空气的焓湿图
制冷与空调技术课件——焓熵图
湿空气状态 变化过程
湿空气的冷却过程 等焓加湿过程
等焓减湿过程
湿空气的基本热 力过程
一、加热过程
特点:湿空气成分 d, pv 不变即都不变,温度升
高、焓值增加、相对湿度减小、热湿比为正无穷
φ φ
φ=100% 湿空气h-d图中的加热过程
➢ 湿空气经过加热 器被定压加热时, 由于其中的水蒸 汽质量未变,所以 这一过程称为定 含湿量过程,而 且湿空气中水蒸 汽的分压力和露 点都不变。
d 0.622 ps (t) pb ps (t)
t
100%
0.622 pb pb pb
0.622 1
d
焓湿图的结
构
5、pv 线
h
h
d
t
d 0.622 pv
pb pv
0.622 pv pb
100%
pv
d
h
6、露点td
pv下饱和湿
空气 1
td
焓湿图的 结构
h
t
100%
-2000
剖析焓湿图的结构
焓湿图的结构
1、d 线
h
d=0 干空气
135度 h
2、 h 线
h 1.005t d(25011.863t)
h 与 t 很接近
人为将 h 旋转135度
d
焓湿图的结
构
3、t 线 h
等干球温度线
h
t
h d
t
25011.863t
Const 0
正斜率的直线
d
焓湿图的结 构h
加湿特 点
温度 t
过程焓 值变化
Δh
过程含 湿量变 化Δd
过程 相对 湿度φ 的变 化
空气调节第二讲焓湿图
“空气温度低于露点温度就
会结露”,这个说法对不对?
输送10℃的水的薄壁管在 21℃空气中,为防止凝水,
tl
ts
室内最大相对湿度应是多少?
15
四、焓湿图的应用:室内混合过程
向室内混 合过程
D A
C
B
空气处理过程
16
C
D
四、焓湿图的应用
各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示
加热
绝热除湿-
一室内置二水槽,一密封,一敞口,平衡水温 相同吗?
10
三、湿空气焓湿图(i-d图, Psychrometric Chart)
=10000 kJ/kg
i
=0 kJ/kg
d
=-
=-10000 kJ/kg
热湿比 = i / d (kJ/kg)
11
65 60 55 50 45 40 35 30
大气压随海拔高度变化
– 海平面: B = 101325 Pa = 1.01325 Bar, – 饱和水蒸气分压力一般为1000~2000 Pa
4
注意:海拔较高的城市不能使用海 平面的i-d图!
大气压力随海拔高 度而变
在同一位置,冬季 大气压力比夏季大 气压力高,变化范 围5%以内
海平面大气压力称 作标准大气压,为 101325 Pa 或 760 mmHg
21
ts ;(7) tb> ta
下课啦!
22
空调与制冷技术
i = Cpt + (2500+Cpqt ) d kJ/kg干空气 i的基准: t =0℃:i水=i空气=0,r 水= 2500 kJ/kg 其中 Cp=1.005 kJ/kg℃,Cpq=1.84 kJ/kg℃ d的单位:kg/kg干空气
焓湿图PPT课件
露点温度通常用tL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 = 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。
空气的状态参数
▪ 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。这两种情况可以分别用
空气的状态参数
•空气状态参数之间的关系
▪ 通常在进行空调方面的计算时,一般都认为大气压力基本 不变。在大气压力不变的条件下,理论上知道下面五个(组) 参数中的任意两个(组),就可以利用公式求解出其余的几 个(组)参数,这两个(组)参数称为独立参数。
1)干球温度或饱和水蒸气分压力(此两者为非独立参数),两 者任知其一。
▪ 焓:
▪ 焓表示空气含有的总热量。 ▪ 在空调工程中,最常见的空气处理过程是冷却或加
热空气,经常会碰到诸如将空气从30℃冷却到20℃ 需要多少冷量,或将5℃的冷空气加热到20℃需要 多少热量之类的问题。 ▪ 焓是代表空气能量状态的参数,并能进行空气能量 变化的计量。 ▪ 焓严格来说应称为比焓或质量焓,但工程上常简称 为焓,用h表示。
空气的状态参数
已知干球温度t(饱和水蒸气分压力 p q ,b )和相对湿度
φ,求解含湿量d的公式
d 622 pq,b pB pq,b
空气的状态参数
空气的状态参数
▪ 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。
第一章 湿空气的物理性质及其焓湿图
