培训空调授课1

1、空调与热泵空调与热泵第第1节节 湿空气的状态参数湿空气的状态参数注重应用，简化理论注重应用，简化理论.湿空气干空气水蒸气 干空气： 湿空气中除去水蒸气剩下的混合气体。 通常认为其组成比例基本不变，因此将其视为一个整体。一、湿空气的组成一、湿空气的组成.湿空气中水蒸气对其性质的影响 湿空气中水蒸气虽然很少，但它却随气象条件和水蒸气来源情况而改变，且对空气性质影响很大。如：空气湿度很大，人会感觉不舒服（冬天阴冷，夏天闷热），在某些工艺场合（纺织厂、仪器仪表厂等）还会造成重大影响。 因此，从空气调节的角度而言，空气的潮湿程度是我们十分关心的问题。二、湿空气的状态参数二、湿空气的状态参数.压力（）大气

2、压力 地球表面单位面积上所受到的大气压力。1a1ml标准大气压：通常把下，北纬45处海面上作用的大气压力作为一个标准大气压。1atm=101325Pa=1.01325barl表压力（工作压力）：仪表指示压力即所测量的绝对压力与当地大气压力的差值。绝对压力当地压力表压力B随海拔增加有而减小随海拔增加有而减小（）水蒸汽分压力q 湿空气中水蒸气单独占有湿空气的容积并且与湿空气相同温度时的产生的压力。 由道尔顿定律有：qg二、湿空气的状态参数二、湿空气的状态参数要点：水蒸汽分压力的大小直接反映了水蒸气的含量的多少；在一定温度下，空气中的水蒸汽含量越多，空气就越潮湿，水蒸汽分压力也越大；湿空气中的水蒸汽

3、含量达到最大限度时，多余的水蒸汽就会凝结成水从空气中析出；饱和水蒸汽分压力 Pq,b是温度的单值函数，也即Pq,b值仅取决于温度，温度越高，Pq,b值越大。.温度l绝对温标T （K）l摄氏温标t （）l华氏温标t （ ）lt+273.16l工程上：t+2733.含湿量 d（Kg/Kg干）v定义:单位质量干空气中所含有的水蒸气量l即: l d=mq/mg=0.622Pq/(B-Pq) kg/kg 干 =622Pq/(B-Pq) g/kg 干为什么不以空气为为什么不以空气为基准定义含湿量？基准定义含湿量？v注：l如含湿量为dkg的干空气1kg。则空气质量应为：(1+d)kgl但d一般很小，工程中常

4、可忽略。v饱和含湿量db：空气中水蒸汽量已达到最大限度，不再有吸湿能力，即不能再接纳水汽。4.相对湿度定义：=Pq/Pq,bl=0时干空气l=100%时饱和空气举例：比较t=10时d=7.63 g/kg干和t=30，d=15 g/kg干两种空气哪种干燥些？t=10， db=7.63 g/kg干，（表17-2） d=7.63 g/kg干时，=100% 饱和t=30 ， db=27.20 g/kg干，当d=15 g/kg干时，=55% 左右 较干燥表面看来表面看来7.63 B2 B3 d1 d2 d2 4.ts在焓湿图上的表示A0SB空调工程中一般空调工程中一般ts30， 4.19ts与与 0的等

5、焓线的等焓线非常接近，因此工程上通常用等焓线代替等非常接近，因此工程上通常用等焓线代替等ts线。线。4.19hshA100%tstBAShA100%tA点点ts、t的查取方法的查取方法ABttltsShAdA注意区分注意区分掌握查取方法掌握查取方法例：已知某一状态空气的温度是例：已知某一状态空气的温度是t=15,=15,相对湿度相对湿度=60%，当地大气，当地大气压力压力B=101325Pa，试求该状态空气的密度、含湿量和露点温度。，试求该状态空气的密度、含湿量和露点温度。解：解：（1 1）湿空气的密度）湿空气的密度根据根据t=15,=15,从附表从附表1 1查得该温度下的饱和水蒸气分压力查得

6、该温度下的饱和水蒸气分压力Pq,b=1701Pa，代入公式（，代入公式（2 27）可得：）可得：= 0.00349B/T-0.00134Pq,b/ /T T =0.00349101325/288-0.001340.61701/288 =1.223 kg/m3(2)(2)含湿量含湿量由公式（由公式（2-42-4）可得含湿量为：）可得含湿量为：d=622Pq,b/(B BPq,b)6220.61701/(101325-0.61701)6.33 g/kg干干空气空气21. 665. 67821. 633. 67lt得：得：tl7.27 此温度就是该状态空气的露点温度此温度就是该状态空气的露点温度tl

