焓湿图各曲线含义
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⼀篇⽂章:快速看懂焓湿图!空调的任务是对⼀定环境的空⽓的温度、湿度、⽓流速度及空⽓的洁净度进⾏调节。
空⽓既是需要利⽤空调技术对特定空间空⽓环境进⾏调节和控制的主体,⼜是空调⼯程中需要根据不同要求进⾏热湿处理的对象。
因此,全⾯、深⼊地了解空⽓的特性,熟悉反映空⽓状态的参数及相互间关系的线图,会熟练运⽤焓湿图是学习和掌握中央空调技术的重要基础。
空⽓的状态参数我们常说的空⽓是⼲空⽓和⽔蒸⽓的混合物。
空⽓中⽔蒸⽓含量的变化对空⽓的⼲燥和潮湿程度会产⽣重要影响,从⽽对⼈的舒适感及健康、产品产量和质量、⽣产⼯艺过程、设备状况、处理空⽓的能耗等都有极⼤的影响。
基于上述种种原因,平时可以忽略的空⽓中的⽔蒸⽓,在空调范畴⾥不仅不能忽略⽽且还要把它放在⾮常重要的地位来对待。
空⽓除了组成、性质、状态等定性的描述外,为便于对其进⾏处理和调控,还需要有对空⽓进⾏定量分析和描述的物理量,称为空⽓的状态参数。
状态参数通常是指识别某⼀个或某⼀类客观事物的数值特征或数量特征的度量。
可以说每⼀个客观的物体都有其特定的“状态参数”。
从空调的⽬的出发,主要从压⼒、温度、湿度和能量特性四个⽅⾯来描述空⽓的状态,所涉及的参数即为空⽓的状态参数。
温度:露点温度t L、⼲球温度t、湿球温度t S。
湿度:含湿量d、相对湿度φ。
压⼒:⼤⽓压⼒B、⽔蒸⽓分压⼒P q、饱和⽔蒸⽓分压⼒P q,b。
焓:h。
露点温度任⼀状态的未饱和空⽓,在保持所含⽔蒸⽓量不变的条件下,使其温度逐渐降低,当温度低于某⼀个临界温度时,空⽓中的⽔蒸⽓便开始凝结出来,这个临界温度就称为这个状态空⽓的露点温度。
露点温度通常⽤t L表⽰,单位为℃。
在含湿量不变时,空⽓温度下降,由未饱和状态变为饱和状态,此时空⽓的相对湿度φ= 1O0%。
在空调技术中,把空⽓降温⾄露点温度,达到除湿⼲燥空⽓的⽬的。
湿度在空调⼯程中,测量和调节空⽓的湿度是仅次于温度控制的重要任务,尤其是需要知道空⽓中⽔蒸⽓的含量有多少和某⼀状态空⽓吸收⽔蒸⽓的能⼒有多⼤时。
一、怎么看懂焓湿图二、组合式空气处理机组各功能段在焓湿图中的体现三、暖通设计中焓湿图的运用四、空气的热湿特性焓湿图可以量化、查询、计算空气状态参数和变化过程。
焓湿图也成为暖通设计人员最重要的设计、计算工具。
焓湿图的构成:焓湿图中包括如下参数:干球温度、湿球温度、含湿量、热湿比、相对湿度、焓值、水蒸气分压力通过焓湿图,可以确定湿空气的状态参数点,而且可以非常直观地表示出湿空气的状态变化过程,这样便于分析计算湿空气的处理过程。
1、通过已知两个空气状态参数,查询另外其它参数。
2、举例:试标出27,60%在焓湿图上的点,并查询其他参数2t1100%d t100%1d 2 空气变化:表冷温度降低、含湿量减少、相对湿度增大空气变化:加热温度上升、含湿量不变,相对湿度减小。
t 1100%2d空气的热湿特性干空气及一定量的水蒸气的混合物称为湿空气。
因为湿空气中水蒸气的含量很少,且一般处于过热状态。
湿空气中的水蒸气含量虽然较少,但其变化对环境产生重要影响。
大气中发生的雨、雪、空气变化:等温加湿温度不变、含湿量加大,相对湿度加大,加湿效果好,精确度高空气变化:等晗加湿温度降低、含湿量、相对湿度加大空气变化:等晗减湿温度增高、含湿量、相对湿度减小空气变化:等湿冷却温度降低、含湿量不变,相对湿度增加。
霜、雹、雾、露等自然现象均由湿空气中的水蒸气的相变所致。
