【关键词】中央空调制冷实验设备
一、前言
随着科技的不断进步和社会的逐渐发展,中央空调被越来越广泛的应用于大型商场、写字楼、宾馆等高层建筑中。中央空调的广泛应用产生了大量的能源消耗,建筑能耗大约占据了30%的总能耗,而空调能耗则占了65%的建筑能耗,因而降低空调能耗是实现节能的重要途径。所以,研究中央空调的性能,进行节能制冷实验设备的设计,以寻找合理的节能运行方式显得愈来愈重要。
二、中央空调概述
(一)概念
中央空调,是指空气处理设备集中,在中央空调室里处理过的,空气通过风管,送至各房间的空调系统。适用于面积大房间,集中各房间热湿负荷,比较接近的场所选用,如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。
(二)制冷原理
用于中央空调中的制冷运转时,低压的制冷剂气体被吸入到压缩机加压的高温高压的制冷剂气体,在室外热交换器的高压制冷剂气体通过冷凝器(冷凝器)的温度变高压液体(循环空气通过室外热交换器相差)的液体的温度,然后通过节流后的低温低压的液体制冷剂在室内热交换器吸入到一个低的温度和压力下的液体的压力节流部件蒸发后的气体进入热低的温度和压力(室内空气通过热交换器的表面被冷却水冷却,房间的温度下降要达到的目的),再次被吸入的低压制冷剂气体由压缩机,反复循环。
三、中央空调制冷实验设备的设计
(一)冷却水系统设计
1.冷却水循环系统
1-冷水机组;2-冷却塔;3-冷却水泵;4-过滤器
冷凝器冷却水出口,温度一般可达37℃以上。通过冷却塔的热水,将被冷却到冷水机组冷凝器的冷却水的温度,根据需要通过冷却水的泵,制冷机回收。由于冷却水,系统是开放式系统,冷却水和外界污物污染。此外,主冷却水蒸发冷却,蒸发大量的浓缩水盐不断水质恶化。因此,冷却水系统中,要求设置水过滤和水处理设备。
2.冷却塔的选取方法
直接采取的样品在冷藏条件下冷却水所需的值,乘以一定的安全裕量(1.1-1.2)计算的值,然后冷却塔的水,从该产品的样本选择的型号和规格的值。
根据冷却水和供回水的温度之间的温度差的冷却塔可以选择,但在冷却塔的工作原理主要是通过蒸发冷却水吸收热量以达到目的。看出,冷却水的冷却效果取决于空气的湿球温度,冷却塔的技术信息,在预定的空气的湿球温度的数据,用于校正的必要性的技术数据。简要经验值计算公式:设备总冷量(KW)×860(大卡)÷3000=冷却塔水流量,但在此基础上加上25T~100T=冷却塔实际规格流量或冷却塔水流量×1.2~1.3=冷却塔实际规格流量。
3.冷却水泵的选取
冷却水泵的选择,要点与冷冻水泵相似,应以节能低噪音,占地少安全可靠,振动小维修方便等因素,择优选择。
(二)冷凝水系统设计
风机盘管机组,整体式空调器,空气处理机组等过程中产生的冷凝水的操作,必须及时排出,冷凝水管道的设计,采用开放的,非全流重力系统,使用分区区域的排放物的排放方法中心一般卫生间的地漏,所以排水短,无漏水现象。
冷凝水配管的公称直径DN(毫米),应根据通过冷凝水的流量的计算。正常情况下,每1KW农产品约0.4公斤每个约1h冷凝潜热负荷较高的情况下,每1KW冷负荷冷负荷产生约0.8公斤,每1小时左右凝结。通常情况下,冷凝水管选择公称通径DN20mm。
(三)风系统设计
1.风管布置
风管的布置,要尽量缩短管线,减少分支管线,避免复杂的局部构件,以节省材料和减小系统阻力。同时,要便于施工和检修,恰当处理与空调水、消防水管道系统,其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。
2.空调风管及风口风速的选择
