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朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁/共頁《全國勘察設(shè)計注冊公用設(shè)備工程師暖通空調(diào)專業(yè)考試復(fù)習(xí)教材》(第二版)思量題答案1-1暖通空調(diào)在建造環(huán)境控制中擔(dān)負(fù)著怎樣的技術(shù)使命?【答】作為一門應(yīng)用性的技術(shù)科學(xué),暖通空調(diào)肩負(fù)著這樣的使命:遵循“以人為本”的宗旨,采用科學(xué)的環(huán)境控制技術(shù),為人類創(chuàng)建一種健康、愉快而又寬裕效率的建造環(huán)境,從而滿意現(xiàn)代社會里人們在生活、工作及其他活動中對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)日益增長的需求。1-2暖通空調(diào)主要的系統(tǒng)類型有哪些?各自的基本組成和工作原理是什么?【答】暖通空調(diào)主要有供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)三種系統(tǒng)類型。供暖系統(tǒng)通過采用一定技術(shù)手段向室內(nèi)補(bǔ)充熱量,主要針對室內(nèi)熱環(huán)境舉行溫度參數(shù)的合理調(diào)控,以滿意人類活動的需求,普通由熱源、散熱設(shè)備、和輸送管道等組成。通風(fēng)系統(tǒng)是以空氣作為工作介質(zhì),采用換氣方式,主要針對室內(nèi)熱(濕)環(huán)境(由溫度、濕度及氣流速度所表征)和(或)室內(nèi)外空氣污染物濃度舉行適當(dāng)調(diào)控,以滿意人類各種活動需求,普通由風(fēng)機(jī)、進(jìn)排風(fēng)或送風(fēng)裝置、風(fēng)道以及空氣凈化和(或)熱濕處理設(shè)備等組成。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),是通過采用各種技術(shù)手段,主要針對室內(nèi)熱(濕)環(huán)境及空氣品質(zhì),對溫度、濕度、氣流速度和空氣干凈度、成分等參數(shù)舉行不同程度的鄭重控制,以滿意人類活動高品質(zhì)環(huán)境需求,基本組成包括空調(diào)冷熱源、空氣處理設(shè)備、冷熱介質(zhì)輸配系統(tǒng)(包括風(fēng)機(jī)、水泵、風(fēng)道、風(fēng)口與水管等)、空調(diào)末端裝置及自動控制和調(diào)節(jié)裝置等。1-3空氣調(diào)節(jié)可以分為哪兩大類,劃分這兩類的主要標(biāo)準(zhǔn)是什么?【答】空調(diào)系統(tǒng)可以分為愉快性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩大類型,主要標(biāo)準(zhǔn)是按照空氣調(diào)節(jié)的作用或服務(wù)對象而劃分的。愉快性空調(diào)作用是維持良好的室內(nèi)空氣狀態(tài),為人們提供相宜的工作或生活環(huán)境,以利于保證工作質(zhì)量和提高工作效率,以及維持良好的健康水平。而工藝性空調(diào)作用是維持生產(chǎn)工藝過程或科學(xué)實驗要求的室內(nèi)空氣狀態(tài),以保證生產(chǎn)的正常舉行和產(chǎn)品的質(zhì)量。1-4現(xiàn)代暖通空調(diào)在觀念上發(fā)生了哪些變化?在技術(shù)上展示出怎樣的發(fā)展趨勢?【答】首先是對其功能的觀念改變,不但要為人類發(fā)明相宜的人居環(huán)境,還要肩負(fù)節(jié)能減排,保護(hù)地球資源和有效利用能源的重任;第二是深度方面,已遠(yuǎn)不限于為人類活動創(chuàng)建相宜的建造環(huán)境,更著眼于室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的全面提升;再者是服務(wù)對象方面,它的應(yīng)用不在是某些特定對象享用的“奢靡品”,而應(yīng)視為人類提高生活質(zhì)量、發(fā)明更大價值、謀求更快發(fā)展的必須品。陪同建造業(yè)的興旺和建造技術(shù)的長進(jìn),暖通空調(diào)技術(shù)獲得了較快發(fā)展,其發(fā)展趨勢為:①越發(fā)合理的用能,以降低能耗。提高能源利用效率,開辟利用新能源和各種可再生能源;推廣、改進(jìn)各種節(jié)能技術(shù),降低能源消耗;合理利用現(xiàn)有能源,實現(xiàn)冷、熱源多元化用能,電力、燃?xì)?、煤并用,電力與天然能源并用,發(fā)展熱、電聯(lián)供,擴(kuò)大燃?xì)夤┠芊秶?,開展區(qū)域供熱、供冷等。②開辟新型設(shè)備和系統(tǒng),各種新型暖通空調(diào)系統(tǒng)和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。③創(chuàng)立新的設(shè)計觀念和主意,如整體系統(tǒng)化、可持續(xù)性與動態(tài)設(shè)計、性能化設(shè)計概念浮上并逐漸完美;設(shè)計理念由單純地提供相宜的溫濕度環(huán)境向創(chuàng)建愉快、健康、環(huán)保,高品質(zhì)的室內(nèi)空氣質(zhì)量的建造環(huán)境改變。④越發(fā)注重提高系統(tǒng)控制、管理的自動化水平。1-5你對建造環(huán)境控制技術(shù)的意義與內(nèi)涵是如何認(rèn)識的?
第二章室內(nèi)熱濕負(fù)荷計算2-1建造物內(nèi)部熱濕污染的成因及危害是什么?【答】①對于建造物內(nèi)部熱污染:建造物處于天然環(huán)境中,外部與內(nèi)部熱源綜合作用于室內(nèi)空氣環(huán)境,通過導(dǎo)熱、輻射或?qū)α鞣绞脚c其舉行熱量交換并形成加載于室內(nèi)空氣環(huán)境的熱負(fù)荷,使之產(chǎn)生不利于人體愉快、健康或生產(chǎn)工藝特定需求的過熱效應(yīng)或過冷效應(yīng),室內(nèi)環(huán)境遭遇熱污染。過熱或過冷的環(huán)境會影響人體愉快、健康和工作效率甚至危及人的生命,對于某些生產(chǎn)工藝過程來說,一旦遭遇熱污染,將不能維持正常的生產(chǎn)與工藝操作,影響產(chǎn)品與成績的質(zhì)量。②對于建造物內(nèi)部濕污染:建造物處于天然環(huán)境中,外部與內(nèi)部濕源綜合作用于室內(nèi)空氣環(huán)境,通過蒸發(fā)、凝結(jié)或滲透、蔓延等物理作用實現(xiàn)與其舉行濕交換并形成加載于室內(nèi)空氣環(huán)境的濕負(fù)荷,使之產(chǎn)生不利于人體愉快、健康或生產(chǎn)工藝特定需求的濕度參數(shù),室內(nèi)環(huán)境遭遇濕污染。其危害與熱污染危害相似,只是產(chǎn)生的機(jī)理不同而已。2-2夏季空調(diào)室外計算干球溫度是如何決定的?夏季空調(diào)室外計算濕球溫度呢?【答】《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019—2003)規(guī)定夏季空調(diào)室外計算干球溫度采用歷年平均不保證50h的干球溫度,夏季空調(diào)室外計算濕球溫度采用歷年平均不保證50h的濕球溫度。2-3冬季空調(diào)室外計算溫度是否與采暖室外計算溫度相同?為什么?【答】不相同。冬季空調(diào)室外計算溫度采用歷年平均不保證1天的日平均溫度,而采暖室外計算溫度取冬季歷年平均不保證5天的日平均溫度。2-4試計算重慶市夏季空調(diào)室外計算逐時溫度(tτ)。【解】按教材式(2.3)計算,并查教材附錄1得重慶市夏季日平均溫度和夏季空調(diào)室外計算干球溫度,得,結(jié)果見表2.1。表2.1題2-4計算過程及結(jié)果時刻1:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00β-0.35-0.38-0.42-0.45-0.47-0.41-0.28-0.120.030.160.290.40△tr/℃7.69tWp/℃32.5tW,τ/℃29.8129.5829.2729.0428.8929.3530.3531.5832.7333.7334.7335.58時刻13:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00β0.480.520.510.430.390.280.140.00-0.10-0.17-0.23-0.26△tr/℃7.69tWp/℃32.5tW,τ/℃36.1936.536.4235.8135.5034.6533.5832.5031.7331.1930.7330.502-5室內(nèi)空氣計算參數(shù)決定的根據(jù)是什么?【答】室內(nèi)空氣參數(shù)的決定主要根據(jù)室內(nèi)參數(shù)綜合作用下的人體熱愉快、工藝特定需求和工程所處地理位置、室外氣候、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能政策等詳細(xì)情況。2-6室外空氣綜合溫度的物理意義及其變化特征是什么?【答】建造圍護(hù)結(jié)構(gòu)總是同時受到太陽輻射和室外空氣溫度的綜合熱作用,為方便計算建造物單位外表面得到的熱量而引入室外空氣綜合溫度概念,其相當(dāng)于室外氣溫由空調(diào)室外計算溫度增強(qiáng)了一個太陽輻射的等效溫度值,并減少了一個圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射的等效溫度值。其主要受到空調(diào)室外空氣溫度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面采納的總太陽輻射照度和吸收系數(shù)變化的影響,所以不同時光不同地點采用不同表面材料的建造物的不同朝向外表面會具有不同的逐時綜合溫度值。2-7按上題條件分離計算中午12:00外墻和屋面處室外空氣的綜合溫度?!窘狻渴紫葲Q定12:00室外空氣的計算溫度:查教材附錄1得西安,由教材表2.1查得,則有再由教材附錄2查得值:屋面0.74,南墻0.7。西安的大氣透明度等級為5[5],由教材附錄3查得I值:屋面(水平面)為919,南墻為438,取,于是可求得12:00室外空氣綜合溫度分離為屋頂:南墻:2-8房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量如何計算?通常需要考慮哪些修正?【答】圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量包括基本耗熱量和附加(修正)耗熱量兩項?;竞臒崃堪聪率接嬎悖?,K為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),F(xiàn)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計算面積,tN、tW分離為冬季室內(nèi)、外空氣的計算溫度,a為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。