焓湿图一
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湿空气和焓湿图湿空气概论:在空调系统设计中,无论是工业用的,如纺织车间,计算机房,还是民用的,如办公室,商场等,要处理的对象都是空气,因此,了解空气的性质和变化规律才能使空气的调节符合设计要求,为了方便设计计算,空调行业的前辈们绘制了焓湿图(Psychrometric Chart ),它是空调系统设计中一个重要的工具,为了更好地理解空气和焓湿图,先认识一下空气的特性。
在我们生活周围的空气在空调上的定义是:干空气和水蒸气的混合物,被称为湿空气:湿空气=干空气(g)+水蒸气(q)为了研究和计算的方便,假设我们周围的湿空气是理想气体:就是气体分子不占有空间的质点,分子间没有相互作用力。
而湿空气中的水蒸气是处于过热状态,而数量微少,分压力很低,比容很大。
因此理想气体状态方程式也适用于湿空气:而作为理想气体,有以下性质: p = pg + pq m=mg+mq ρ=ρg+ρq ‘i = ig + iqT = Tg = Tq, V = Vg = Vqp 、pg 、 pq —分别为湿空气,、干空气(g )、水蒸汽(q)压力,Pa ; m 、mg 、mq —分别为湿空气、干空气、水蒸汽的质量,Kg ; Rg 、 Rq —分别为干空气及水蒸汽的气体常数, Rg=287J/Kg·K ; Rq=461J/Kg·K ρ、ρg 、ρq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的密度,Kg/m3 ‘h 、hg 、hq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的焓 T 、Tg 、Tq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的温度 V 、Vg 、Vq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的体积湿空气是由干空气和水蒸汽组成,而干空气的成分变化一般不大,而且没有相变,因此比较容易处理,而水蒸汽会随环境的变化而变化,而且达到饱和状态时还会凝结出水分,因此处理比较复杂,而为了理解水蒸气对湿空气的影响,先了解下面几个概念: 大气压力(p/B )一般定义是:以北纬45度处海平面的全年平均气压为一个标准大气压力(或物理大气压),p/B=101325Pa ,要注意的是,随着海拔的升高,大气压力不断下降,这时用标准大气压力得出的相关参数就不能再使用了,因为随着压力的下降,湿空气的密度也随着下降,因此,相同容积的湿空气经过风机后全压也会下降,见下式,这时需换算出对应值:另外,大气压力是测试出来的,因此: 绝对压力=当地大气压力+工作压力(表压),这里如果不注明,都指的是绝对压力。
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。
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D wy e rMARK Ⅱ加湿段表冷段电加热段接线盒风机段中效段均流段Dwy e rMARK Ⅱ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。