7、。此外，。此外，d和和tl也可从也可从h-d图上查取。图上查取。（3）露点温度）露点温度 根据上面所求出的含湿量值，从附表根据上面所求出的含湿量值，从附表1可知：可知： 当温度当温度t7时，所对应的饱和空气的含湿时，所对应的饱和空气的含湿量量db=6.21g/kg干空气，温度干空气，温度t8时，所对应时，所对应饱和空气的含湿量饱和空气的含湿量db=6.65g/kg干空气，用插值干空气，用插值法可求出当饱和含湿量法可求出当饱和含湿量db6.33/kg干空气所对干空气所对应的温度为：应的温度为：一、根据两个独立参数确定空气状态及其他参数（确定状态点及其他参数）除同时知除同时知d,Pq 外，在外，在

8、t,d,，h,Pq,ts中，中，只要知道任两个参数，即可确定状态点。只要知道任两个参数，即可确定状态点。 AthAtsAdAPqtldbPqbAtl大家一起查大家一起查：l已知：tA=20l A=50%l hA=37.5 kJ/kg干l dA=7.2 g/kg干l PqA=11.4102 Pal tlA =9.3 l tsA=13.8 练习：已知练习：已知t32，ts25利用焓湿图利用焓湿图查得此种空气的其它各查得此种空气的其它各参数。参数。ldb=14.7 g/kg干， =70%ltl =15 ， db=11 g/kg干二、表示空气的状态变化过程B+1等湿加热过程等湿加热过程=h/d =h/

9、0=+t升高，升高，d不变，不变，h升高升高Ad100htAd100htC2等湿冷却等湿冷却 =- d=Const , t减小减小 ,h减小减小 =-可用表面式空气冷却器实现，其表面湿度低于可用表面式空气冷却器实现，其表面湿度低于空气干球温度，但高于露点温度空气干球温度，但高于露点温度 Ad100htD=03等焓减湿等焓减湿 h=0，d 0, 则则=0，t减小减小可用喷水室加湿实现可用喷水室加湿实现Ad100htF5等温加湿过程等温加湿过程 用向空气中喷水蒸气来实现用向空气中喷水蒸气来实现 则则h/d（h2h1）/ （d2d1）2500+1.84t2684近似等温线近似等温线假设水蒸气温度近似

10、为假设水蒸气温度近似为100 AAd100htG6.减湿冷却（冷却干燥）减湿冷却（冷却干燥） 0(h降低降低d降低降低) 利用喷水室或表利用喷水室或表冷器处理空气时，冷器处理空气时，若若冷水温度或表冷冷水温度或表冷器表面温度低于空器表面温度低于空气露点温度气露点温度，空气，空气中的水蒸气将会凝中的水蒸气将会凝结成水，使结成水，使d降低。降低。 目前我国的风机盘管空调系统夏季多目前我国的风机盘管空调系统夏季多为此种方式。为此种方式。由上述可知：=和=0把i-d图分为四个象限。 Ad100it=0=+=yx三、两种不同状态空气混合过程的计算 1混合状态点的确定 空调过程包括了若干混合过程 如：新回

11、风混合。需学生掌握好混合定律由质量、能量守恒原理有： hC= (GAhAGBhB)/(GAGB) dC= (GAdAGBdB)/(GAGB) GAhAGBhB=(GAGB)hC GAdAGBdB=(GAGB)dC 空气调节过程其实就是空气不空气调节过程其实就是空气不断的在混合断的在混合 DE 2混合定律A、B、C在一条直线上，在一条直线上，且且C点靠近质量多的空气状点靠近质量多的空气状态点态点 =GA/GB=(h=(hB Bh hc c)/(h)/(hc ch hA A) )BC/CA =(d=(dB Bd dc c)/(d)/(dc cd dA A) )斜率相等斜率相等BC与与CA 两线段长

12、度之比与两种两线段长度之比与两种状态空气质量呈反比状态空气质量呈反比C3当当C在饱和区时，是不稳定的，多余的水蒸气会立即凝结在饱和区时，是不稳定的，多余的水蒸气会立即凝结 ADBhChDE近似认为近似认为E为终为终状态点状态点计算过程复计算过程复杂杂l例例2-6：l已知B=101325Pa，回风量GA=10000Kg/h，回风状态的tA=20,A=60%。新风量GB=2500Kg/h，新风状态点tB=35,B=80%。试确定出空气的混合状态点C。解解：在大气压力B=101325Pa的h-d图上，由已知条件确定出A,B两种空气的状态点，并查得：hA=42.5kJ/kg干空气，dA=8.8g/kg