因此研究湿空气中水蒸气含量的调节在空气调节中占有重要地位。
湿空气的压力特性水蒸气分压力的大小反映了湿空气中水蒸气含量的多少,水蒸气含量越多,其分压力也越大。
在一定的温度条件下,一定量的湿空气中能够容纳水蒸气的数量是有限的。
湿空气的温度越高,它允许的最大含水蒸气量也越大。
当空气中水蒸气含量超过最大允许值时,多余的水汽会以水珠的形式析出,即出现结露现象。
此时,水蒸气达到饱和状态。
由此可知,未饱和的空气中,水蒸气的含量没有达到最大允许值,它还具有吸收水蒸气的能力。
我们周围的空气通常是未饱和空气。
如何看懂一张焓湿图1.首先要认识:什么是焓湿图在实际工作中,很少直接使用公式来计算空气状态参数,公式所代表的空气各个参数的内在关系,通常是以二维线算图(简称线算图)的形式来表示,将计算工作转化为查图工作,以方便工程应用。
线算图有多种形式,我国普遍采用的是以焓为纵坐标、含湿量为横坐标的焓湿图,也叫h-d图。
焓湿图最基本的应用是查找参数。
此外,焓湿图还可以用于判断空气的状态、表示空气的状态变化和处理过程等焓湿图看上去比较复杂,实际上只有5种线条①45°的等焓线②垂直的等含湿量线③近似水平的等温线④弧型的等相对湿度线⑤与等焓线几乎是平行的等湿球温度线(图1-1中未显示)图1-1 焓湿图简要说明图2.关于焓湿图要注意的几点饱和空气线即相对湿度为100%的等相对湿度线,见图1-2中最右下方的弧线。
1)这条弧线通常称为“饱和线”,其上每一点都是空气的饱和状态。
2)饱和空气的一个特点就是干球温度、湿球温度、露点温度完全相等。
3)大部分焓湿图中没有画出等湿球温度线。
4)因为等湿球温度线与等焓线基本平行,故工程上近似地用等焓线代替等湿球温度线,即过某一点的等湿球温度线就是过该点的等焓线。
5)焓湿图中也没有等露点温度线。
6)等含湿量线就是等露点温度线。
因为露点温度的定义已说明含湿量相同的状态点,露点温度均相同。
3.空气干球温度、湿球温度、露点温度、含湿量和相对湿度在焓湿图上的查找方法图1.2如图1.2,空气状态点为A,沿近似水平的等温线可直接在纵坐标上读出干球温度;沿垂直的等含湿量线可直接在横坐标上读出含湿量;沿弧型的等相对湿度线直接读出相对湿度;A点沿等含湿量线向下与饱和湿度线相交于B点,在B点沿等温线得到A点的露点温度;因为等焓线几乎与等湿球温度线平行的,所以在A点沿着45°的等焓线与饱和湿度线相交于C点,在C点沿等温线得到A点的湿球温度。
4. 焓湿图的应用对于空调专业人员来说,焓湿图是一个重要的工具,无论是工程设计、系统调试,还是运行管理,都需要用到焓湿图。
焓湿图1、理想气体混合物2、湿空气3、湿空气性质4、焓湿图5、湿空气过程1、理想气体混合物(1)道尔顿分压定律:在温度、总体积保持不变,混合气体的总压力p等于各组成气体分压之和。
(2)亚美格分体积定律:在温度、总压力保持不变,理想气体的分体积之和等于混合气体的总体积。
(3)适用条件:理想气体状态(各组分气体的分子不具有体积,分子间不存在作用力,处于混合状态的个组分气体对容器壁面的撞击效果如同单独存在于容器时一样)。
2、湿空气(1)定义:指干空气和水蒸气的混合空气。
(2)可作为理想气体混合物。
3、湿空气性质(1)露点(温度):在保持水蒸气量不变的情况下(水蒸气分压力不变),未饱和湿空气冷却达到饱和状态时(即将结出露珠时)的温度,这个临界温度称之为露点温度td。
可用湿度计或露点仪测量。
t d=f(P v)。
机器露点指空气经喷水室或表冷器处理后接近饱和状态(100%相对湿度线)时的终状态点。
