调节冷冻水制备系统使冷冻水温度达到选定值，并使风量和冷量达到工况。
经一段运行后，各参数基本不变，实验装置达到稳定运行状态。
3.实验装置达到稳定运行后，开始正式实验。
实验1小时，每格15分钟记录一次。
其实验数据列入记录表内（如表1）四、实验数据整理：1.根据实验数据，在空气焓湿图上画出空气处理过程。
表面式冷却器热工实验记录表：实验内容：湿冷却过程（干冷却过程）实验人员：实验日期：年月日2.根据1点查出)/(1kg kJ h ， 根据2点查出)/(2kg kJ h3.计算出风量)/(s kg GVF G =式中V ：风速s m /F ：风管断面面积2m 计算出空气放出的热量1Q)(211h h G Q = )(kw4.计算出吸水吸收的热量)(122t t wc Q -= )(kw式中:w 冷冻水流量，s kg /C 水的比热，s kg / ℃5.计算表冷器热交换效率EG1121w t t t t EG --=6.计算表冷器通用热交换效率'E31323121'1t t t t t t t t E ---=--=7.实验结果与分析，并提交出实验报告。
空调用水冷式表冷器试验方法的研究
空调用水冷式表冷器试验方法的研究提要本文以正交试验设计的理论为基础，介绍空调用水冷式表冷器的热工性能试验方法，回归出另一种形式的传热系数经验公式。
该公式较原有经验公式概念清楚、使用方便、精度较高。
该实验方法较常规试验方法完整性更强，目的性明确，且实验次数较少。
一、传热系数经验公式的数学模型目前，水冷式表冷器的传热系数K多整理成以下形式的经验公式：（1）式中：vy为迎面风速，ω为水流速，ξ为析湿系数，A、 B、 m、n为实验系数和指数。
这个公式物理概念比较明确，但应用起来不太方便，而且对于校核性计算，析湿系数ξ事先也不确立。
经过对各种形式的水冷式表冷器的试验数据进行整理分析，发现传热系数K值可以分别回归成表冷器进口湿球温度ts1，迎面风速vy，进水温度tw1，和通过表冷器的水流速ω的指数形式的经验公式，且线性相关很好。
例如，对于YD75型诱导器所用水冷式表冷器的试验数据进行分析，发现K值的经验公式可整理（1）变风量试验工况：（进风干球温度tl=25℃，进风湿球温度ts1=17.9℃，水初温tw1=10℃，水量W=400kg/h）vy1.041.411.962.543.103.634.15K测14.97117.25918.47020.26321.71525.53524.35相关系数R=0.995(2)变水量试验工况：（t1=25℃，ts1=17.9℃，tw1=10℃，风量Ga=779.39kg/h）ω0.3880.5820.7760.9701.1641.5521.941K测15.51917.25319.10019.49120.72722.62022.950K=19.8665ω0.2512 相关系数R=0.993(3)变ts1试验工况：（t1=25℃，W=400 kg/h, Ga=779.39kg/h）ts11818.4719.6120.1121.0421.76K测18.6419.7723.3225.1328.5631.21相关系数R=0.9997(4)变进水温度试验工况：（t1=25℃，ts1=18℃，Ga=779.39kg/h，W=400 kg/h）tw18.1110.012.04K测20.4918.8417.64相关系数R= - 0.9994根据这一情况，笔者认为可将水冷式表冷器的传热系数K值经验公式的数学模型确定为：（2）式中Ct0，Ct1，Ct2，Ct3，Ct4是回归出的系数或指数。
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4 表冷器性能测定
一、实验目的
通过对表冷器中空气和水的热湿交换过程测试，使学生熟悉并掌握有关测试仪器的安装及使用方法；加深对空气和表冷器直接接触时热湿交换过程的理解。
二、实验内容
1、空调设备运行稳定后，测出系统新风及排风的干球温度和湿球温度。
2、利用表冷器前后己装好的仪表，测出流入及流出表冷器的空气干球温度、湿球温度。