60%
A
6000
5000 3000
2000
1000 0
-2000
第二节 湿空气的焓湿图
(2)求热湿比: Q 10000 5000
W2
(3)过A点作 5000
的热湿比线,与 28o C
B
tB 28的o C等温
20o C 5000 60%
线的交点即为终
A
6000
状态B点。
第二节 湿空气的焓湿图
6、等相对湿度线 *首先求不同温度对应的 饱和水蒸汽压力,再连接 各等温线与其对应的饱和 水蒸汽压力线的交点 (t, P)q b,就可以得到
10的0%等相对湿度线
(饱和线)。
第二节 湿空气的焓湿图
*当 co,ns求t 得不
同温度对应的水蒸汽压 力,连接各等温线与其 对应的水蒸汽压力线的 交点(t, P)q ,就可以
5000
3000
2000
1000 0
-2000
第三节 湿球温度与露点温度
1、湿球温度 ts 定义:在定压绝热条件下,空气与水直接接触, 达到热湿平衡时的饱和温度。
假设有一个空气和水直接接触的绝热加湿的空 间,空气和水有充分的接触面积和接触时间。
P、t1 d1、h1
tw
P、t2 d2、h2
水温为 ,t w湿空气的进口状态为: P、t1、。d1、h1 水不断汽化进入湿空气,所需的汽化潜热来自湿 空气,使湿空气的温度降低、含湿量增大。最终,湿 空气达到饱和,出口状态为:P、t2(tw ,ts )、。d2、h2
g Rq Pg
Pg
B Pq
kg/kg干
d 622 Pq
g/kg干
B Pq
当大气压力B一定时,含湿量只与水蒸汽压力有
巧析焓湿图
❶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)。
❷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。
❸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。
❹【小应用】露点温度:空气中的水蒸气变为露珠时候的温度。
图2中A点的温度35℃,相对湿度100%、焓值130kj/kg,含湿量36.6g/kg。
这时如果温度下降到30℃,含湿量和气压不变。
A点就到了B点(虚拟点)的状态。
这时的相对湿度大于100%,多余的水就会从气态凝结成水珠,直到相对湿度小于或等于100%。
到这里你应该能够看懂焓湿图了,下面来再试牛刀。
❺【大应用】举例说明:冬夏空调使用和焓湿图对应变化。
A点:正常夏天没有开空调的房间,温度:30℃,相对湿度:60%,含湿量:13.6g/kg。
A → C(夏天家用空调降温线)含湿量变小:房间中人和物“吐”出的水蒸气<空调外机排水焓值减少:房中人和物散发的热量<空调的制冷量如果房间太大或开着窗,上面可能就是大于,房间就冷不起来。
第2讲 湿空气的物理性质和i-d图
焓湿图的作用?
简化计算; 直观描述湿空气状态变化过程。
上页 下页
焓湿图(i-d)的组成:
等温线t,
i=1.01t+d(2500+1.84t)
等焓线i, 等含湿量线d,
等相对湿度线φ ,
水蒸气分压力线Pq,
d 0 . 622
Pqb
B Pqb
ε 角系数线。
4、等温加湿过程 A-F :通过向空气中喷水 蒸气或与空气温度相同的水而实现, 即该过程近似于等温加湿过程。 5、等焓加湿过程 A-E :采用喷水室喷循环 水对空气进行加湿处理
湿空气的等焓减湿过程
利用固体吸湿剂(硅胶或氯化钙)干燥空气时,湿空气的部
分水蒸气在吸湿剂的微孔表面上凝结,湿空气含湿量降 低,温度升高,其过程(AD)近似于等焓降湿过程。
状态为A(iA,dA)的湿空气,质量流量为GA(kg/s);
状态为B(iB,dB)的湿空气,质量流量为GB(kg/s);
混合状态为C(iC,dC) 混合后的空气质量流量为:GC=GA+GB 根据热平衡关系式: GA iA + GB iB=(GA+GB)iC 根据湿平衡关系式: GA dA + GB dB=(GA+GB)dC 混合后空气焓值:
iB i A dB d
A
i d
ε角系数线
iB i A dB d
A
i d
二、湿空气的焓湿图
沿横轴方向绘制干球温度线。干球温度线是直线,但线间不 是严格平行的,而是稍微向左偏斜。 图右边的纵轴为含湿量,轴上水平线的间距均匀,饱和状态 曲线从左到右向上倾斜。 干球温度、湿球温度和露点温度在饱和曲线上相重合,与饱 和曲线形状类似的相对湿度线每隔一定间隔出现。 等比焓线在图的左边倾斜地划出,平行的比焓线向右斜下。
第1章_湿空气的物理性质及其焓湿图
15
湿空气的焓i 湿空气的焓i
干空气的焓
ig = Cp.g t
+
水蒸气的焓
iq = C p. q t = 2500 + C p. g t