附加耗熱量要考慮朝向修正、風(fēng)力修正、高度修正等主要修正,另外如考慮窗墻比修正、具有兩面及其以上外墻的修正等。對于間歇供暖系統(tǒng)還要考慮間歇附加率。2-9層巍峨于4m的工業(yè)建造,在計算冬季采暖圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量時,地面、墻、窗和門、屋頂和天窗冬季室內(nèi)計算溫度如何取值?【答】冬季室內(nèi)計算溫度應(yīng)按照建造物的用途決定,但當(dāng)建造物層巍峨于4m時,冬季室內(nèi)計算溫度應(yīng)符合下列規(guī)定:①地面,應(yīng)采用工作地點的溫度。②墻、窗和門,應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度。③屋頂和天窗,應(yīng)采用屋頂下的溫度。2-10在什么情況下對采暖室內(nèi)外溫差不需要舉行修正?【答】當(dāng)供暖房間并不直接接觸室外大氣時,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量會因內(nèi)外傳熱溫差的削弱而減少,為此引入了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),其大小取決于鄰室非供暖房偶爾空間的保溫性能和透氣情況。若鄰接房偶爾空間的保溫性能差,易于室外空氣流通,則該區(qū)域溫度臨近于室外氣溫,溫差修正系數(shù)亦臨近于1。若已知冷測溫度或用熱平衡法能計算出冷測溫度時,可直接用冷測溫度代入,不再舉行溫差修正。2-11位于西安的某辦公樓為一矩形南北向多層建造物,其冬季采暖室內(nèi)設(shè)計溫度為18℃,設(shè)計相對濕度為45%,內(nèi)走廊溫度較室內(nèi)低1~2℃(隔墻傳熱可以忽略)。已知該樓地面層南向№1辦公室左鄰辦公室,右鄰樓梯間,房間寬7.5m、深7.2m、高3.9m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計條件:外墻:370mm磚墻,外表水泥砂漿20mm,內(nèi)表面白灰粉刷20mm;內(nèi)墻:240mm磚墻,內(nèi)表面白灰粉刷20mm;外窗:推拉鋁合金窗2個,每個形狀(寬×高)為3.0×2.0m,可開啟部分的縫隙長度為8m(冬季K值查教材附錄4);地面:非保溫地面,K值按地帶考慮;內(nèi)門:普通木門(其傳熱可以忽略)。要求計算該№1辦公室冬季供熱設(shè)計熱負(fù)荷?!窘狻竣儆嬎銍o(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1:據(jù)各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及附加耗熱量,可算得圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱耗熱量Q1=3201.1W,其中不考慮風(fēng)向、高度修正。西安市空調(diào)室外計算參數(shù)查教材附錄1,各項計算值見表2.2。表2.2房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算表圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積F/m2傳熱系數(shù)K/(W·m-2·℃-1)室內(nèi)計算溫度tN/℃采暖室外計算溫度tW/℃溫差℃溫差修正基本耗熱量朝向修正%修正后耗熱量Q/W南外墻3.9*7.5-12=17.251.5718-5231622.90-15529.46南外窗126.411766.40-151501.44東內(nèi)墻28.081.720.8888.680888.68地面Ⅰ(7.5-0.28)*2=14.440.471156.100156.10地面Ⅱ14.440.23176.39076.39地面Ⅲ14.440.12139.85039.85地面Ⅳ(7.2-0.41-6)*7.22=5.700.0719.1809.18總和3559.503201.10因為惟獨南面外墻,因此地面?zhèn)鳠岬貛澐秩鐖D2.1。②計算冷風(fēng)滲透耗熱量Q2:西安冬季室外風(fēng)速為2.7m/s,查教材表2-6得,每米窗縫隙滲入的空氣量Ls=0.85m3/(m·h),該辦公室僅有一面外墻,其外窗縫隙總長度l為16米,查教材附錄6朝向修正系數(shù)取n=0.4,則總冷風(fēng)滲透量:于是,冷風(fēng)滲透耗熱量Q2:第一地帶第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶2m2m2m圖2.1地面?zhèn)鳠岬貛У膭澐症郾绢}不考慮冷風(fēng)侵入耗熱量,故該辦公室冬季供熱設(shè)計熱負(fù)荷:2-12假定2-11題中的辦公室分層設(shè)置一次回風(fēng)擴(kuò)散空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)冬季供暖任務(wù),No1辦公室的設(shè)計新風(fēng)量為360kg/h。要求計算決定該No1辦公室的空調(diào)系統(tǒng)冬季所需設(shè)計供暖負(fù)荷應(yīng)為多少?【解】由上題知:Q=3247.01W新風(fēng)耗熱量:所以總的供暖設(shè)計熱負(fù)荷為:Q2=Q1+Qw=3247.01W+2323W=5570.01W2-13什么是得熱量?什么是冷負(fù)荷?什么是除熱量?試簡述三者的區(qū)別?!敬稹渴覂?nèi)得熱量是指某時刻由室內(nèi)、室外各種熱源散入房間的熱量的總和,得熱量可分為潛熱得熱和顯熱得熱,而顯熱得熱又可分為對流熱和輻射熱;室內(nèi)冷負(fù)荷是指某時刻當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)運行以維持室內(nèi)溫濕度恒定時,為消除室內(nèi)多余的熱量而必須向室內(nèi)供養(yǎng)的冷量;房間的除熱量是指空調(diào)設(shè)備供養(yǎng)房間的實際供冷量。區(qū)別:大多數(shù)情況下,冷負(fù)荷與得熱量有關(guān),但并不等于得熱。得熱量中顯熱得熱中的對流成分和潛熱得熱(不考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)裝修和家具的吸濕與蓄濕作用情況下)趕緊構(gòu)成瞬時冷負(fù)荷,而顯熱得熱中的輻射得熱在轉(zhuǎn)化成室內(nèi)冷負(fù)荷的過程中,數(shù)量上有所衰減,時光上有所延遲,即冷負(fù)荷與得熱量之間存在相位差和幅度差,這與房間的構(gòu)造、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性和熱源的特性有關(guān)。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)延續(xù)運行并常常保持室溫恒定時,除熱量就等于空調(diào)冷負(fù)荷(空調(diào)冷負(fù)荷就是指室內(nèi)冷負(fù)荷);當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)間歇使用而停止運轉(zhuǎn),或固然延續(xù)運轉(zhuǎn)但室溫常常處于波動狀態(tài)時,房間便會產(chǎn)生一個額外增強(qiáng)的天然溫升負(fù)荷,其與空調(diào)冷負(fù)荷之和就是所謂除熱量。2-14室內(nèi)冷負(fù)荷由哪些負(fù)荷所組成?如何決定?【答】室內(nèi)冷負(fù)荷包括通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻體、屋頂、窗戶、內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)等)逐時傳熱形成的冷負(fù)荷和室內(nèi)熱濕源(照明、用電設(shè)備、人體等)形成的冷負(fù)荷,對各項舉行逐時計算和疊加,最后找出最大值即為室內(nèi)冷負(fù)荷值。當(dāng)計算多個房間的室內(nèi)冷負(fù)荷時,對各個房間的冷負(fù)荷逐時舉行疊加,其中浮上最大的值即為多房間的冷負(fù)荷值,而不是將各房間最大冷負(fù)荷值舉行容易疊加。2-15如何計算室內(nèi)人體散熱形成的冷負(fù)荷?【答】人體向室內(nèi)空氣散發(fā)的熱量有顯熱和潛熱兩種形式。前者通過對流、傳導(dǎo)、或輻射等方式散發(fā)出來,后者是指人體散發(fā)的水蒸氣所包含的汽化潛熱。人體散發(fā)的潛熱量和顯熱中的對流、傳導(dǎo)部分直接形成瞬時冷負(fù)荷,而輻射部分將會形成滯后冷負(fù)荷。因此在計算因為人體散熱形成的冷負(fù)荷要分為兩個部分:顯熱冷負(fù)荷Qcl,τ顯和潛熱冷負(fù)荷Qcl,τ潛。顯熱冷負(fù)荷為,潛熱冷負(fù)荷為,人體散熱總冷負(fù)荷,以上式中和分離為不同室溫暖勞動性質(zhì)時成年男子顯熱散熱量和潛熱散熱量。(其他符號所代表的意義均同教材一致)2-16什么情況下,任何時刻房間瞬時得熱量總和的數(shù)值等于同一時刻的瞬時冷負(fù)荷?【答】由題2-10???可知得熱量和冷負(fù)荷是有區(qū)別的,任一時刻房間的瞬時得熱量的總和未必等于同一時刻的瞬時冷負(fù)荷,惟獨得熱量中不存在以輻射方式傳遞的得熱量,或圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物體沒有蓄熱能力的情況下,得熱量的數(shù)值才等于瞬時冷負(fù)荷。2-17倘若2-11題中的辦公樓位于重慶市。其夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計溫度為27℃,設(shè)計相對濕度為65%,內(nèi)走廊溫度較室內(nèi)高1~2℃(隔墻傳熱可以忽略)。又№1辦公室處于辦公樓頂層,其外墻改為240mm磚墻,外窗設(shè)置淺色內(nèi)窗簾,屋頂為70mm鋼筋混凝土屋面板加160mm瀝青膨脹珍珠巖保溫層,樓板結(jié)構(gòu)按教材附錄9序號4,其余設(shè)計條件同1-1題。計算該№1辦公室夏季供冷圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱冷負(fù)荷(注:可在8:00~18:00之間舉行逐時計算)?!窘狻恳驗槭覂?nèi)壓力稍高于室外大氣壓,故無需考慮新風(fēng)滲透引起的冷負(fù)荷。查教材[1]附錄9內(nèi)墻放熱衰減度為1.6,樓板放熱衰減度為1.8,判斷該房間屬于中型。重慶夏季空調(diào)室外計算日平均溫度=32.5℃,室內(nèi)設(shè)計溫度為27℃。圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的冷負(fù)荷分項計算如下:①屋頂冷負(fù)荷由教材附錄9查得:K=0.49W/(m2·℃),衰減系數(shù)β=0.37,延遲時光ε=9.3h。按照ρ、β、ε查手冊[1]表20.3-2得擾量作用時刻τ-ε時代表城市上海市屋頂逐時冷負(fù)荷計算溫度tτ-ε及重慶相對上海市地點修正當(dāng)△,即可按式(20.3-1)[1]算出屋頂?shù)闹饡r冷負(fù)荷。計算結(jié)果列于表2.3中。表2.3屋頂冷負(fù)荷計算時刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00作用時刻τ-ε22.723.70.71.72.73.74.75.76.77.78.7tτ-ε/℃39.6038.6037.6036.8136.6037.0938.0039.0040.4941.9143.49△/℃1tn/℃27△tτ-ε/℃13.6012.611.6010.8110.6011.0912.0013.0014.4915.9117.49K/W·m-2·℃-10.49F/m254Qcl,τ/W359.86333.40306.94286.03280.48293.44317.52343.98383.41420.98462.79②南外墻冷負(fù)荷由教材附錄9查得:K=1.95W/(m2·℃),衰減系數(shù)β=0.35,延遲時光ε=8.5h。按照β、ε查手冊[1]表20.3-1得擾量作用時刻τ-ε時代表城市上海市南外墻逐時冷負(fù)荷計算溫度tτ-ε及重慶相對上海市地點修正當(dāng)△,即可按式(20.3-1)[1]算出南外墻的逐時冷負(fù)荷。計算結(jié)果列于表2.4中。表2.4南外墻冷負(fù)荷計算時刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00作用時刻τ-ε23.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.5tτ-ε/℃32.5323232323232.53333.53434.5△/℃1tn/℃27△tτ-ε/℃6.5666666.577.588.5K/W·m-2·℃-11.95F/m217.25Qcl,τ/W218.64201.83201.83201.83201.83201.83218.64235.46252.28269.10285.92注重:計算時刻與作用時刻的定義與區(qū)別。③南外窗冷負(fù)荷a.瞬變傳熱得熱形成冷負(fù)荷查得:K=6.4W/(m2·℃),由教材附錄12查得各計算時刻的負(fù)荷溫差△tτ,計算結(jié)果列于表2.5中。表2.5南外窗瞬時傳熱冷負(fù)荷計算時刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00△tτ/℃3.2455.86.67.27.78.08.17.97.8K/W·m-2·℃-16.4F/m212Qcl,τ/w245.76307.20384.00445.44506.88552.96591.36614.40622.08606.72599.04注重:附錄12中制表條件為tn=26℃,要舉行修正。b.日射得熱形成冷負(fù)荷窗內(nèi)遮陽系數(shù)Cn=0.5,窗玻璃的遮蔽系數(shù)Cs=1,窗戶的有效面積系數(shù)Xg=0.85,查表20.5-2[1]重慶相對上海南外窗修正系數(shù)Xd=0.97,查表20.5-3[1]得上海透過標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃太陽輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度Jj,τ即可按教材式(2.24)計算出相應(yīng)的逐時冷負(fù)荷。計算結(jié)果見表2.6。表2.6南外窗日射得熱冷負(fù)荷計算時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Jj,τ/W·m-266871151431591621501301129370XgXdCsCn0.85*0.97*1*0.5=0.41F/m212Qcl,τ/W324.72428.04565.80703.56782.28797.04738.00639.60551.04457.56344.40④東側(cè)內(nèi)墻由教材附錄1查得重慶市夏季空調(diào)室外計算日平均溫度twp=32.5℃。非空調(diào)鄰室樓梯間無散熱量,由教材表2.13決定該鄰室溫升△t1=0℃。內(nèi)墻的傳熱系數(shù)從教材附錄9中查得K=1.72W/(m2·℃)。按教材式(2.25)即可求得通過東側(cè)內(nèi)墻的穩(wěn)定傳熱負(fù)荷為:Qcl=1.72×28.08×(32.5-27)W=265.64W。⑤總計:將前面所得各項冷負(fù)荷值匯總見表2.7。表2.7圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計算匯總單位:W計算時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00屋頂負(fù)荷359.86333.40306.94286.03280.48293.44317.52343.98383.41420.98462.79外墻負(fù)荷218.64201.83201.83201.83201.83201.83218.64235.46252.28269.10285.92窗傳熱負(fù)荷245.76307.20384.00445.44506.88552.96591.36614.40622.08606.72599.04窗日射負(fù)荷324.72428.04565.80703.56782.28797.04738.00639.60551.04457.56344.40內(nèi)墻負(fù)荷265.64總計1414.621536.111724.211902.502037.112110.912131.162099.082074.452023年年.001957.79按照以上可知該空調(diào)房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大冷負(fù)荷浮上在14:00,值為2131.16W。2-18前述空調(diào)房間內(nèi),有12人做制圖工作,上班時光8:00~18:00,日光燈照明共1080W。計算由室內(nèi)熱、濕源引起的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷應(yīng)為多少?【解】按已知條件,該空調(diào)房間為中等類型,應(yīng)分離計算照明及人體的冷負(fù)荷和人體濕負(fù)荷(無設(shè)備散熱)。①照明冷負(fù)荷:照明負(fù)荷系數(shù)JLτ-T查表20.8-2[1],日光燈照明共1080W,延續(xù)開燈10h,按教材附錄式(2.36)計算照明冷負(fù)荷。②人體形成冷負(fù)荷:12人制圖工作,視為輕度勞動。查教材表2.21顯熱為51W/人,潛熱130W/人,全熱181W/人,濕量194g/(h·人)。取群集系數(shù)n′=0.97,人體顯熱負(fù)荷系數(shù)JPτ-T查表20.7-4[1],則人體總冷負(fù)荷按如下公式計算:Qcl′=(JPτ-T×51+130)×12×n′。因此,照明及人體形成的逐時總冷負(fù)荷見表2.8。③人體濕負(fù)荷:W=12×n′×w=12人×0.97×194g/(h·人)=2258g/h表2.8照明及人體形成的逐時總冷負(fù)荷計算時刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00開始工作小時數(shù)12345678910照明負(fù)荷系數(shù)JLτ-T0.390.60.680.730.780.810.840.870.890.9照明冷負(fù)荷Qcl(W)421.20648.00734.40788.40842.40874.80907.20939.60961.20972.00人體顯熱負(fù)荷系數(shù)JPτ-T0.50.690.750.790.830.860.880.90.910.92潛熱冷負(fù)荷W130人體總冷負(fù)荷Qcl(W)1810.021922.811958.431982.182023年年.922023年.732035.602047.482053.412059.35總冷負(fù)荷(W)2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.352-19試闡述房間供暖、供冷設(shè)計負(fù)荷與系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計負(fù)荷之間的概念區(qū)別與聯(lián)系?!敬稹糠块g供暖、供冷設(shè)計負(fù)荷的決定是系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計負(fù)荷決定的基礎(chǔ),是局部與整體的關(guān)系。由房間各項耗熱量、得熱量計算與熱冷負(fù)荷分析的基礎(chǔ)上,可求得房間總的供暖、供冷設(shè)計熱負(fù)荷,再進(jìn)一步綜合各房間同時使用情況、系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式,并考慮通風(fēng)、再熱、設(shè)備和輸送管道的熱冷量損耗帶來的附加熱冷負(fù)荷,綜合決定系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計負(fù)荷。
