焓湿图知识
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一文搞懂焓湿图及应用
1、定义
焓湿图:表示空气各参数之间关系的线图。
焓湿图就像一本字典,你可以根据拼音(某一参数)查字(空气其他参数)。
2、空气的部分参数
干球温度(℃):简称温度,就是平常用温度计量的温度。
含湿量(g/kg):湿空气中与一千克干空气同时并存的水蒸气的质量,通常的空气中都有水蒸气,所以是湿的。
湿空气可以分为干空气和水蒸气。
相对湿度:相同温度下,空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
一立方干空气可以“喝”10g水,现在只“喝”了5g,那相对湿度就是50%。
焓(kJ/kg):一千克的物质含多少千焦能量。
可简单理解为广义的内能,就是空气含多少能量。
热湿比:焓的变化(△h)和含湿量的变化(△d)的比值。
热量和含湿量两者的变化值的比值。
3、等值线
等温线:线上的温度相同。
它的平行线也都是等温线。
同样的温度,空气的含湿量越大,相对湿度和焓值越大。
(非水平)
等焓线:线上的焓值相同。
它的平行线也都是等焓线。
同样的焓值,空气温度上升,含湿量在下降。
等湿度线:线上的湿度相同。
它的平行线也都是等湿度线。
同样的含湿量,空气温度越低,焓值(能量)越低。
等相对湿度线:线上的相对湿度相同。
它的平行线也都是等相对湿度线。
同样的相对湿度,空气温度越高,焓值(能量)越高。
20张图,详解了解焓湿图热湿比及应用
露点温度及湿球温度
湿球温度
焓湿图的应用
湿空气变化的过程
湿空气混合过程。
焓湿图知识总结案例:百级手术室,以郑州为例,面积45平方,净高3米,医护人员12人。
夏季:tg=35.6℃,ts=27.4℃。
冬季:tg=-7℃,φ=60%。
夏季室内设计参数:温度24℃,相对湿度50%。
冬季室内设计参数:温度24℃,相对湿度50%。
L送=11000m3/h,L新=1200m3/h,L回=9800m3/h。
1送风量计算依据《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002手术台工作面高度截面平均风速为0.25—0.3m/s,送风口面积不低于6.24m2(2.4*2.6),风神的层流天花尺寸为2.5*2.7;考虑到风速的衰减,根据经验,出风口平面风速宜为0.45—0.5m/s,能够满足要求。
1.1总送风量的确定L=0.45*2.5*2.7*3600=10935m3/h,取11000m3/h;1.2新风量的确定新风量的确定主要依据以下几条,并且选其中最大值。
1.2.1按照《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002规定换气次数计算的新风量;L1=6次/h*45m2*3m=810m3/h1.2.2补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量;《医院洁净手术部建筑技术规范》规定每间手术室排风量不能低于L2=200m3/h,保持正压从缝隙渗透的风量按下式计算:L3=a.∑(q.L)式中:L3—渗透风量(m3/h);a----安全系数,可取1.1—1.2;q----当洁净室为某一压差值时单位长度缝隙的渗透风量(m3/h.m);对于压差为9.8Pa时,密闭门q=6;L----缝隙长度(m)本手术室两个门:一个为1.4m*2.1m的电动气密闭门,L1=7m;一个为0.9m*2.1m的手动平开气密闭门,L2=6m。
L3=1.2*(q.L1+q.L2)=1.2*(6*7+6*6)=93.6m3/h;补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量:L2+L3=293.6m3/h1.2.3人员呼吸所需新风量依据《医院洁净手术部建筑技术规范》表4.0.1,每人最小新风量为60m3/h.人。
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。
二、湿空气的焓湿图(I-H图)及其应用1.I-H图的构成图10-3是在总压力p=100kPa下,绘制的I-H图。
此图纵轴表示湿空气的焓值I,横轴表示湿空气的湿度H。
图中共有五种线,分述如下。
(1)等焓(I)线平衡于横轴(斜轴)的一系列线,每条直线上任何点都具有相同的焓值。
(2)等湿度(H)线为一系列平行于纵轴的垂直线,每条线上任何一点都具有相同的湿含量。
(3)等干球温度(t)线即等温线将式(10-12)写成H01.1+=.1(+ttI)249088当t为定值,I与H成直线关系。
任意规定t值,按此式计算I与H的对应关系,标绘在图上,即为一条等温线。
同一条直线上的每一点具有相同的温度数值。
因直线斜率(1.88t+2490)随温度t的升高而增大,所以等温线互不平行。
(4)等相对湿度(ϕ)线由式(10-4)、式(10-6)可得:饱饱p p p H ϕϕ-=622.0等相对湿度(ϕ)线就是用上式绘制的一组曲线。
ϕ=100%时称为饱和空气线,此时的空气被水汽所饱和。
(5)水蒸汽分压(水p )线由式(10-4)可得 H pH p +=622.0水它是在总压p =101.325kPa 时,空气中水汽分压水p 与湿度H 之间的关系曲线。
2.I-H 图的应用利用I-H 图可方便的确定湿空气的性质。
首先,须确定湿空气的状态点,然后由I-H 图中读出各项参数。
假设已知湿空气的状态点A 的位置,如图10-4所示。
可直接读出通过A 点的四条参数线的数值。
可由H 值读出与其相关的参数水p 、露t 的数值,由I 值读出与其相关的参数湿t ≈绝t 的数值。
通常根据下述条件之一来确定湿空气的状态点,已知条件是:(1)湿空气的温度t 和湿球温度湿t ,状态点的确定见图9-5(a )。
(2)湿空气的温度t 和露点温度露t ,状态点的确定见图9-5(b )。
(3)湿空气的温度t和相对湿度 ,状态点的确定见图9-5(c)。
【例题9-2】课堂练习:习题10-3小结:湿空气的性质及湿度图的应用。
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)。