(1+d)千克湿空气的焓为 )
i = Cp.g t + (2500 + Cp.g t)d = 1.01t + d(2500 +1.84t)
或
i = (1.01+1.84d)t + 2500d
1、i-d图上面的等温线是平行线吗? 图上面的等温线是平行线吗? 等湿球温度线与等焓线的关系 的关系。 2、等湿球温度线与等焓线的关系。
42
d
i
20
等水蒸气分压力线
依据: 依据:Pq=B*d/(0.622+d)
Pq d
t i
21
等相对湿度线
依据: 依据: 饱和线ϕ=100%=f(t) =100%=f(t) 非饱和线 Pq d t1 i t2
ϕ =100%
22
ϕ =Pq/Pq.b ϕ =10% (Pq.b, Pq) (P
焓湿图组成
1.等焓线 2.等湿线 3.等温线(平行线?) 4.等相对湿度线 5.水蒸气分压力线 6.热湿比线
3
干空气
干空气由各种气体成分组成, 干空气由各种气体成分组成,在空调中 由各种气体成分组成 被视为稳定的混合物。 被视为稳定的混合物。 一般将海平面高度的清洁空气成分作为 标准组成。( 表 。(P4 标准组成。(P4表1-1)
4
湿空气
大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气 大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而 干空气和一定量的水蒸气混合而 我们称其为湿空气 湿空气。 成,我们称其为湿空气。
空气焓湿图使用
焓湿图应用案例
四、焓湿图应用
相对湿度64%
室外温度31℃
露点温度23.5℃
范例:8月2日室外气温31℃,相对湿度64%, 如何避免室外玻璃不结露? Ans:利用焓湿图上找到其露点温度为23.5℃, 如果要求室外玻璃面不结露,需要将室内温度 控制在23.5℃以上。
4
空气焓湿图术语
2、湿度 表征空气中水汽含量的物理量
①相对湿度RH 空气中水蒸汽分压力与同温度下饱和水蒸汽分压力 之比。 ②绝对湿度 绝对湿度是单位体积的湿空气中含有的水蒸气的质量 (kg/m3)。 ③含湿量d 它表示1千克干空气所容纳的水蒸气的质量, 单位是g/kg.干空气;
5
空气焓湿图术语
3、焓(以i表示)
焓湿图应用
三、焓湿图如何使用 2、根据状态点温度、焓值查找该点其余状态参数 含湿量12 g/kg 相对湿度60%
A
露点温度17℃
已知: A点状态参数温度25 ℃,焓 值56KJ/kg,求该状态点其 余参数。
Ans: 1、沿左侧温度线找到温度 25℃ 向右划线; 2、在右侧找到焓值线沿左上 方划线。 3、两线交差点为A点。 4、透过A点查找其余状态参 数: a.相对湿度:60% b.露点温度:17℃ c.含湿量:12g/kg
工质的热力状态参数之一,表示工质所含的全部热能,等于该工质的内能加上其体积 与绝对压力的乘积。 焓的定义: 1kg干空气的焓和所容纳的水蒸气的焓值的总和称为湿空气的焓。
6
空气焓湿图术语
4、标准大气压
在纬度45°的海平面上,当温度为0℃时,760毫米高水银柱产生的压强叫做标准大气压。 760毫米高水银柱产生的压强为 p水银=ρ 水银gh =13.595×103千克/米3×9.80672牛/千克×0.76米 =1.01325×105 帕 。 这就是1个标准大气压的值
第二章:湿空气的焓湿学基础
B Pq,b
1 Pq,b / B
❖等温、等下:
B↑/↓→d↓/↑→
修改坐标分度值
§2.3 焓湿图的应用
❖混合状态的作图求解 方法
关键:相似三角形原理
混合点一定是在两点的连线上
A + B = 总量
IF: 新风:B 回风:A
新风比: m=GB/(GA+GB)=AC/AB
A
B 物质量
❖简便准确的ε线 制图方法
§2.1 湿空气的组成和状态参数
§2.1.2 湿空气的状态参数
5.相对湿度
指在某一温度下,空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿 空气的水蒸气分压力的比值
pq 100%
pq,b 相对湿度与含湿量两者意义有何不同? 两者关系如下
d 0.622 pq,b pa pq,b
pq d ( pa pq ) 100% d 100%
§2.1.2 湿空气的状态参数
பைடு நூலகம்
3.密度
湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和
g q
精确计算湿空气密度可用下式
s
pa (1 d ) 461(273 .15 t)(0.622
d)
工程上一般用干空气密度代替湿空气密度,公式为
o
0.003484pa 273.15 t