(1)风管内的风速:一般空调房间对空调系统的限定的噪音允许值控制在40~50dB(A)之间,即相应NR(或NC)数为35~45dB(A)。根据设计规范,满足这一范围内噪音允许值的主管风速为4~7m/s,支管风速为2~3m/s。通风机与消声装置之间的风管,其风速可采用8~10m/s。
(2)送风口的出风风速:为防止风口噪音,送风口的出风风速宜采用2~3m/s。
(3)回风口的吸风速度:回风口位于房间上部时,吸风速度取4~5m/s,回风口位于房间下部时,若不靠近人员经常停留的地点,取3~4m/s,若靠近人员经常停留的地点,取1.5~2m/s,若用于走廊回风时,取1~1.5m/s。
四、结束语
总之,合理的设计出节能的制冷实验设备,有效的减少中央空调的能耗,能够进一步节约能源和保护环境,促进环境保护的可持续发展。
参考文献:
关键词:顶空固相微萃取;气相色谱法;饮用水;生活;1,4-二氧六环
中图分类号:X832
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8004502
1引言
在近几年的工业发展中,很多地方的工厂在净化工作上没有达到相关的标准,以至于在工业物质的污染上表现为增加的情况。1,4-二氧六环作为一种常见的工业污染物质,自身的用途表现在合成反应溶剂、乳化剂、去垢剂方面,其会针对自然环境以及生活饮用水造成很大的污染[1]。在国际癌症研究机构当中,将1,4-二氧六环判定为2B类可能致癌物。因此,在生活饮用水中有效检测1,4-二氧六环,是非常有必要的。顶空固相微萃取-气相色谱法作为有效的测定方法,基本上可以对1,4-二氧六环做出有效的测量,在可行性方面表现较高。
2实验部分
2.1仪器与试剂
1,4-二氧六环与生活饮用水的混溶条件非常低,同时在测试的过程中,一定要保证测试的精确性。为此,针对1,4-二氧六环的测试分析,选择了以下仪器与试剂来完成。选择的气相色谱仪,为安捷伦7890A型号的气相色谱仪,该仪器是美国Agilent公司所生产的,同时在进样器方面,配合实施FID、CTC三个一的自动进样器来完成操作。选择CTC专用顶空瓶作为试验仪器,顶空瓶的容量为20mL,是瑞士CTC公司所生产的。对于萃取头的选择,应用了85μmCarboxen-PDMS萃取头来完成操作,该设备是美国Supelco公司所生产的产品。在试剂的选择方面,对于氢氧化钠的使用,应用分析纯的氢氧化钠完成,同时使用超纯水进行配置处理,主要是配制成600g/L的溶液。在超纯水的应用上,需要经过色谱检验表现为无待测的组分[2]。对于1,4-二氧六环,选择应用标准品来完成,其纯度表现为99.5%的状态,是德国Dr.Ehren|storfer公司所生产的产品。对于水样的采集而言,主要是采集了淮北等安徽地区的监测点。
2.2试验方法
考虑到1,4-二氧六环的特点和自身的污染性,因此在实施顶空固相微萃取-气相色谱法测定的过程中,主要是按照以下方法来完成操作的:第一,开展空白试验。在针对1,4-二氧六环进行分析以前,需要针对纯水、试剂等,进行空白试验分析,确保其不存在污染的情况。第二,在水样的采集过程中,使用的玻璃瓶容量为100mL的标准,将水样采集完毕后,要进行密封处理,在保存的条件方面表现为4℃的温度,需要达到避光的效果。同时,在样品当中的被测组分,应确保其稳定,能够保存的时间应在10d以上。第三,开展样品前处理。技术人员取水样3m,放置于20mL的空瓶当中,之后加入3mL600g/L的氢氧化钠溶液,在密封的状态下进行混匀处理。要依据标准步骤进行测定分析(图1)。
2.3标准溶液的配置