第三章空調(diào)送風(fēng)量的決定與空氣熱濕處理過程3-1空調(diào)房間夏季設(shè)計送風(fēng)狀態(tài)點和送風(fēng)量是如何決定的?【答】按照房間熱量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為,或按照濕量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為。在系統(tǒng)設(shè)計時。空調(diào)冷、濕負(fù)荷、熱濕比ε已知,室內(nèi)狀態(tài)點也是已知的,只要決定送風(fēng)狀態(tài)點,送風(fēng)量即可決定。工程上常按照焓濕圖和送風(fēng)溫差來決定送風(fēng)狀態(tài)點,先決定送風(fēng)狀態(tài)點的溫度,其所在的等溫線與熱濕比線的交點即為送風(fēng)狀態(tài)點O。送風(fēng)量即可決定,如已決定出余熱量中的顯熱量,也可按照求空調(diào)送風(fēng)量。3-2冬、夏季空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)點和送風(fēng)量的決定是否相同,為什么?【答】不相同。夏季的決定如上題所述,但冬季通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱往往是由室內(nèi)向室外傳遞,惟獨室內(nèi)熱源向室內(nèi)散熱。因此冬季室內(nèi)余熱量往往比夏季少得多,常常為負(fù)值,而余濕量則冬夏普通相同。這樣冬季房間的熱濕比值普通小于夏季,甚至浮上負(fù)值,所以冬季空調(diào)送風(fēng)溫度tO大都高于室溫tN。因為送熱風(fēng)時送風(fēng)溫差值可比送冷風(fēng)時的送風(fēng)溫差值大,所以冬季送風(fēng)量可以比夏季小,故空調(diào)送風(fēng)量普通是先決定夏季的送風(fēng)量,冬季即可采取與夏季相同風(fēng)量,也可少于夏季風(fēng)量。因為冬夏室內(nèi)散濕量基本相同,所以冬季送風(fēng)含濕量取值應(yīng)與夏季相同。因此,過d0的等濕線和冬季的熱濕比線的交點Od即為冬季送風(fēng)狀態(tài)點。故冬季送風(fēng)量的決定通常有兩種挑選:①冬夏送風(fēng)量相同,這樣的空調(diào)系統(tǒng)稱為定風(fēng)量系統(tǒng)。定風(fēng)量系統(tǒng)調(diào)節(jié)比較方便,但不夠節(jié)能。②冬季送風(fēng)量減少,采用提高送風(fēng)溫度、加大送風(fēng)溫差的主意,可以減少送風(fēng)量,節(jié)約電能,尤其對較大的空調(diào)系統(tǒng)減少風(fēng)量的經(jīng)濟(jì)意義更突出,但送風(fēng)溫度不宜過高,普通以不超過45℃為宜,送風(fēng)量也不宜過小,必須滿意最少換氣次數(shù)的要求。3-3上章所述空調(diào)房間倘若要求相對濕度不大于65%,假定擴(kuò)散空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)與管道溫升為1℃,試決定該空調(diào)系統(tǒng)夏季的送風(fēng)狀態(tài)O及送風(fēng)量G?!窘狻吭撧k公室總冷負(fù)荷匯總見表3.1表3.1該辦公室夏季冷負(fù)荷匯總表計算時刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00室內(nèi)熱源冷負(fù)荷2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.35圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷1536.111724.211902.502037.112110.912131.162099.082074.452023年年.001957.79總冷負(fù)荷3767.334295.024595.334807.694959.235029.695041.885061.535034.614989.14①由表得出該辦公室最大逐時冷負(fù)荷浮上在16點,為5061.53W,濕負(fù)荷2258g/h;取送風(fēng)溫差△to=8℃,管道溫升為1℃,則有送風(fēng)狀態(tài)O點to=19℃,L點溫度18℃;進(jìn)而查得送風(fēng)狀態(tài)O點和室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)N點有關(guān)參數(shù):OεNOεN△toL圖3.1該房間夏季送風(fēng)狀態(tài)圖②計算送風(fēng)量:按消除余熱:按消除余濕:于是取最大值,送風(fēng)量為3-4已知成都某工業(yè)車間為排除有害氣體和維持正壓的總排風(fēng)量=1kg/s,冬季工作地點溫度要求保持在,車間總的顯熱余熱量,假定這個車間設(shè)計有一套使用80%再循環(huán)空氣的擴(kuò)散熱風(fēng)供暖系統(tǒng)來保證室內(nèi)溫度要求,其中設(shè)計新風(fēng)量應(yīng)能補(bǔ)償所有排風(fēng)量。要求決定該擴(kuò)散熱風(fēng)供暖系統(tǒng)所需機(jī)械送風(fēng)量和送風(fēng)溫度?!窘狻堪凑诊L(fēng)量平衡關(guān)系,該系統(tǒng)新風(fēng)量==1kg/s由:=+,,得=5kg/s按照顯熱余熱量得3-5假定3-4題所說車間夏季顯熱余熱量Q=65kW,并按與冬季相同風(fēng)量的擴(kuò)散空調(diào)系統(tǒng)來維持室溫℃。要求決定該擴(kuò)散空|調(diào)系統(tǒng)所需的送風(fēng)溫度?!窘狻坑缮项}知:=5kg/s,其余步驟如上題,算得3-6空調(diào)、通風(fēng)房間新風(fēng)供養(yǎng)的目的和意義是什么?房間設(shè)計最小新風(fēng)量決定的原則和主意是什么?【答】通新風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一種行之有效的主意,其本質(zhì)是提供人所必須的氧氣并用室外的污染物濃度低的空氣來稀釋室內(nèi)污染物濃度高的空氣,對改善室內(nèi)空氣品質(zhì)起著重要作用。但在設(shè)計工況下處理新風(fēng)十分耗能,因此在決定新風(fēng)量時一方面要考慮改善室內(nèi)空氣品質(zhì),另一方面要考慮建造能耗,房間新風(fēng)量的合理決定通常應(yīng)符合以下主要原則:①滿意人的衛(wèi)生要求,主要在于補(bǔ)充人體呼吸過程的耗氧量,同時將呼出的CO2或吸煙等產(chǎn)生的其他空氣污染物稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所允許的濃度范圍;②足以補(bǔ)充房間局部排風(fēng)量并維持其正壓要求,空調(diào)房間為防止室外或鄰室空氣滲入而干擾室內(nèi)溫濕度與干凈度,還需要使用一部分新風(fēng)來維持房間壓力略高于外部環(huán)境“正壓”狀態(tài)。按以上原則決定的新風(fēng)量中選出一個最大值作為房間(或系統(tǒng))所需的設(shè)計新風(fēng)量。3-7對旅館客房等的衛(wèi)生間,當(dāng)其排風(fēng)量大于民用建造的最小新風(fēng)量時,新風(fēng)量該如何取值?【答】新風(fēng)量應(yīng)該取兩者中的較大值,即按排風(fēng)量舉行取值。3-8某空調(diào)房間有10人從事輕體力勞動,室內(nèi)允許空氣含CO2的體積濃度為0.1%,室外空氣中CO2的體積濃度為0.04%,求室內(nèi)每人所需新風(fēng)量?!窘狻坑捎嘘P(guān)資料表5-17[3]查得從事輕體力勞動時,CO2發(fā)生量為0.023(CO2的密度為1.977kg/m3),即12.6mg/s,房間內(nèi)共有十人,共產(chǎn)生的CO2為126mg/s,空氣密度為1.2kg/m3。解法1:室內(nèi)允許的CO2的體積濃度為0.1%=0.1×104×44/22.4,即=1964.29mg/m3室外空氣中的CO2的體積濃度為0.04%,即=785.71mg/m3由公式:故,平均室內(nèi)每人所需新風(fēng)量為解法2:故,每人所需新風(fēng)量為38.3注重:單位換算1%=104ppm=10L/m3,即1m3空氣中含有10LCO2。ppm即一百萬體積的空氣中所含污染物的體積數(shù),溫度為25℃,壓力為760mmHg時,3-9某空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)于三個空調(diào)房間,它們的最小送風(fēng)換氣次數(shù)、人數(shù)、房間空氣容積見表3.2:每人最小新風(fēng)量為30,試決定空調(diào)系統(tǒng)的總新風(fēng)量和新風(fēng)比。表3.2題3-9表房間甲乙丙房間容積m3200400100最小換氣次數(shù)次/h855人數(shù)人4204【解】將該空調(diào)系統(tǒng)作為擴(kuò)散空調(diào)系統(tǒng)舉行處理,系統(tǒng)暗示圖大致如下:甲甲乙丙各房間的送風(fēng)量:=200m38次/h=1600=400m35次/h=2000=100m35次/h=500所以系統(tǒng)的總風(fēng)量:=++=4100,所有房間的新風(fēng)量之和:未修正的系統(tǒng)新風(fēng)量在送風(fēng)量中的比例:需求最大的房間的新風(fēng)比:則修正后的系統(tǒng)新風(fēng)比為:修正后的系統(tǒng)新風(fēng)量為:3-10空氣處理熱濕基本過程有哪些?試針對各種基本過程盡可能全面地提出采用不同設(shè)備、介質(zhì)和須要技術(shù)參數(shù)的各種熱濕處理計劃。ε>0ε>0ε=﹣∞Cε=+∞d=常數(shù)i=常數(shù)ε=0t=常數(shù)DBGEFAε<0ε>0ε<0圖3.2空氣熱濕處理過程①等濕加熱():使用以熱水、蒸汽等作熱媒的表面式換熱器及某些換熱設(shè)備,通過熱表面向濕空氣加熱,使其溫度升高、焓值增大,而含濕量不變。這一過程又稱為“干加熱”,熱濕比為+∞。②等濕冷卻():使用以冷水或其它流體作熱媒的表面式冷卻器冷卻濕空氣,當(dāng)其冷表面溫度等于或高于濕空氣的露點溫度時,空氣溫度降低、焓值減小而含濕量保持不變。這一過程又稱為“干冷卻”,其熱濕比為-∞③等焓加濕():使用噴水室以適量的水對濕空氣舉行循環(huán)噴淋,水滴及其表面飽和空氣層的溫度將穩(wěn)定于被處理空氣的濕球溫度ts,空氣溫度降低、含濕量增強(qiáng)而焓值基本不變。水分在空氣中天然蒸發(fā)亦可使空氣產(chǎn)生同樣的狀態(tài)變化。這一過程又稱為“絕熱加濕”,熱濕比近似為0。④等焓減濕():使用固體吸濕裝置來處理空氣,濕空氣的含濕量降低、溫度升高而焓值基本不變,熱濕比近似為0。⑤等溫加濕():使用各種熱源產(chǎn)生蒸汽,通過噴管等設(shè)備使之與空氣勻稱混合,空氣含濕量和焓值增強(qiáng)而溫度基本不變,該過程近似等溫變化。⑥冷卻干燥():利用噴水室或表冷器冷卻空氣,當(dāng)水滴或換熱表面溫度低于濕空氣之露點溫度時,空氣將浮上凝結(jié)、脫水,溫度降低且焓值減小。3-11試在i-d圖上分離畫出下列各空氣狀態(tài)變化過程:a.噴霧風(fēng)扇加濕b.硅膠吸濕c.濕潤地面灑水蒸發(fā)加濕d.電極式加濕器加濕e.電加熱器加熱【答】a、d過程為等溫加濕,見圖3.2中的過程;b過程為等焓減濕,見圖3.2中的過程;c過程為等焓加濕,見圖3.2中的過程;e過程為等濕加熱,見圖3.2中的過程3-12針對夏季空調(diào)傳統(tǒng)熱濕處理計劃,構(gòu)建一種無需使用人工冷源的低能耗節(jié)能空調(diào)計劃,并與傳統(tǒng)計劃舉行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析與比較?!敬稹肯募緜鹘y(tǒng)熱濕處理計劃在i-d圖上的表示如圖??中過程,該處理過程分為噴水室冷水噴淋或表冷器間接冷卻()和空氣加熱器干加熱()兩個過程,其特點是兩步過程,能滿意對環(huán)境參數(shù)的較高調(diào)控要求,使用和管理否很方便。但要求冷媒水溫較低,需要人工冷源,相應(yīng)的設(shè)備投資與能耗也就更大些,并造成冷熱量的互相抵消,導(dǎo)致能量的無益消耗。而對于處理計劃,先使用固體吸濕劑對空氣舉行等焓減濕處理到1點,然后再舉行冷卻處理。這一計劃的優(yōu)點就在于與傳統(tǒng)計劃相比,不存在冷熱抵消的能量奢侈,況且后續(xù)干冷過程允許冷媒溫度較高,可使制冷設(shè)備供冷量大幅減小,甚至可以徹低取消人工制冷,降低能耗。它的缺點就在于需要增設(shè)固體吸濕裝置,有可能對初投資和運行管理帶來不利。