在标准大气压下,干空气密度为1.205kg/m3,干空气的密
c c 式中: p,g ---干空气的比定压热容,常温下 p,g=1.005KJ/(kg.K),近似
取 1或1.01;
c c p,q ---水蒸气的比定压热容,常温下 p,q =1.84KJ/(kg.K);
2500 --- 0℃时的水的汽化潜热(KJ/Kg)。
第1章湿空气焓湿图
▪ 特点:含量比较稳定、在研究时允许看成一个整体
▪ 水蒸汽:江河湖海、生产、新陈代谢等 百分比不稳定、随海拔、地区、季节、气候 等因素影响 含量少(但对状态变化影响很大)
“干”--- “湿”
二、空气的状态参数
标准大气压:通常以纬度45o处的海平面上,全 年平均气压为1标准大气压。
绝对压力、工作压力(表压力)的区别与联系
2 水蒸汽分压力(Pq) Steam Partial e
由道尔顿定律分压定律
湿空气的总压力为p
✓空气中的水蒸汽占有与干空气相同的体积,它 的温度等于空气的温度。显然,空气中水蒸汽的 含量越高,它的分压力也越大。 ✓所以从气体分子运动论的观点来看,水蒸汽 分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少。
第一章 湿空气的物 理性质和焓湿图的应用
❖ 湿空气的组成和物理性质 ❖ 湿空气的焓湿图(Psychrometric
Chart) ❖ 干、湿球温度
(Dry-bulb,Wet-bulb Temperature) ❖ 焓湿图的应用
第一节 湿空气的状态参数
一、空气的组成 ▪ 自然界的空气是由干空气和水蒸汽组成的混合物,称为
✓ d仅随水蒸汽多少而改变,可以比较准确表达 湿空气中的水蒸汽量。
✓ 湿空气计算时,以含有1Kg干空气的湿空气作 为计算基础。1kg干空气带d Kg水蒸汽,这时 1kg干空气的湿空气重量是(1+d)kg。
3、相对湿度(Relative Humidity) 湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸 气压力之比
✓ 一定温度下,水蒸汽越多,空气越潮湿,Pq越大;超过 某一限量时,多余的水蒸汽会从空气中析出,水蒸汽含 量达到最大极限,处于饱和状态,称饱和空气。(注意 饱和的含义)。
《空调技术第二版》湿空气性质与焓湿图
2023《空调技术第二版》湿空气性质与焓湿图CATALOGUE目录•湿空气基础知识•湿空气性质•焓湿图•湿空气的焓湿图计算•焓湿图的应用实例•其他应用和展望01湿空气基础知识湿空气的概念干空气指在一定压力下,温度为25℃的空气中,含水蒸气量为0的水空气。
湿空气指在一定压力下,温度为25℃的空气中,含水蒸气量大于0的水空气。
湿空气中的干空气部分称为干空气,它与普通干空气相同,是一种理想气体。
干空气水蒸气湿空气中水蒸气部分称为水蒸气,它是气体状态的水,是空调技术中最重要的组成部分。
湿空气的组成温度湿空气的温度是指湿空气的平均分子动能,也是湿空气中水蒸气与干空气的平均分子动能。
绝对湿度绝对湿度是指湿空气中水蒸气的质量。
在空调技术中,常以水蒸气密度来表示。
压力湿空气的压力是指湿空气分子对容器壁的压强。
在空调技术中,一般指湿空气的大气压力。
比焓比焓是指湿空气中的水蒸气和干空气的焓之和,它表示湿空气的热量含量。
相对湿度相对湿度是指湿空气中水蒸气分压力与相同温度、压力下的饱和水蒸气压力之比。
比湿比湿是指湿空气中水蒸气的质量与湿空气中干空气的质量之比。
湿空气的状态参数02湿空气性质湿空气的物理性质温度温度是湿空气的主要物理性质,与压力和湿度有关。
压力湿空气的压力是湿空气的一个重要物理性质,与温度和湿度有关。
湿度湿度是湿空气的另一个重要物理性质,表示空气中水蒸气含量的多少。
010203比热容湿空气的比热容表示单位质量空气吸收或释放热量的能力。
导热系数湿空气的导热系数表示空气在单位时间内通过单位面积的热流量。
显热容显热容表示在等温条件下,空气吸收或释放热量的能力。
湿空气的热物理性质湿空气在空调工程中的重要性空调设备的选择湿空气的性质对空调设备的选择和运行有着重要的影响。
舒适度和健康湿空气的性质对室内舒适度和人体健康有着重要的影响。
焓湿图的应用焓湿图是空调工程中常用的工具,用于表示湿空气的状态和性质。
03焓湿图焓湿图的定义和组成定义焓湿图是一种用于表示湿空气状态及其关系的图形,基于一定的气象条件和空气处理过程,通过焓湿图可以分析和计算湿空气的参数和状态变化。
看懂并简单应用空气焓湿图
看懂并简单应⽤空⽓焓湿图空⽓焓湿图表:焓湿图认识:空⽓焓湿图相关参数术语:1、温度:温度定义:温度表⽰物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分⼦热运动的剧烈程度,常⽤单位。