(2)相对湿度φ:湿空气中,水蒸气的分压力p v,与同一温度下同样总压力的饱和湿空气中水蒸气的分压力p s(t)的比值。
(3)含湿量d:1kg干空气所带有的水蒸气质量。
绝对湿度ρv:单位体积的混合气体中,水蒸气的质量。
(4)焓值h:指含有1kg干空气的湿空气的焓值,等于1kg干空气的焓值与dkg水蒸气的焓值之和。
基准:0℃下的干空气和0℃下的水蒸气的焓。
干空气比焓ha=1.005t;水蒸气的比焓hv=2051+1.86tH=1.005t+d(2501+1.86t)KJ/kg干空气(5)湿球温度tw:就是用湿球温度计测出的空气温度。
也就是说将温度计的水银球用浸水的纱布包裹起来,所测得的稳定的空气温度。
从理论来说,湿球温度就是室内放置一盆水,水吸收空气中的热量后部分水蒸发成水蒸汽释放到空气中,增加空气的潜热,而空气失去了热量,温度降低失去了空气的显热。
当这一热湿交换达到平衡以后,空气所得的潜热(水蒸汽)和所失的显热(温度降低)达到平衡后,其空气的总热量(焓值)不变时,此时的水面空气的温度就是空气的湿球温度(即增加的潜热等于失去的显热时)。
请问:这张图能告诉我们哪些参数?等焓线等温线等相对湿度线等含湿量线热湿比线h =70Kj /K gt=10℃h =50K j /K gt=20℃t=30℃t=40℃h =90K j /K g100%0t=60℃0251520%40%102035d(g/kg)60%80%30Pq(100Pa)如何查询参数就是这一点含湿量13.6湿球温度21.2焓值61.9KJ/KGBAC露点温度18.6空气变化:温度上升、含湿量不变,相对湿度减小。
空气处理机组中各功能在焓湿图中的体现q2、加热主要应用功能段: 蒸汽热水电加热t100%1d2空气处理机组中各功能在焓湿图中的体现q工程实例(夏季工况)回风阀300*600负压门正压门负压门A D BC新风阀300*300混合初效段加湿段表冷段电加热段接线盒风机段中效段均流段出风段送风口400*450Ld100%tW新风N(回风)空气处理机组中各功能在焓湿图中的体现混合点C加热后加湿表冷后送风点新风比=NC/WCoL I Ld 100%I Nξ=1260022℃t N(22℃,60%)14℃I O暖通设计中焓湿图运用q2、一次回风系统中应用设计(夏季工况)送风量G=Q/(I N - I 0 )=3314/(46-36)=0.33kg/s=1426CMH 表冷器冷量:=G*(I N - I L )加热量=G* (I O - I L )回风热湿比线送风表冷加热14℃oLd100%ξ=1260022℃tN(22℃,55%)加湿。
焓湿图讲解及应用处理
一、焓湿图的组成
以比焓h-纵坐标,以含湿量d-横坐标,表示大气压力B一定时湿空气各个参数之间的关系。
包含五种线群:
1:等焓线(为使图线不过密,两坐标轴间夹角为135℃)
2:等温线(干球温度线)
3:等相对湿度线Φ
4:水蒸气分压力线Pd
5:热湿比线
下图为湿空气焓湿图(部分)的示意图(图片来源百度百科)。
该图是以1kg干空气的湿空气为基准绘制的。
不同大气压的焓湿图是不同的。
焓湿图上有几种等值参数线:等焓(h)线—与纵坐标成135°角的直线;等含湿量(d)线—平行纵坐标轴的直线;等干球温度(t)线—近似水平的直线;等相对湿度(Ø)线—图中的曲线;等湿球温度线近似与等焓线平行,
图中未表示;水蒸气分压力(pw)与d成单值函数关系,其值表示于d的上方,等pw线平行于等d线;图的右下方给出了热湿比ε的方向线,热湿比又称角系数。