第四章空氣凈化處理4-1空氣污染物通常包括哪些內(nèi)容?【答】空氣凈化處理涉及的主要空氣污染物包括:懸浮在空氣中的固態(tài)、液態(tài)微粒,懸浮在空氣中的微生物,以及各種對人體或生產(chǎn)過程有害的氣體。懸浮微粒主要包括灰塵(固態(tài)凝聚性微粒)、煙、霧、煙霧等??諝庵械奈⑸镏饕?xì)菌、病毒、真菌、花粉、藻類和噬菌體等。4-2空氣中懸浮污染物的濃度表示主意有哪些?【答】通常有以下三種表示主意:①質(zhì)量濃度:單位體積空氣中含有懸浮微粒的質(zhì)量。②計數(shù)濃度:單位體積空氣中含有各種粒徑懸浮微粒的顆粒總數(shù)。③粒徑計數(shù)濃度:單位體積空氣中含有某一粒徑范圍內(nèi)的懸浮微粒的顆粒數(shù)4-3表征過濾器性能的主要指標(biāo)有哪些?【答】①過濾效率:在額定風(fēng)量下,經(jīng)過過濾器捕集的塵粒量與過濾器前空氣含塵量的百分比。它反映的是被過濾器捕集下來的塵粒量的相對大?。虎诖┩嘎剩哼^濾后的空氣含塵濃度與過濾前空氣含塵濃度的百分比。它反映的是經(jīng)過過濾后的空氣含塵量的相對大小。對于效率較高的過濾器,過濾效率相差不大,但穿透率則有可能相差幾倍,故常用穿透率來評價高效過濾器的性能;③面風(fēng)速與濾速:面風(fēng)速是指過濾器斷面上所通過的氣流速度,是反映過濾器通過能力和安裝面積的性能指標(biāo);濾速是指過濾器濾料面積上通過的氣流速度,是反映濾料通過能力的指標(biāo);④過濾器阻力:氣流通過過濾器的阻力稱為過濾器阻力,包括濾料阻力(與濾速有關(guān))和結(jié)構(gòu)阻力(與框架結(jié)構(gòu)形式和迎面風(fēng)速有關(guān)),固然阻力越小過濾器性能越好;⑤容塵量:額定風(fēng)量下,過濾器的阻力達(dá)到終阻力時,過濾器所容納的塵??傎|(zhì)量。容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標(biāo),顯然容塵量大過濾器性能較好。4-4空氣凈化常用設(shè)備有哪些?各自應(yīng)用及特點是什么?【答】空氣凈化常用設(shè)備有空氣過濾器、干凈工作臺、干凈層流罩和自凈器??諝膺^濾是利用過濾裝置將送入干凈空間的空氣中的懸浮微粒去除來保證進(jìn)入房間的空氣的干凈度,這是空氣凈化的常用方式。干凈工作臺主要應(yīng)用在干凈室內(nèi)或普通室內(nèi),是按照產(chǎn)品生產(chǎn)要求或其他用途的要求在操作臺上保持高干凈度的局部凈化設(shè)備,通用性較強(qiáng),可單臺使用或銜接成裝配生產(chǎn)線。干凈層流罩是將空氣以一定的風(fēng)速通過高效過濾器后,由阻尼層均壓使干凈空氣流呈垂直單向流送入工作區(qū)以保證其干凈度,安裝形式比較多樣。自凈器是由風(fēng)機(jī)、粗效、中效和高效(亞高效)過濾器及送、回風(fēng)口組成的空氣凈化設(shè)備,自凈過濾器過濾效率高、使用靈便,可在一定范圍內(nèi)造成干凈空氣環(huán)境,自凈器可用于對操作點舉行局部暫時干凈凈化,可設(shè)置在干凈室內(nèi)易浮上渦流區(qū)的部位以減少塵菌滯留,也可作為干凈環(huán)境的簡易循環(huán)機(jī)組。4-5已知空氣流經(jīng)某空氣過濾器的初含塵濃度為1.2,出口空氣含塵濃度為0.2,求它的計重效率和穿透率?【解】①計重效率:==83.3%②穿透率:4-6某空調(diào)系統(tǒng)采用三級空氣過濾,過濾前入口含塵濃度為1×105粒/升。三級過濾后含塵濃度為150粒/升,已知粗效過濾器計數(shù)效率為25%,中效過濾器計數(shù)效率為80%,求高效過濾器應(yīng)具有的計數(shù)效率。【解】由題意,得由即99.85%=1-(1-25%)(1-80%)(1-)解得即高效過濾器應(yīng)具有的計數(shù)效率為99%4-7某空調(diào)系統(tǒng),如圖3.1所示:新風(fēng)量100,送風(fēng)量1000,已知室外空氣含塵濃度為1,室內(nèi)空氣允許含塵濃度為0.05,室內(nèi)產(chǎn)塵量為40mg/h,新風(fēng)過濾器計重效率為45%。若忽略空氣密度的變化及粗效過濾后粒徑分布對循環(huán)過濾器的影響,試求再循環(huán)過濾器所需的計重效率?C123新風(fēng)過濾器2-再循環(huán)過濾器3-房間C123新風(fēng)過濾器2-再循環(huán)過濾器3-房間圖4.1題4-7空調(diào)系統(tǒng)圖【解】房間的全面通風(fēng)量,其中:全面通風(fēng)量,M:室內(nèi)污染物散發(fā)量,mg/h:室內(nèi)污染物允許質(zhì)量濃度,:送風(fēng)中含有該種污染物的濃度,:室外空氣含有該種污染物的濃度,由題意知:=0.05又按照風(fēng)量平衡:=+得:=-=1000-100=900經(jīng)過新風(fēng)過濾器后新風(fēng)含塵濃度:=0.55則由解得4-8空氣過濾器有哪些主要類型,各自有什么特點及適用什么場合?【答】空氣過濾器按其過濾效率可分為粗效、中效、高中效、亞高效和高效五種類型。粗效過濾器主要用于過濾≥5.0的大顆粒灰塵及各種異物,在空氣凈化系統(tǒng)中作為對含塵空氣的第一級過濾,同時也作為中效過濾器前的預(yù)過濾,對次級過濾器起到一定保護(hù)作用,普通置于空調(diào)處理設(shè)備的新風(fēng)入口或新風(fēng)與回風(fēng)混合之后;中效過濾器(包括高中效過濾器)主要用于過濾≥1.0的中等粒子灰塵,在凈化系統(tǒng)中用作高效過濾器的前級預(yù)過濾來保護(hù)高效過濾器,也在一些要求較高的空調(diào)系統(tǒng)中使用,以提高空氣的清潔度,普通擴(kuò)散置于空調(diào)系統(tǒng)正壓端,空調(diào)處理箱送風(fēng)機(jī)之后;高效過濾器(包括亞高效過濾器)可過濾0.5~0.1以上的微粒子灰塵,能有效濾除細(xì)菌,用于超凈和無菌凈化,通過高效過濾器的空氣必須經(jīng)過粗、中效兩級過濾器預(yù)過濾,普通位于系統(tǒng)末端送風(fēng)口之前,作為三級過濾的末級過濾器。4-9凈化空調(diào)系統(tǒng)有哪些類型?【答】凈化空調(diào)系統(tǒng)按作用范圍可分為全面凈化與局部凈化類型;按凈化設(shè)備的設(shè)置分?jǐn)U散式和凝聚式類型;按氣流組織分單向流型、非單向流型和輻射流類型;按構(gòu)造可分為整體式、裝配式和局部凈化式;還可按用途分為工業(yè)干凈室和生物干凈室。4-10常用氣相污染物處理主意或裝置有哪些?【答】空調(diào)凈化系統(tǒng)常采用的氣相污染物凈化方式或裝置有:①洗滌吸收方式,如空調(diào)裝置中的噴淋室及濕式過濾器;②活性炭吸附方式;③化學(xué)吸附,利用化學(xué)藥品與某些有害氣體發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)去除氣相污染物;④光觸媒凈化方式,利用半導(dǎo)體材料對有機(jī)污染物的無機(jī)化;⑤稀釋方式,引入清潔無臭的空氣來稀釋室內(nèi)氣相污染物濃度。
第五章建造供暖5-1對室內(nèi)供暖常用方式舉行分類,并分析各自的特點?!敬稹竣贁U(kuò)散供暖與凝聚供暖:擴(kuò)散供暖方式是由單獨設(shè)置的熱源擴(kuò)散配置熱媒,通過管道向各個房偶爾各個建造物供養(yǎng)熱量。而凝聚供暖方式是將熱源、熱媒輸配和散熱設(shè)備構(gòu)成自立系統(tǒng)或裝置,向單個房偶爾局部區(qū)域就地供暖。②全面供暖與局部供暖:全面供暖是使囫圇供暖房間維持一定溫度要求;局部供暖使室內(nèi)局部區(qū)域或局部工作地點保持一定溫度。③延續(xù)供暖與間歇供暖:延續(xù)供暖使得全天使用的建造物的室內(nèi)溫度全天均達(dá)到設(shè)計溫度;而間歇供暖僅使非全天使用的建造物在使用時光內(nèi)的室內(nèi)平均溫度達(dá)到設(shè)計溫度,而在其他時光天然降溫。④值班供暖:在非工作時偶爾中斷使用的時光內(nèi),使建造物保持最低室溫要求的供暖方式。5-2供暖系統(tǒng)有哪些形式?并對其舉行比較。【答】見表5-1表5-1供暖系統(tǒng)對照表分類方式系統(tǒng)形式特點熱媒種類熱水供暖系統(tǒng)高溫水供暖(水溫>100℃)和低溫水供暖(水溫≤100℃)。熱能利用率高、節(jié)約燃料、熱穩(wěn)定性好、供暖半徑大、衛(wèi)生、安全。相同的供熱量下所需供熱設(shè)備較多,管道系統(tǒng)的管徑較大,造價高,且熱媒流量大,輸送熱媒消耗電能多。民用建造和公共建造的主要采暖形式。蒸汽供暖系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣、熱媒溫度高、所需散熱面積小。缺點:因為散熱器表面溫度高,容易使其表面有機(jī)灰塵烤焦產(chǎn)生異味,衛(wèi)生條件較差,且易燙傷,影響安全使用??捎糜诠嵋怨に囉谜羝麨橹鞯膹S區(qū)。熱風(fēng)供暖系統(tǒng)升溫快、設(shè)備容易、投資較少。缺點:風(fēng)機(jī)設(shè)備和藹流噪聲較大,通常用于耗熱量大、所需供熱面積較大、定時使用的大型公共建造或有異常要求的工業(yè)廠房中。散熱方式對流供暖利用對流換熱器或以對流換熱為主向房間散發(fā)熱量。輻射供暖利用受熱面積釋放的熱射線,將熱量直接投射到室內(nèi)物體和人體表面。5-3對散熱器舉行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價主要考慮哪些指標(biāo)或參數(shù)?列表對照分析鑄鐵和鋼制散熱器的性能?!敬稹可崞餍阅茉u價指標(biāo)是多方面的,主要有:①熱工性能:主要指傳熱系數(shù),傳熱系數(shù)越高,其熱工性能越好。②經(jīng)濟(jì)指標(biāo):主要考慮有單位散熱量的成本越低,安裝費用越低,使用壽命越長,其經(jīng)濟(jì)性越好;同樣材質(zhì)的金屬熱強(qiáng)度越高,其經(jīng)濟(jì)性越好。③安裝使用和工藝方面的指標(biāo):機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力;尺寸應(yīng)較小,占地少;安裝和使用過程不易破損;發(fā)明工藝容易,適于批量生產(chǎn)。④衛(wèi)生和美觀方面的評價指標(biāo):表面應(yīng)光潔,易于清除灰塵;形狀應(yīng)美觀,與房間裝點協(xié)調(diào)。鑄鐵散熱器與鋼鐵散熱器性能比較見表4.2表5.2鑄鐵散熱器與鋼鐵散熱器性能比較表評價指標(biāo)散熱器熱工性能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)安裝使用和工藝方面的指標(biāo)衛(wèi)生和美觀方面的評價指標(biāo)鑄鐵散熱器熱穩(wěn)定性好,水容量大;鑄鐵柱型散熱器傳熱系數(shù)較大,單片散熱量小防腐性能好,使用壽命長,價格便宜金屬熱強(qiáng)度低結(jié)構(gòu)容易;金屬耗量大,粗笨;有些產(chǎn)品檔次不高,生產(chǎn)工藝簡陋,造成環(huán)境污染嚴(yán)重。