顶空固相微萃取-气相色谱法在操作的过程中,想要将1,4-二氧六环的测试得到一个更加精确的结果,还必须在标准溶液的配置上投入更多的努力。第一,要将1,4-二氧六环的标准品进行适量的称取,保证剂量的称取准确。第二,应用超纯水,将1,4-二氧六环进行配置处理,主要是配制成100mg/L的标准储备液。第三,利用标准储备液,配制成不同浓度梯度的1,4-二氧六环标准溶液,溶液的浓度保持在1.0~100.0μg/L。要各吸取3.0mL配置好的标准溶液,将其放置到顶空瓶当中,然后再分别加入3mL600g/L的氢氧化钠溶液,在密封的状态下,实施混匀处理[3]。第四,该标准系列最终的质量浓度,应保持在0.5~50.0μg/L的标准上。第五,按照标准的试验条件进行测定分析,并且利用外标法进行定量处理。
3结果与讨论
3.1取样量对结果的影响
1,4-二氧六环在实施检测的过程中,与取样量表现为较为密切的关系。在1,4-二氧六环的使用过程中,其本身能够与水表现为高度的混溶状态,同时可以进行无限的混溶,这本身就给测定工作带来了一定的挑战。同时,1,4-二氧六环的沸点与水的沸点非常相近,为101℃,如果取样量表现过多或者过少,都有可能对最终的检测结果造成影响。为此,在试验以后,针对取样量对结果的影响进行分析,是很有必要的。在本次研究当中,分别取30μg/L的标准溶液2、3、4和5mL,加入和取样量等体积的600g/L氢氧化钠溶液,在本实验条件下进行试验。结果表明:随着取样量和600g/L氢氧化钠溶液的增加,萃取效率也有所增加,但增加幅度平缓,考虑到大批量样品检测时高浓度氢氧化钠的成本和对环境的影响,在已满足灵敏度要求的前提下选择取样量为3mL,同时加3mL氢氧化钠溶液为本实验的取样量优化结果[4]。
3.2萃取温度和时间的优化
实施顶空固相微萃取-气相色谱法的测定过程中,对于1,4-二氧六环的测定结果而言,还需要在温度以及时间上做出优化。1,4-二氧六环本身是一种工业物质,其在使用的过程中,会在不同的温度、时间下,产生差异化的结果。倘若在温度方面没有得到良好的把控,则很容易在测试结果上展现出较大的误差。倘若在时间上没有得到良好的掌握,则很容易出现高度混溶的状态,届时衍生出其他的物质,将会给测试结果带来更大的威胁[5]。所以,将萃取温度和时间做出优化,是必要性的措施。本实验选择60℃作为萃取温度,固定温度为60℃,样品平衡时间10min,改变萃取时间分别为10、15、20、30和40min,结果表明:随着萃取时间的增加,萃取率也相应增加,但是萃取时间为15min以上时,萃取效率的增长趋缓。考虑到固相微萃取是一种动力学意义的平衡技术,并不需要完全萃取(100%萃取)分析物,只需严格控制各实验条件,就是重现性的最好保证。因此在满足灵敏度要求的前提下,选择60℃和15min作为优化的萃取温度和萃取时间。
2017年4月绿色科技第8期
胡宝梅:顶空固相微萃取-气相色谱法测定生活饮用水中痕量1,4-二氧六环
环境与安全
4结语
本文对顶空固相微萃取-气相色谱法测定生活饮用水中痕量1,4-二氧六环展开讨论,该项方法在实施过程中,能够将1,4-二氧六环做出准确的测试,在结果上表现优秀,对于各项条件的把握难度并不高。可以将该方法推广应用,提高1,4-二氧六环的测试水平,进一步保证饮用水的安全。
参考文献:
[1]
陆伟,朱友,别振英,等.顶空-气相色谱-质谱联用法同时测定食品包装纸中的环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷和二氧六环[J].食品安全质量检测学报,2016,(10):4174~4178.
[2]肖丹.顶空固相微萃取技术的应用与展望[J].中国卫生工程学,2015(1):88~92.
[3]付双,申远.固相微萃取-色谱/质谱联用技术在海水分析中的应用[J].化工时刊,2013(2):33~37.