⼲球温度:⽤普通温度计测得的湿空⽓的正常温度。
湿球温度:暴露于空⽓中⽽⼜不受太阳直接照射的湿球温度表上所读取的数值。
定压绝热条件下,空⽓与⽔直接接触达到稳定热平衡时的空⽓绝热饱和温度。
露点温度:是指空⽓中在⽔汽含量和⽓压都不变的条件下冷却到饱和时的温度,形象地说,就是空⽓中的⽔蒸⽓凝结为露珠时候的温度叫露点温度(⽓态液态)。
2、湿度:表⽰空⽓中⽔汽含量的物理量。
相对湿度RH:空⽓中⽔蒸汽分压⼒与同温度下饱和⽔蒸汽分压⼒之⽐。
绝对湿度:绝对湿度是单位体积的湿空⽓中含有的⽔蒸⽓的质量(kg/m3)。
含湿量d:它表⽰1千克⼲空⽓所容纳的⽔蒸⽓的质量,单位是g/kg。
⼲空⽓。
含湿量、绝对湿度、相对湿度区别:定义:含湿量,1kg⼲空⽓的湿空⽓所含有的⽔蒸⽓的质量。
绝对湿度,每⽴⽅⽶湿空⽓所含有的⽔蒸⽓质量。
相对湿度,⽔蒸⽓分压⼒与同饱和⽔蒸⽓分压⼒之⽐。
使⽤:含湿量,经常使⽤,⼤多⽤于计算加湿量,单位g/kg 。
绝对湿度,不经常使⽤,单位g/m3 。
相对湿度,经常使⽤,⼤多⽤于湿负荷计算,⽆单位。
3、焓(以i表⽰):⼯质的热⼒状态参数之⼀,表⽰⼯质所含的全部热能,等于该⼯质的内能加上其体积与绝对压⼒的乘积。
焓的定义:1kg⼲空⽓的焓和所容纳的⽔蒸⽓的焓值的总和称为湿空⽓的焓。
4、标准⼤⽓压:在纬度45°的海平⾯上,当温度为0时,760毫⽶⾼⽔银柱产⽣的压强叫做标准⼤⽓压。
760毫⽶⾼⽔银柱产⽣的压强为:p⽔银=ρ⽔银gh =13.595×103千克/⽶3×9.80672⽜/千克×0.76⽶ =1.01325×105帕。
这就是1个标准⼤⽓压的值。
焓湿图如何使⽤:1、根据状态点温度、相对湿度查找该点其余状态参数:2、根据状态点温度、焓值查找该点其余状态参数:焓湿图的应⽤:1.确定空⽓状态及查找参数根据任意两个独⽴的空⽓状态参数,就可以在焓湿图上找到相应的状态点,并可判断出空⽓是处于什么状态,还可查找出其他的状态参数。
第二章 湿空气的物理性质及焓熵图
i1
t2
i1 2500 2 d 1.01 1.84d 2 4.19(d 2 d1 )
2.3 湿球温度与露点温度
空气的露点温度 • 露点温度:在含湿量不变的条件下,湿空气达到饱和时的
温度。空气的饱和含湿量随温度的下降而减小,在i-d图上(见 图2-2),把未饱和的A状态湿空气湿沿等含湿量d线冷却向下与 =100%线交点的温度即为该状态空气的露点温度,该饱和点即 为露点。
GAi A GB iB (GA GB )iC GA d A GB d B (GA GB )d C
iC dC
G A i A GB i B G A GB
G A d A GB d B G A GB
G A iC i B d C d B G B i A iC d A d C iC i B i i A C dC d B d A dC
Q W
2.2 湿空气的焓湿图
焓湿图随大气压力的变化
Pqb
d 0.622 0.622 P Pqb P Pq 1 P Pq
2.3 湿球温度与露点温度
湿球温度
• 湿球温度:用湿纱布包裹温度计的感温包,测出的温度。在理 论上,湿球温度是在定压绝热条件下,空气与水直接接触达到 稳定热湿平衡时的绝热饱和温度,也称热力学湿球温度。
d 0.622
Pqb P Pqb
2.2 湿空气的焓湿图
水蒸汽分压力线
Pq Pd 0.622 d
• 当大气压力P一定时,水蒸汽分压力Pq 就是含湿量d的单值函数, 给定不同的d值,即可求得对应的Pq值。在i-d图上,取一横坐 标表示水蒸汽分压力值,则如图2-2所示。
02-2.3湿空气的焓湿图
0 KPxpa 5 0 mmHg 0 60
%
干 空 气 区
水蒸气分压力 含湿量d/(g/kg干空气)
湿空气区
饱和空气区
湿空气恰湿图 土q 卬 1013.25mbar( IC^Pa)
h=] .0r+0.001 rf(25OO+1.84z)kJ/kg 千空气 龙=0.24/+0.00id(597.3+0.44<)kcal/kg 干空气
(2 )湿球温度计
因为绝热加湿装置并非实际装置,所以通常认 为湿球温度计所显示的温度即为空气的湿球温度。
(3 ) 4在烙湿图上的表示
A
ts
B
伊= 100%
S
s=4.19t £= 0
空调工程中一般ts<30V , s = 4.19ts与e =0的 等
焓线非常接近,因此工程上通常用等焓线代 替等s
线、
6 .露点温度
定义 某一状态的空气在含湿量不变的情况下冷却至 饱和状态(0=100%)时所具有的温度。
思考:冬季窗玻璃和夏季裸露的自来水管子为什 么常看到凝水现象?且达到什么条件就会凝水?