鑄鐵柱型散熱器形狀美觀,積灰較易清除;鑄鐵翼型散熱器形狀不美觀,肋間較易積灰不易清除。鋼制散熱器有些類型散熱器水容量較少,熱穩(wěn)定性差容易腐蝕,使用壽命短,發(fā)明工藝先進(jìn),適于工業(yè)化生產(chǎn);金屬耗量少,耐壓強(qiáng)度高,占地少,便于布置形狀美觀整潔,易實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化系列化,適應(yīng)于各種建造物對散熱器的多功能要求。5-4散熱器傳熱系數(shù)受哪些因素影響,并說明為什么要對其舉行修正?【答】散熱器的傳熱系數(shù)主要取決于散熱器外表面空氣側(cè)的放熱系數(shù),而在天然對流情況下,放熱系數(shù)又主要與傳熱溫差有關(guān)。另外,還會受到通過散熱器的熱水流量、散熱器的片數(shù)、散熱器的安裝方式、熱媒種類和參數(shù)、室內(nèi)空氣溫度和流速等因素的影響。而實驗主意決定的傳熱系數(shù)是在特定的情況下測定的,故在實際情況不同時需要對其舉行修正。主要考慮的修正有散熱器組裝片數(shù)修正、散熱器銜接形式修正系、散熱器安裝形式,從相關(guān)表中查到各項修正系數(shù)值,將傳熱系數(shù)除之皆可修正。(b)(c)(a)5-5圖5.1中為同一組散熱器,當(dāng)進(jìn)出水溫度和室內(nèi)溫度相同,而接管方式不同時,試比較其傳熱系數(shù)的大小。(b)(c)(a)圖5-1題5-5圖圖5-1題5-5圖【答】散熱器銜接方式不同時其外表面溫度分布不同,其傳熱量也不同。下進(jìn)上出時水流總趨勢與水在散熱器中冷卻后的重力作用相反,而使散熱器性能變差,傳熱系數(shù)變小。對與圖5??中散熱器的傳熱系數(shù)大小關(guān)系為(a)>(c)>(b)。5-6散熱器的布置與安裝要考慮哪些問題?【答】①考慮散熱效果問題。房間有外窗時,最好每個外窗下設(shè)置一組散熱器,以便于散熱器升高的熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和冷輻射影響,同時也可疾馳加熱從窗縫隙滲入的冷空氣。樓梯間布置散熱器時,考慮到因熱流升高上部空氣溫度比下部高,應(yīng)盡量把散熱器布置在底層或按一定比例分布在下部各層。②考慮管道布置問題。應(yīng)避免戶內(nèi)管路穿過陽臺門和進(jìn)戶門,應(yīng)盡量減少管路的安裝。③考慮散熱器防護(hù)問題。為防止凍裂散熱器,兩道外門之間不能設(shè)置散熱器。在其他有凍結(jié)危險的場所,其散熱器應(yīng)設(shè)單獨的立、支管供熱,且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。托兒所、幼兒園散熱器應(yīng)暗裝或加防護(hù)罩,以防燙傷兒童。④散熱器應(yīng)明裝,容易布置,內(nèi)部裝修要求高可采用暗裝。散熱器安裝應(yīng)保證底部距地面不小于60mm,通常取為150mm,頂部距窗臺板不小于50mm,背部與墻面凈距不小于25mm。5-7熱風(fēng)采暖系統(tǒng)在哪些場合適用?哪些場合不適用?【答】按照《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019—2003)規(guī)定,符合下列條件之一時,應(yīng)采用熱風(fēng)采暖:①能與機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)合并時。②利用循環(huán)空氣采暖,技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理時。③因為防火、防爆和衛(wèi)生要求,必須采用全新風(fēng)的熱風(fēng)采暖時。屬于下列情況之一時,不得采用空氣在循環(huán)的熱風(fēng)采暖:①空氣中含有病原體(如毛類、破爛布等分選車間)、極難聞氣味的物質(zhì)(如熬膠等)及有害物質(zhì)濃度可能驟然增高的車間。②生產(chǎn)過程中散發(fā)的可燃?xì)怏w、蒸汽、粉塵與采暖管道或加熱器表面接觸能引起的燃燒的車間。③生產(chǎn)過程中散發(fā)的粉塵受到水、水蒸氣的作用能引起自燃、爆炸以及受到水、水蒸氣的作用能產(chǎn)生爆炸性氣體的車間。④產(chǎn)生粉塵和有害氣體的車間,如落砂、澆筑、砂處理工部噴漆工部及電鍍車間等。5-8分析暖風(fēng)機(jī)采暖的特點?!敬稹績?yōu)點:①單機(jī)供熱量大,相同熱負(fù)荷下,所用末端設(shè)備的數(shù)量少;②小型暖風(fēng)機(jī)可以吊掛,不占用建造面積,大型暖風(fēng)機(jī)落地安裝,占地面積也有限;③啟動升溫快。缺點:①暖風(fēng)機(jī)運行時風(fēng)機(jī)有噪聲。普通小型暖風(fēng)機(jī)的噪聲在60dB(A)左右,大型暖風(fēng)機(jī)的噪聲還要大些;②暖風(fēng)機(jī)都是置于采暖房間內(nèi),直接加熱室內(nèi)循環(huán)空氣,不補(bǔ)充新風(fēng)(室外空氣),不能改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)。5-9已知兩并聯(lián)管段的阻力數(shù)為12、30,則該并聯(lián)管段的總阻力為多少?【解】并聯(lián)管段的阻力數(shù)計算公式為:,計算得總阻力數(shù)為4.5。5-10與對流供暖系統(tǒng)相比輻射供暖有什么優(yōu)點?相宜用在哪些場合?【答】①因為有輻射強(qiáng)度和溫度的雙重作用,造成真正符合人體散熱要求的熱狀態(tài),具有最佳愉快感。②利用與建造結(jié)構(gòu)相符合的輻射供暖系統(tǒng),不需要在室內(nèi)布置散熱器,也不必安裝銜接水平散熱器的水平支管,不占建造面積,也便于布置家具。③室內(nèi)沿高度方向上的溫度分布比較勻稱,溫度梯度較小,無效熱損失可大大減小。④因為提高了室內(nèi)表面的溫度,減少了四面表面向人體的冷輻射,提高了愉快感。⑤不會導(dǎo)致室內(nèi)空氣的急劇流動,從而減少了塵埃飛揚的可能,有利于改善衛(wèi)生條件。⑥因為輻射供暖系統(tǒng)將熱量直接投射到人體,在建立同樣愉快感的前提下,室內(nèi)設(shè)計溫度可以比對流供暖時降低2~3℃(高溫伏設(shè)施可降低5~10℃),從而可以降低供暖能耗10%~20%。⑦輻射供暖系統(tǒng)還可在夏季用作輻射供冷,其輻射表面兼作夏季降溫的供冷表面。輻射采暖可用于住所和公共建造。地面輻射采暖可用于熱負(fù)荷大、散熱器布置不便的住所以及公共建造的入口大廳,希翼溫度較高的幼兒園、托兒所,希翼腳底有溫暖感的游泳池邊的地面,需解決局部玻璃幕墻建造周邊區(qū)域布置散熱器有艱難等處。還廣泛用于巍峨空間的廠房、場館和對干凈度有異常要求的場合,如精密裝配車間等。5-11試分析哪些因素促使輻射采暖降低了采暖熱負(fù)荷。輻射采暖熱負(fù)荷應(yīng)如何決定?【答】設(shè)計輻射采暖時相對于對流采暖時規(guī)定的房間平均溫度可低1~3℃,這一特點不僅使人體對流放熱量增強(qiáng),增強(qiáng)人體的愉快感,與對流采暖相比,室內(nèi)設(shè)計溫度的降低,使輻射采暖設(shè)計熱負(fù)荷減少;房間上部溫度增幅的降低,使上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱溫差減少,導(dǎo)致實際熱負(fù)荷減少;采暖室內(nèi)溫度的降低,使冷風(fēng)滲透和外門冷風(fēng)侵入等室內(nèi)外通風(fēng)換氣的耗熱量減少??傊?,上述多種因素的綜合作用使輻射采暖可降低采暖熱負(fù)荷。全面輻射采暖的熱負(fù)荷的決定按正常計算出的熱負(fù)荷乘以修正系數(shù),中、高溫輻射系統(tǒng)取0.8~0.9,低溫輻射系統(tǒng)取0.9~0.95;或?qū)⑹覂?nèi)計算溫度取值降低2~6℃,低溫輻射供暖系統(tǒng)取下限,高溫輻射供暖系統(tǒng)宜采用上限數(shù)值。大空間內(nèi)局部區(qū)域輻射采暖的熱負(fù)荷可按囫圇房間全面輻射采暖的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值相應(yīng)的附加系數(shù)。5-12某一房間采用地板輻射采暖,房間熱負(fù)荷為2000W,地板面積為50m2,室內(nèi)溫度要求20℃。已知加熱管籠罩層為:60mm豆石混凝土,20mm水泥砂漿找平層,其平均導(dǎo)熱系數(shù),初步?jīng)Q定加熱管為間距為200mm。若地板表面溫度取26℃,則加熱管熱水平均溫度為多少?【解】單位面積地板散熱量為:輻射板內(nèi)部傳熱系數(shù)為:加熱管內(nèi)熱水平均溫度為。5-13民用建造采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳墓┧疁囟群凸?、回水溫差及系統(tǒng)的工作壓力宜采用何值?【答】從人體愉快和安全角度考慮,民用建造低溫?zé)崴匕遢椛涞墓┧疁囟炔粦?yīng)超過60℃,供回水溫差宜小于或等于10℃。為保證低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)管材與配件強(qiáng)度和使用壽命,系統(tǒng)的工作壓力不宜大于0.8Mpa,當(dāng)超過上述壓力時,應(yīng)挑選適當(dāng)?shù)墓懿牟⒉扇∠鄳?yīng)的措施。5-14論述重力循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的主要區(qū)別?!敬稹恐饕獏^(qū)別在于系統(tǒng)循環(huán)動力不同。重力循環(huán)系統(tǒng)靠水的密度差舉行循環(huán),不需要外來動力,作用壓頭小,系統(tǒng)裝置容易,運行時無噪聲,不消耗電能,所需管徑大,作用范圍受限。機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)動力來自于循環(huán)水泵,水流速大、管徑小、升溫快、作用范圍大,但因系統(tǒng)中增強(qiáng)了循環(huán)水泵,維修工作量大,運行費用增強(qiáng)。但其系統(tǒng)類型較多,適用場合更廣泛。5-15對機(jī)械循環(huán)熱水采暖系常見地系統(tǒng)形式舉行比較和分析?!敬稹恳姳?.2表5.2題5-15圖5-16同程式熱水采暖系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點?【答】采暖系統(tǒng)按各并聯(lián)環(huán)路水的流程劃分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)沿各基本組合體熱媒流程基本相等,水力計算時各環(huán)路易于平衡,水力失調(diào)較輕,但偶爾可能要多耗費些管材,其耗量決定于系統(tǒng)的詳細(xì)條件和布管技巧。