第三节湿空气的焓-湿图及应用一 h-d图的构成h-d图是以h为纵坐标,含湿量d为横坐标,在一定的大气压力P下绘制而成的,为使图面开阔,线条清晰起见,将两坐标轴间的夹角为135。
如图2-3所示。
不同大气压力下,有不同的h-d图,使用时应注意选用与当地大气压力相适应的h-d图。
图中除坐标轴外,还有温度t,相对湿度φ两组等值线、水蒸气分压力p q及表示空气状态变化过程的热湿比ε线。
图2-3 湿空气焓湿图二焓-湿图上的等参数线1.等含湿量线(d)它是一系列与纵坐标平行的直线,从纵轴为d=0的等含湿量线开始,d值自左向右逐渐增加。
2.等焓线()为了使图面清晰,等焓线为一系列与纵坐标成135。
夹角的平行线。
通过含量d=0及温度t=0℃交点的等焓线,比焓值h=0,向上等焓线为正值,向下等焓线为负值,自下而上比焓值逐渐增加。
3.等温线(t) 它是一系列自似平行而实际不平行的直线,t=0℃以上等温线为正值,以下的等温线为负值,且自下而上温度值逐渐增加。
4.等相对湿度线(φ) 它是一系列向上凸的曲线。
当d=0时φ=0%,即φ=0%的等相对湿度线与纵坐标轴重合。
自左至右,φ值随d 值增加而增加,φ=100%的等相对湿度线称为饱和曲线。
饱和曲线将h-d 图分为两部分:上部是未饱和空气,饱和曲线上各点是饱和空气,下部表示过饱和空气。
在过饱和区,水蒸气已凝结成雾状,故又称为“雾区”。
5.水蒸气分压力线(p q ) 根据d=622pqpb pq -的关系式,可以写出p q =d pbd +622。
当大气压力P b 为定值时, p q =ƒ(d),即水蒸气分压力p q 仅取决于含湿量d 。
因此可在d 轴上方设一水平线,在d 值上标出对应的p q 值。
6.热湿比线(ε) 在空调过程中,被处理空气常常由一个状态变为另一个状态,为了表示变化过程进行的方向与特性,在图上还标有热湿比(ε)线。
所谓.热湿比是指空气在变化过程中,其热量变化量与湿量变化量的比值。
空气水分结露曲线
空气中本身含水分,也就是我们常说的湿度,太过干燥或者湿度过高,人体感觉都不舒服。
在一定的温度和压力下,水蒸汽的含量是有一定限度的,在某一温度下,所含水蒸气的量达到最大可能含量时,这时的湿空气叫饱和空气,水蒸汽未达到最大可能含量时的湿空气就叫未饱和空气。
在含水量不变的情况下,通过降低未饱和空气的温度可使之成为饱和空气,未饱和空气在成为饱和空气的瞬间,有液态水出来,这现象称之为结露。
在表示空气干湿程度的物理量叫湿度,常用的湿度表示方法有“绝对湿度”“相对湿度”和“含湿量”
焓湿图看起来复杂,实际上只是由6种线条组成:
1、等温线,基本水平,这条线上都是同一干球温度,因此向上就是升温,向下就是降温。
2、等含湿量线,垂直线,这条线上都是同一含湿量,因此向左就是除湿,绝对湿度减少;向右就是加湿,绝对湿度增加。
3、等相对湿度线,向右上延伸的弧度线,这条线上相对湿度相等,因此向上升温时,相对湿度减少,感觉变干了;向下降温时,相对湿度增加,感觉变湿了。
到了最下面的100%相对湿度饱和线,就一定结露了。
4、等焓线,逆时针转45°的线,这条线上都是同一焓值,因此从右上到左下就是夏季空调的过程,即降温又除湿;从左下到右上就是冬季空调的过程,既升温又加湿。
5、水蒸气分压力线,也是垂直线,不过度量的单位换成了水蒸气分压力。
6、热湿比线条,又称角系数,焓变(全热变化)与含湿量变化的比值,表示湿空气状态变化的方向和特征,空气处理过程中用到。
知道某一空气状态的任意两个参数,可以在焓湿图上找到这点,并读出其他参数。