X 3
X
g
ii
御NS
注意区分 掌 握查取方法
小结
在空调工程中经常需要空气各参 数之间转换计算,计算过程比较复杂;
"-一对应关系 在游由上方设一水平线,标出Pq值即可
9 1,0 2p 39
0
PqOOXPa) 20 d(g/kg 干空%)
密4・£(热湿比线■角系数■状态变化过程线)Lg
定义
用空气状态变化前后的焓差和含湿量差的比
重点空气的焓湿图
压力特性
压力通常是指空气的重量或压强,通常用大气压或帕斯卡表 示。在焓湿图中,压力特性表现为一条向右下方倾斜的曲线 ,随着压力的升高,空气的焓值随之降低。
高海拔地区的气压较低,空气稀薄,对人类和动植物的生存 都有一定影响。在焓湿图中,高海拔地区的压力和焓值都较 低。
焓值特性
焓是衡量空气热量与湿度的综合物理 量,单位是焦耳。在焓湿图中,空气 的焓值表现为一个标量值,随着温度 和湿度的变化而变化。
焓湿图还用于指导工业设备的选型和维护,例如选择合适 的除湿或加湿设备。
在气象预测中的应用
气象预测中,焓湿图用于分析天气系 统的演变和降水过程。通过观察焓湿 图上的等焓线(表示相同焓值的点连 接成的线),可以预测天气系统的移 动和强度变化。
焓湿图还可以帮助预测降水类型(如 雨、雪或冰雹)和量级,这对于灾害 预警和应急响应至关重要。
焓值线还可以反映不同高度的焓值差异,有助于分析空气的能量分布和变化情况。
04 重点空气的焓湿图应用
在空调系统中的应用
焓湿图在空调系统中的应用主要涉及空气处理过程的分析和设计。通过 焓湿图,工程师可以确定空气的状态变化,以及在不同处理过程中(如 冷却、去湿、再热等)所需的能量。
利用焓湿图,可以评估不同处理方案的效果,从而选择最优方案,提高 空调系统的效率。
温度线还可以反映不同高度的温度差异,有助于 分析温度垂直递减率以及逆温现象等。
湿度线解读
01
湿度线表示空气的湿度变化情况,随着高度的增加, 湿度逐渐降低。
02
在焓湿图中,湿度线的斜率表示湿度随高度变化的 速度,斜率越大,降湿速度越快。
03
湿度线还可以反映不同高度的湿度差异,有助于分 析湿度的垂直递减率以及湿度的逆温现象等。
空气的焓湿图
第八章 物料干燥
重点:空气的焓湿图、干燥机理、干燥
曲线、干燥时间的计算;
难点:空气的焓湿图、干燥机理;
A
φ=1
凝结出来的水分设法除去,
再将所得的饱和空气加热, 则不会恢复原来的状态,而 空气的湿度小于原空气的湿 度,即达到减湿的目的。
B
HB
HA
H
3 不同状态空气的混合
设有状态不同的空气1和2,对应的干空气的量为G1和G2, 对应的状态为(H1,I1),(H2,I2)。两空气混合后,由物 料衡算和热量衡算,可求得
H为横坐标的焓湿图,即I-H图。
图上共有五种线,图上任一点都代表一定温度t和湿度H的 湿空气状态。
等湿度线(等H线): 等焓线(等I线): 等温线(等t线): 等相对温度线(等φ线) 水蒸汽分压线:
1 等湿度线(等H线) 一组与纵轴平行的直线。在同一条等H线上,湿空气的露 点td不变。 2 等焓线(等I线) 一组与横轴平行的直线 。在同一条等I线上,湿空气的温度 t随湿度H的增大而下降,但其焓值不变。 3 等温线(等t线) I=(1.88t+2490)H+1.01t
补充水 tas
在空气绝热增湿过程中,空气失去的是显热,而得到的是汽 化水带来的潜热,空气的温度和湿度虽随过程的进行而变化, 但其焓值不变。
塔顶和塔底处湿空气的焓分别为:
I1 (cg Hcv )t Hr0
0 0
I 2 (cg H as cv )tas H as r0
空气焓湿图使用
10
焓湿图应用案例
室外温度31℃ 露点温度23.5℃
四、焓湿图应用 相对湿度64%
范例:8月2日室外气温31℃,相对湿度64%, 如何避免室外玻璃不结露?