對于系統(tǒng)作用半徑較大的系統(tǒng)宜采用同程式系統(tǒng),減輕水力失調(diào)。5-17高層建造熱水供暖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決什么問題?【答】由干建造高度增強(qiáng),使得水系統(tǒng)的水靜壓力很大,影響到樓內(nèi)系統(tǒng)與外網(wǎng)的銜接方式,同時系統(tǒng)設(shè)備、管道的承壓能力也需要考慮能否達(dá)到要求。另外,樓層數(shù)增強(qiáng),致使天然作用壓力的影響加大,有可能使得垂直失調(diào)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。針對上述問題,高層建造熱水供曖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決水靜壓力和垂直失調(diào)問題。5-18如何考慮熱水供暖系統(tǒng)的排氣和熱膨脹問題?從緣故、危害、措施等方面來分析?!敬稹繜崴┡到y(tǒng)空氣的來源主要有兩條:①充水運行前留存在管道設(shè)備之中的空氣;②水被加熱后,溶解氣體析出。這些空氣占領(lǐng)散熱器空間,減少有效散熱面積;阻塞管道,造成水流中斷;腐蝕管路,縮短系統(tǒng)壽命,必須及時疾馳得排除掉。排氣措施有干管設(shè)坡和設(shè)置集氣罐、放氣閥等放氣裝置。水的熱膨脹問題體現(xiàn)在受熱膨脹和冷卻收縮兩方面,受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,損壞管路系統(tǒng)和設(shè)備;冷卻收縮使得系統(tǒng)產(chǎn)生倒空現(xiàn)象。用人為主意或設(shè)備,使因溫升而加大的體積能排出系統(tǒng);當(dāng)發(fā)生冷卻倒空時,能夠向系統(tǒng)補(bǔ)水。5-19膨脹水箱有哪些作用?其上銜接有哪些管子及各自的用處?【答】作用有容納膨脹水、維持系統(tǒng)壓力、可排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。水箱上銜接有膨脹管、溢流管、排水管、信號管和循環(huán)管。膨脹管將膨脹水箱與系統(tǒng)相連,系統(tǒng)加熱后增強(qiáng)的膨脹水量通過膨脹管進(jìn)入膨脹水箱,系統(tǒng)停止運行水溫降低后,膨脹水箱的水又通過膨脹管回饋到系統(tǒng)以防倒空,為防止偶爾關(guān)閉閥門使系統(tǒng)內(nèi)壓力過分增高而發(fā)生事故,膨脹管上不允許安裝任何閥門。溢流管將水箱溢出的水就近排入排水設(shè)施中,溢流管上也不允許設(shè)置閥門。排水管用來清洗、檢修時放空水箱內(nèi)的水,需裝設(shè)閥門,平時關(guān)閉。信號管用于檢查膨脹水箱的充水情況,應(yīng)接至便于管理人員看見控制的地方,末端需設(shè)置閥門,平時關(guān)閉,檢查時打開閥門,若沒有水流出,表明膨脹水箱內(nèi)水位未達(dá)到最低水位,需向系統(tǒng)補(bǔ)水。循環(huán)管與膨脹管一起構(gòu)整天然循環(huán)環(huán)路膨脹水箱中的水通過該環(huán)路形成緩慢流動,防止凍結(jié)。5-20蒸汽作為熱媒在暖通空調(diào)系統(tǒng)中有哪些用途?【答】①作為采暖系統(tǒng)的熱媒。②加熱通過熱空氣幕的空氣。③制備熱水。④加濕空氣。⑤作熱能動力。5-21何種條件時,可采用電采暖?【答】電能是高品味的能源形式,將其直接轉(zhuǎn)換為低品味的熱能舉行供暖,在能源利用上并不十分合理,普通不宜采用。但對于環(huán)保有異常要求的區(qū)域、遠(yuǎn)離擴(kuò)散熱源的自立建造、采用熱泵的場所、能利用低谷電蓄熱的場所或者有豐盛的水電資源可供利用時,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時,可以采用電供暖。5-22供熱管網(wǎng)布置有哪些原則?【答】①經(jīng)濟(jì)上合理。主干線力求短直,主干線盡量走熱負(fù)荷擴(kuò)散區(qū)。要注重管線上的閥門、補(bǔ)償器和某些管道附件(如放汽、防水、疏水等裝置)的合理布置,因為這將涉及到檢查室(可操作平臺)的位置和數(shù)量,盡量可能使其數(shù)量減少。②技術(shù)上可靠供熱管線應(yīng)盡量避免土質(zhì)柔軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險地帶以及地下水位高等不利地段。③對周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)供熱管線應(yīng)少穿主要交通線。普通平行于道路中央線并應(yīng)盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。地上敷設(shè)的管道,不應(yīng)影響城市環(huán)境美觀,不妨礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)筑物應(yīng)協(xié)調(diào)安頓,互相之間的距離,應(yīng)能保證運行安全、施工及檢修方便。5-23分戶熱計量系統(tǒng)負(fù)荷計算需要注重哪些問題?【答】①因為用戶的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)能力、對愉快性的要求不盡相同,因而分戶熱計量系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計計算溫度宜比常規(guī)供暖系統(tǒng)有所提高,通常分戶熱計量系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計計算溫度值比常規(guī)供暖系統(tǒng)室內(nèi)計算溫度提高2℃。②當(dāng)相鄰房間溫差大與或等于5℃時,應(yīng)計算通過隔墻或樓板的傳熱量。因為用戶對室內(nèi)溫度的控制不決定,導(dǎo)致相鄰房間溫差值難以預(yù)測,由此產(chǎn)生的戶間傳熱熱負(fù)荷亦難以找到統(tǒng)一的計算主意,目前主要采用兩種計算主意:按相鄰房間實際可能浮上的溫差計算傳熱量,再乘以可能同時浮上的概率;按常規(guī)主意計算出的熱負(fù)荷再乘以一個附加系數(shù)。③提高戶間隔墻、樓板的保溫隔熱性能,將減小通過內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞的熱量,從而減小房間熱負(fù)荷,但增強(qiáng)了建造成本。因此需要對內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫舉行熱工性和經(jīng)濟(jì)性分析,決定其最小經(jīng)濟(jì)熱阻。5-24分戶熱計量熱水?dāng)U散采暖系統(tǒng)計量主意有哪些?【答】①采用熱水表直接測量水流量,不考慮供回水溫的影響,假定供回水溫各戶相同,且不變。②采用熱量計量表計量,熱量計量表由流量計、溫度傳感器和積算器三部分組成。流量計用來測量流經(jīng)散熱設(shè)備的熱水流量,安裝在系統(tǒng)的供水管上。溫度傳感器用以測量供、回水溫度,裝在供、回水管路上。直接測定用熱量,原理上確切;價格較貴,安裝復(fù)雜;在小溫差時,計量誤差較大,目前應(yīng)用較少。③用熱量分配表計量。它不能直接計量用戶的用熱量,通過測量各散熱器設(shè)備的散熱比例,配合總熱量表所測得到建造物總熱量數(shù)據(jù),計算出各散熱器散熱量,來達(dá)到分戶計量的目的。熱量分配表構(gòu)造容易、成本低廉、安裝方便,常用于既有建造傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)采取分戶熱計量。5-25某單管熱水供暖系統(tǒng),立管進(jìn)水溫度,出水溫度,采用四柱813型散熱器,明裝無遮蔽,供暖室內(nèi)溫度,試決定如圖所示立管中,各組散熱器的片數(shù)(熱負(fù)荷見圖5.2)。tg=95℃tg=95℃1700W1100W1500Wtt1t2t2tth=70℃圖5.2題5-25圖【解】①流出第一組散熱器的溫度:流出第二組散熱器的溫度:②查教材附錄28得柱813型散熱器的K=2.237Δt0.302,每片散熱器的面積為0.28m2,假定:β1=β2=β3=1.0(6~10片);③,則故第一組散熱器的片數(shù)為:,在假定的片數(shù)范圍內(nèi);④同理:故第二組散熱器的片數(shù)為:,在假定的片數(shù)范圍內(nèi);⑤同理:第三組散熱器的片數(shù)為:,故另假設(shè)β1=1.05(11~20片)故第三組散熱器的片數(shù)為:,在假定的片數(shù)范圍內(nèi)。5-26將上題改為雙管系統(tǒng),其余條件不變,試決定各組散熱器片數(shù),并舉行對照分析單管和雙管系統(tǒng),對散熱挑選的影響?!窘狻肯到y(tǒng)作用原理圖如圖5.3:圖5.3題5-26圖圖5.3題5-26圖各散熱器的散熱量分離為(按從上到下的順序):因為各組散熱器具有共同的進(jìn)水溫度和回水溫度,因此各散熱器的熱媒平均溫度均為:各散熱器傳熱溫差:查教材附錄28,四柱813型散熱器的傳熱系數(shù)為:修正系數(shù):假定散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù):;該散熱器均異側(cè)銜接,上進(jìn)下出,查教材附錄31,銜接形式修正系數(shù);散熱器明裝,無遮蔽,查教材附錄32安裝形式修正系數(shù);所以散熱器所需面積:===查教材附錄28,四柱813型散熱器每片散熱面積為0.28,計算片數(shù)為:=/=/=/校核片數(shù)修正系數(shù)的值:查教材附錄30,當(dāng)散熱器片數(shù)為11~20時,=1.05;當(dāng)散熱器片數(shù)為6~10,=1.00。因此,實際所需散熱器面積為:==3.23×1.05=3.39==2.09×1.00=2.0==2.85×1.05=2.99所以實際選用片數(shù)為:=/=/=/單管和雙管系統(tǒng)對散熱器挑選的影響:對于單管系統(tǒng),最大的特點即每組散熱器的出水溫度是下一組散熱器的進(jìn)水溫度,經(jīng)過散熱器的散熱,每組散熱器按進(jìn)水先后順序,其平均熱媒溫度逐漸下降,因而其傳熱系數(shù)逐漸降低,造成其傳熱面積在對應(yīng)的熱負(fù)荷條件下相應(yīng)增強(qiáng)。而對于雙管系統(tǒng),各散熱器具有相同的進(jìn)水溫度和出水溫度,因而具有相同的平均熱媒溫度,即相同的傳熱系數(shù),因為這個影響,雙管系統(tǒng)的散熱器總面積普通比單管系統(tǒng)稍小些。5-27某供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷為70kW,供水溫度為95℃,回水溫度為70℃,求系統(tǒng)所需水流量。