13、干空气，hB=109.4kJ/kg干空气,dB=29.0g/kg干空气 lhC1000042.5+2500109.4/10000+2500 55.9kJ/kg干空气ldC100008.8+250029.0/10000+2500 12.8 g/kg干空气 由求出的hC, dC即可在h-d图上确定出空气的混和状态点C及其余参数 思考练习思考练习l下列哪种情况的室内空气状态属于干燥？（ ）lA、室内温度12 ，相对湿度60B、室内温度12 ，相对湿度70C、室内温度26 ，相对湿度50D、室内温度26 ，相对湿度45l标准答案：A1.1.水蒸汽分压力和饱和水蒸汽分压力有水蒸汽分压力和饱和水蒸汽分压力

14、有什么不同？什么不同？2.2.相对湿度和含湿量有什么共同点？有相对湿度和含湿量有什么共同点？有什么不同点？什么不同点？* *3.3.大气压力大气压力B=1013.25mbarB=1013.25mbar，温度，温度t=20 t=20 ，每公斤干空气最多能容纳多少克，每公斤干空气最多能容纳多少克水蒸气？水蒸气？习题习题答答 案案4.4.已知大气压力已知大气压力B=101325B=101325帕帕, ,空气初状态空气初状态点点A A参数为参数为t tA A=20=20，相对湿度为，相对湿度为60%60%，当空气吸收当空气吸收10000KJ/h 10000KJ/h 的热量和的热量和2Kg/h2Kg/h

15、的湿量后，焓值变为的湿量后，焓值变为59KJ/Kg.59KJ/Kg.干，求空干，求空气终状态点气终状态点 B B 的参数。的参数。* *5.5.输送输送1010水的薄壁导管通过空气温度水的薄壁导管通过空气温度为为2121的房间，管子未保温，为防止在的房间，管子未保温，为防止在导管壁上产生凝结水，求房间的最大相导管壁上产生凝结水，求房间的最大相对湿度应是多少？对湿度应是多少？习题习题答答 案案* *6.6.在在100100公斤，温度为公斤，温度为2020的空气中，渗入的空气中，渗入1 1公斤的水蒸汽，如果原来的空气含湿量为公斤的水蒸汽，如果原来的空气含湿量为5.5g/Kg5.5g/Kg干，试求加

16、湿后空气的含湿量？干，试求加湿后空气的含湿量？* *7.7.试求标准大气压下，温度为试求标准大气压下，温度为15 15 ，相对湿，相对湿度为度为60%60%的湿空气的密度、含湿量、焓和露的湿空气的密度、含湿量、焓和露点温度、湿球温度。点温度、湿球温度。习题习题答答 案案8.8.原空气温度为原空气温度为2020，含湿量为，含湿量为5g/Kg5g/Kg干，如干，如果空气的温度减少了果空气的温度减少了55，含湿量增加了，含湿量增加了4g/Kg4g/Kg干，试问空气的焓是增加还是减少？干，试问空气的焓是增加还是减少？* *9.9.空气的干球温度为空气的干球温度为20 20 ，湿球温度为，湿球温度为15

17、15，B B为为1013.25mbar1013.25mbar，求水蒸汽分压力、，求水蒸汽分压力、含湿量、相对湿度（查图法和计算法，取含湿量、相对湿度（查图法和计算法，取V=2.5m/sV=2.5m/s）习题习题答答 案案* *10.10.某空调系统采用新风和室内回风混合某空调系统采用新风和室内回风混合进行处理，然后送至室内。已知进行处理，然后送至室内。已知B=101325Pa,B=101325Pa,室内回风量室内回风量G GA A=10=104 4Kg/hKg/h，状，状态态t tA A=20=20，相对湿度为，相对湿度为60%60%；新风量；新风量G GB B=2.5=2.510103 3K

18、g/hKg/h，状态，状态t tB B=35=35，相对湿，相对湿度为度为80%80%，求混合状态，求混合状态C C的参数。的参数。习题习题图图答答 案案11.9000Kg11.9000Kg状态状态t t1 1=20=20，相对湿度为，相对湿度为50%50%的空气和的空气和1000Kg1000Kg状态为状态为t t2 2=35=35，相对，相对湿度为湿度为55%55%的空气混合，混合后的空气的空气混合，混合后的空气又处理到又处理到t t3 3=9=9，相对湿度为，相对湿度为90%,90%,问将问将放出多少热量，凝结出多少水量？放出多少热量，凝结出多少水量？习题习题答答 案案* *12.12.已知已知t t1 1=-10,=-10,相对湿度为相对湿度为70%70%的某空气的某空气3000Kg3