Ans:利用焓湿图上找到其露点温度为23.5℃, 如果要求室外玻璃面不结露,需要将室内温度 控制在23.5℃以上。
9
焓湿图应用
三、焓湿图如何使用 2、根据状态点温度、焓值查找该点其余状态参数
含湿量12 g/kg
相对湿度60%
A
露点温度17℃
已知: A点状态参数温度25 ℃,焓 值56KJ/kg,求该状态点其 余参数。
Ans: 1、沿左侧温度线找到温度
25℃ 向右划线; 2、在右侧找到焓值线沿左上
方划线。 3、两线交差点为A点。 4、透过A点查找其余状态参 数:
温 度
等温线
t
(℃)
等焓线
4
空气焓湿图术语
1、 温度
二、空气焓湿图相关参数术语
温度定义: 温度表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子 热运动的剧烈程度,常用单位℃。
①干球温度
用普通温度计测得的湿空气的正常温度。
②湿球温度
暴露于空气中而又不受太阳直接照射的湿球温度表上所读取的数值。
定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热平衡时的空气绝热饱和温度。
③含湿量d 它表示1千克干空气所容纳的水蒸气的质量, 单位是g/kg.干空气;
6
空气焓湿图术语
3、焓(以i表示)
工质的热力状态参数之一,表示工质所含的全部热能,等于该工质的内能加上其体积 与绝对压力的乘积。 焓的定义: 1kg干空气的焓和所容纳的水蒸气的焓值的总和称为湿空气的焓。
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8 干球温度t和湿球温度tw
干球温度t:空气的温度 湿球温度tw: 不饱和空气的湿球温度tw低于干球温度t。 形成原理(如图所示): tw
补充液,温度tw
空气 湿度H 温度t
在稳定状态时,空气向湿纱布表面的传热速率为: Q=αS(t-tw)
气膜中水气向空气的传递速率为:N=kH(Hs,tw-H)S
收水分。该法费用高,操作麻烦,只适用于小批量固体物料 的去湿,或用于除去气体中的水分。
热能去湿法:如蒸发、干燥等
用加热的方法使水分或其它溶剂汽化,并将产生的蒸气排 除,藉此来除去固体物料中湿分的操作,称为固体的干燥。
干燥过程的分类
按操作压力:常压干燥、真空干燥 按操作方式:连续式、间歇式 按传热方式:传导干燥、对流干燥、辐射干燥和
I=Ig+IvH
式中I——湿空气的焓,kJ/kg绝干气; Ig ——绝干空气的焓,kJ/kg绝干气; Iv——水气的焓,kJ/kg水气。 注:空气的焓是根据干空气及液态水在0 oC时焓为零作基准而计算的, 因此,对于温度为t 及湿度为H的湿空气,其焓包括由0o C的水变为0o C 的水汽所需的潜热及湿空气由0oC升温至t oC所需的显热之和,即
9 绝热饱和温度tas
形成原理: 绝热降温增湿过程及等焓过程 绝热增湿过程进行到空气被水汽
空气 tas,Has,I2
所饱和,则空气的温度不再下降,
而等于循环水的温度,称此温度为 该空气的绝热饱和温度,用符号tas 表示,其对应的饱和湿度为Has,此 刻水的温度亦为tas。 tas
水
空气 t,H,I1
H为横坐标的焓湿图,即I-H图。
图上共有五种线,图上任一点都代表一定温度t和湿度H的 湿空气状态。
等湿度线(等H线): 等焓线(等I线): 等温线(等t线): 等相对温度线(等φ线) 水蒸汽分压线:
1 等湿度线(等H线) 一组与纵轴平行的直线。在同一条等H线上,湿空气的露 点td不变。 2 等焓线(等I线) 一组与横轴平行的直线 。在同一条等I线上,湿空气的温度 t随湿度H的增大而下降,但其焓值不变。 3 等温线(等t线) I=(1.88t+2490)H+1.01t
介电加热干燥,以及由其中两种或三种方式组成的
联合干燥。
在工业上应用最普遍的是对流干燥。通常使用的干燥介质是
空气,被除去的湿分是水分。空气既是载热体又是载湿体。
物料的干燥过程是属于传热和传质相结合的过程。 干燥过程进行的条件:被干燥物料表面所产生水汽(或其
它蒸汽)的压力大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压,
在同一等H线或等I线上。 A
干球温度t、露点td、湿球温 度tw(或绝热饱和温度tas)都 是由等t线确定的。 I E tw td φ=1 D
F
B C
p
H
通常根据下述已知条件之一来确定湿空气的状态点,已知条 件是: (1)湿空气的干球温度t和湿球温度tw; (2)湿空气的干球温度t和露点td ; (3)湿空气的干球温度t和相对湿度φ。 I t 1 2 tw I I 2 φ A
由于水的饱和蒸气压仅与温度有关,故湿空气的饱和湿 度是温度和总压的函数,即
H s f (t , P)
3 相对湿度 φ
在一定温度及总压下,湿空气的水汽分压pv 与同温度下
水的饱和蒸汽压 pS 之比的百分数,称为相对湿度(relative humidity),用符号φ表示,即
pv 100% ps