若采用低壓蒸汽作熱媒,蒸汽的汽化潛熱為2250kJ/kg,求所需的蒸汽流量?!窘狻竣賹崴┡到y(tǒng),由得系統(tǒng)所需水流量為:②對于蒸汽供暖系統(tǒng),所需蒸汽流量為:5-28如圖所示機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng),設(shè)管道無散熱損失。系統(tǒng)供水溫度tg=95℃,密度ρ=962kg/m3;回水溫度=70℃,其密度為=978kg/m3。系統(tǒng)總阻力為280kPa,計算循環(huán)水泵的流量和揚程。圖5.4題5-28圖圖5.4題5-28圖【解】由題意,循環(huán)水泵的流量:而由供回水密度差所引起的附加壓頭為:,故可忽略。故水泵的揚程為:5-29如圖5-5所示熱水供暖系統(tǒng)。已知h1=2.0m,h2=3.5m;每個散熱器的熱負(fù)荷為800W;供水溫度為95℃,回水溫度為70℃,對應(yīng)溫度的水密度分離為962kg/m3和978kg/m3。不考慮熱水在沿途的冷卻,分離計算雙管和單管系統(tǒng)的天然循環(huán)作用壓力。圖5.5題5-29圖圖5.5題5-29圖【解】①求雙管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力雙管系統(tǒng)屬于并聯(lián)環(huán)路,各層散熱器所在環(huán)路的作用動力不同,需分離計算。按照式(3-1-3)和(3-1-4)[4]的計算主意,通過各層散熱器循環(huán)環(huán)路的作用動力,分離為:第一層:第二層:求單管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力:第二層散熱器流出管路中的水溫:相應(yīng)水的密度則
第六章建造通風(fēng)6-1按通風(fēng)的功能與目的來分類,建造的通風(fēng)方式有哪幾種?各自在應(yīng)用上有何特點?【答】見表6.1。表6.1通風(fēng)方式對照表分類方式通風(fēng)方式應(yīng)用特點通風(fēng)目的普通換氣通風(fēng)旨在治理主要由在室人員及其活動說產(chǎn)生的各種污染物,滿意人的生命過程的耗氧量及其衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。熱風(fēng)供暖通常指在工業(yè)建造中,將新風(fēng)或混合空氣經(jīng)過濾、加熱等處理,再送入建造物內(nèi),用來補(bǔ)充或部分補(bǔ)充所有或局部區(qū)域的熱損失,改善其熱環(huán)境。排毒與除塵著重治理中各種生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的有害氣體、蒸汽與粉塵,為保障人體健康,維持正常生產(chǎn)所需的環(huán)境條件。事故通風(fēng)為排除因突發(fā)事件產(chǎn)生的大量有燃燒、爆炸危害或有毒害的氣體、蒸汽等防護(hù)式通風(fēng)在人防地下室等異常場所,以防御原子輻射及生化毒物污染,保障戰(zhàn)時指揮、通信或醫(yī)療、救護(hù)等環(huán)境安全目的所舉行的清潔式通風(fēng)、過濾式通風(fēng)或隔絕式通風(fēng)/。建造防排煙為防止火災(zāi)時火勢或煙氣蔓延至走廊、前室及樓梯間等通道,以保證居民安全疏散及消防人員順撲救所設(shè)置的防煙與排煙設(shè)施。通風(fēng)動力天然通風(fēng)不使用通風(fēng)機(jī)驅(qū)動,依賴室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫差所造成的熱壓驅(qū)使空氣流動。經(jīng)濟(jì)有效,應(yīng)予以優(yōu)先考慮機(jī)械通風(fēng)依賴通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力驅(qū)使空氣流動。是特定建造空間舉行有組織通風(fēng)的主要技術(shù)手段,是通風(fēng)系統(tǒng)廣泛采用的一種通風(fēng)方式。氣流方向送風(fēng)將室外新風(fēng)或經(jīng)須要處理后符合環(huán)控要求的空氣經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑送入室內(nèi)排風(fēng)從室內(nèi)將污染物隨空氣一道經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑排出室外。通風(fēng)服務(wù)范圍全面通風(fēng)以囫圇室內(nèi)空間為對象舉行送風(fēng)與排風(fēng),適用于建造物內(nèi)部污染源較為凝聚或不決定情況,通風(fēng)量較大。局部通風(fēng)針對建造內(nèi)部污染源擴(kuò)散在局部位置的情況,僅以局部污染區(qū)域為對象舉行送風(fēng)與排風(fēng)。6-2通風(fēng)系統(tǒng)劃分的普通原則是什么?哪些情況下應(yīng)該單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)?【答】當(dāng)建造內(nèi)在不同地點有不同的送、排風(fēng)要求,或者服務(wù)面積過大,送、排風(fēng)點較多時,需分設(shè)多個送、排風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)服務(wù)區(qū)域的空氣處理要求與環(huán)控參數(shù)要求相同,或者各區(qū)域處于同一生產(chǎn)流程、運行班次和運行時斷時,可以劃分同一系統(tǒng)。對于以下情況應(yīng)單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng):①兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸。②兩種或兩種以上有害物混合后能形成毒害更大或具腐蝕性的混合物或化合物。③兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵。④散發(fā)劇毒物質(zhì)的房間及設(shè)備。⑤建造內(nèi)設(shè)有儲存易燃、易爆物質(zhì)或有防火、防爆要求的單獨房間。6-3通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)、排風(fēng)口的布置應(yīng)滿意哪些要求?【答】對于進(jìn)風(fēng)口,①應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地點,進(jìn)風(fēng)口處室外空氣中有害物濃度不應(yīng)大于室內(nèi)工作地點最高容許濃度的30%。②應(yīng)盡量設(shè)在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè),并且應(yīng)低于排風(fēng)口。③進(jìn)風(fēng)口的底部距室外地坪不應(yīng)低于2m,當(dāng)布置綠化地帶時,不宜低于1m。④降溫用的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)在建造物的背陰處。對于排風(fēng)口,①普通情況下,通風(fēng)排氣主管至少應(yīng)高出屋面0.5m。②通風(fēng)排氣中的有害物必須經(jīng)大氣蔓延稀釋時,排風(fēng)口應(yīng)位于建造物空氣動力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。③要求在大氣中蔓延稀釋的通風(fēng)排氣,其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽,以防止雨水進(jìn)入風(fēng)機(jī)。④對于排除有害氣體或含有粉塵的通風(fēng)系統(tǒng),其排風(fēng)口上宜設(shè)置錐形風(fēng)帽或防雨風(fēng)帽。6-4通風(fēng)機(jī)運行時的工作點是如何決定的?運行過程中,倘若用戶所需風(fēng)量發(fā)生變化,可采取哪些技術(shù)措施來調(diào)節(jié)?【答】風(fēng)機(jī)接入管網(wǎng)運行時,其實際工況點是風(fēng)機(jī)性能曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點。調(diào)節(jié)主意有:①改變管網(wǎng)特性曲線。主意是在通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下,改變系統(tǒng)中的閥門等節(jié)流裝置的開度大小來增減管網(wǎng)壓力損失而使流量發(fā)生改變。②改變通風(fēng)機(jī)特性曲線。通過改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速使得風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓隨其轉(zhuǎn)速的減小而降低,而效率基本不變。改變通風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流葉片角度,使氣流進(jìn)入通風(fēng)機(jī)葉輪前旋轉(zhuǎn)度發(fā)生改變,從而改變其風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率。6-5計算機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)的空氣加熱器時,室外計算溫度應(yīng)采取何值?計算消除余熱、余濕用的全面通風(fēng)耗熱量呢?【答】用于挑選機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)加熱器的冬季室外計算溫度應(yīng)采用供暖室外計算溫度。消除余熱、余濕用的全面全面通風(fēng)耗熱量采用冬季通風(fēng)室外計算溫度。6-6某一體積為224m3的車間中,設(shè)有全面通風(fēng)系統(tǒng),全面通風(fēng)量為0.14m3/s,CO2的初始體積濃度為0.05%,室內(nèi)有15人舉行輕度勞動,每人呼出的CO2的量為12.5mg/s,進(jìn)風(fēng)空氣中CO2的濃度為0.05%,達(dá)到穩(wěn)定時車間內(nèi)CO2的濃度為多少?【解】CO2的產(chǎn)生量為M=15×12.5mg/s=187.5mg/s,送入室內(nèi)的空氣中CO2的體積含量為0.05%,(0.05%=0.05×104×44/22.4mg/m3),即c0=982mg/m3。由穩(wěn)定狀態(tài)時全面通風(fēng)量計算式得達(dá)到穩(wěn)定時車間內(nèi)CO2的質(zhì)量濃度為:6-7某地下室的體積Vf
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