3、利用在表冷器冷水管道上已装好的转子流量计读出通过管道的水流量。
并从送、回水管道上所装的温度计读出送回水温度。
13．冷冻水泵14．挡水板15．制冷压缩机16．风冷冷凝器
17．卧式贮液筒18．水箱式蒸发器19．表面冷却器20．蒸汽喷管
21．蒸汽发生器22．给水箱23．热力膨胀阀24．电磁阀
(一) 主要性能参数
在测温热电阻中： t 1~t 10：为空气干、湿球温度。
t 11：为喷水室或表冷器进水口水温。
t 12~t 13：为喷水室、表冷器回水口水温。
t c 、t e 、t x ：为制冷剂冷凝温度、蒸发温度和吸气温度， 其主要性能包括：
(1)有风调节阀门控制的回流空气导管；
(2)设置有空气预热、再热器(均为电加热)，可对空气进行加热升温；设置有喷水室，可对空气进行降温、加热及除湿。
冷冻水由制冷系统制得；
(3)可示范两种气流的混合状态；
(4)所有测温装置都用电子式温度数字仪显示；
(5)电加热器的电输入值都可分别直接测量，各数值可以和被处理的空气热焓变化进行比较；
(6)综合性的各种仪表及控制装置。
实验装置性能参数，使用操作及计算说明如下： ①空气流量：L max ＝ [m 3／h]
②预热器(电加热器) ：500w 一组 1000w 一组 ③再热器(电加热器)：500w 一组 1000w 一组 ④喷水室最大喷水量：G max ＝ [kg ／h]
⑤冷却(冷冻水)系统：冷冻水温可由制冷系统及仪表控制在5℃左右，冷冻水量可调节。
制冷系统制冷量Q max ＝1.7kw 左右。
⑥使用电源：工作电压：380v (二)有关计算说明：
①空气流量(孔板)计算公式
进风量：ρl G A ∆=014.0 [kg ／s] 排风量：ρl G E ∆=012.0 [kg ／s] 式中 ΔL —微压计读数变化值[mm]；
ρ—空气密度[kg/m 3
]。
②风道散热量：Q=8.5L Δt
式中 L —风道内两测点之间的中心长度[m]；
Δt —风道内外的空气温差。
③空气湿球温度修正
在对空气湿球温度测定时，需满足风速v ≥2.5m/s ，否则应按图4-2进行修正。
T s —测得湿球温度[℃] ；Δt s —湿球温度修正值[℃]
实际湿球温度为：S S S t t t ∆-='[℃] 图4-2 湿球温度修正图 v=1.0~2.0m/s
(三)使用操作步骤：
①实验操作之前，调整微压计为水平状态。
将蒸馏水加入湿球温度计下的水杯内，蒸发器水箱加水至满。
②合上电气总开关，接通电源，此时风机运转，调节风机风量调节阀控制所需风量。
③启动电加热器、制冷压缩机及冷却水泵，待系统稳定后进行实验测定。
对空气进行绝热加湿冷却处理时，只须启动水泵。
如对空气冷却除湿处理时，则应先启动制冷压缩机，待冷冻水降至所需温度后，再启动水泵。
④测定结束后，先关闭制冷压缩机及水泵，调节风门为最大排风量。
运行5分钟左右再关闭电气总开关，切断电源。
四、实验步骤
1．每组实验人数10~12人，在教师指导下负责分工。
2．对空调、制冷设备的机组和电源部分进行检查。
3．对测试仪表进行检查和记录，如温度计的精度，湿球温度计的纱布浸水情况，安装状况是否正常，风量及水量测试设备及仪表配置是否完整和可靠。
4．按照分工，对整个系统运行后的各测点进行观测，看整个系统的运行是否稳定。
一般情况下，空气的干球温度t g波动值小于±l℃，进风湿球温度t s的波动值小于±0.5℃，进、回水温度波动小于±0.5℃，可认为处于稳定工况。
此时，将各测点的数据每5分钟读一次，连续做4次，并将数据详细记录在表格中。
5．测试完毕后，经指导教师对数据设备进行全面检查，然后使系统停止运行。
五、对实验报告的要求
1．画出表冷器测试系统示意图，标出各测点的位置，并注明各测点所用仪器的名称。
2．根据记录数据在I—d图上标出新风、喷水室前后的空气状态点，并作出过程线。
3．测得实验过程中的新风及总风量、。
计算出每公斤干空气在经过表冷器后的热湿变化，进而求出变化的热湿比线（角系数ε），判断空气处理过程。
4．将记录表整理好附于实验报告之后。
实验记录表。