当空气的干球温度t不变时,I与H成直线关系,故在I-H图中 对应不同的t,可作出许多等t线。 各种不同温度的等温线,其 斜率为(1.88t+2492),故温度愈高,其斜率愈大。因此,这许多 成直线的等t线并不是互相平行的。
4 等相对温度线(等φ线)
ps H 0.622 P ps
当湿空气的湿度H为一定值时,温度愈高,其相对湿度φ值 愈低,即其作为干燥介质时,吸收水汽的能力愈强,故湿空气 进入干燥器之前必须经过预热器预热提高温度,目的除了提高 湿空气的焓值使其作为载热体外,也是为了降低其相对湿度而 作为载湿体。 5 水蒸汽分压线
当pv=0时,φ=0,表示湿空气不含水分,即为绝干空气。 当pv=ps时,φ=1,表示湿空气为饱和空气。
相对湿度和绝对湿度的关系
相对湿度:可以说明湿空气偏离饱和空气的程度,能用
于判定该湿空气能否作为干燥介质,φ值与越小,则吸湿
能力越大。
湿度:是湿空气含水量的绝对值,不能用于分辨湿空气
的吸湿能力。
气系统,两者在数值上近似相等,对其他系统而言,不存在 此关系。
对空气-水蒸气系统 ,干球温度、绝热饱和温度(或湿
球温度)及露点之间的关系为:
对于不饱和湿空气: t>tas(或tw)>td 对于饱和的湿空气: t= tas(或tw)
=td
二、湿空气的湿度图
在工程计算中,常用的是以湿空气的焓值I为纵坐标,湿度
补充水 tas
在空气绝热增湿过程中,空气失去的是显热,而得到的是汽 化水带来的潜热,空气的温度和湿度虽随过程的进行而变化, 但其焓值不变。
塔顶和塔底处湿空气的焓分别为:
I1 (cg Hcv )t Hr0
0 0
I 2 (cg H as cv )tas H as r0
湿空气在绝热增湿过程中为等焓过程,即:I1=I2 由于H和Has值与l相比皆为一很小的数值,故可视为CH 、 CHas不随湿度而变,即CH=CHas 。则有
压差越大,干燥过程进行越快。所以干燥介质须及时将汽化 的水汽带走,以保持一定的汽化水的推动力。
第二节
湿空气的性质及湿度图
一、湿空气的性质
1 水蒸气分压pv
空气中水蒸气分压愈大,水分含量就愈高,根据气体分 压定律,则有 pv pv nv
pg P pv ng
2 湿度(humidity)H
又称为湿含量或绝对温度(absolute humidity)。它以湿空 气中所含水蒸汽的质量与绝对干空气的质量之比表示,使用 符号H,其单位为:kg水气/kg干空气 。
H s ,t d
0.622 ps ,t d P p s ,t d
p s ,t d
H s ,t d P 0.622 H s ,td
当空气从露点继续冷却时,其中部分水蒸汽便会以露珠的 形式凝结出来。空气的总压一定,露点时的饱和水蒸汽压ps,td 仅与空气的湿度Hs,td有关,即 ps,td=f(Hs,td) 或 度越大,td 越大。 td= (Hs,td) 湿
A
φ=1
凝结出来的水分设法除去,
再将所得的饱和空气加热, 则不会恢复原来的状态,而 空气的湿度小于原空气的湿 度,即达到减湿的目的。
B
HB
HA
H
3 不同状态空气的混合
设有状态不同的空气1和2,对应的干空气的量为G1和G2, 对应的状态为(H1,I1),(H2,I2)。两空气混合后,由物 料衡算和热量衡算,可求得
HP pv 0.622 H
该线表示空气的湿度H与空气中的水蒸汽分压pv之间关系曲 线。当湿空气的总压P不变时,水蒸汽的分压pv随湿度H而变 化。水蒸汽分压标于右端纵轴上,其单位为kN/m2。
湿焓图的说明与应用
根据湿空气任意两个独立的参数,就可以在H-I图上确定该 空气的状态点,然后查出空气的其他性质。 非独立的参数如:td~H,p~H,td~p,tw~I,tas~I等,它们均
o 式中 cH——湿空气的比热, kJ/(㎏绝干气·C); o cg——绝干空气的比热, kJ/(㎏绝干气·C); o cv——水气的比热, kJ/(㎏水气·C)
在常用的温度范围内,有
cH 1.01 1.88H
上式说明:湿空气的比热只是湿度的函数。
5 湿空气的焓 I
湿空气中1kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和,称为湿 空气的焓,用符号I表示,单位是kJ/kg干空气。
G1 H1 G2 H 2 Hn G1 G2
I
G1I1 G2 I 2 In G1 G2
若混合后的空气状态点落 入超饱和区,例如图中3-4 直线上的d点,则混合物将 分成气态的饱和空气和液态 的水两部分,前者的状态点 为过d点的等温线与φ=1线 的交点e。
I1
1
In
I2
2
H2 4
I (cg Hcv )t Hr0
0
(1.01 1.88H ) 2490H
6 湿空气的比容vH
在湿空气中,1kg绝干气体积和相应的Hkg水气体积之和,
称为湿空气的比容,亦称湿容积(humid volume),用符号vH
表示,单位为:m3湿空气/kg绝干气。
m3绝干气 m3水气 vH kg绝干气
在稳定状态下,穿热速率和传质速率之间的关系为:Q=Nrtw
tw t
强调:
k H rtw
( H s ,tw H )
对空气~水蒸气系统而言, α/kH=1.09
湿球温度实际上是湿纱布中水分的温度,而并不代表空气的
真实温度,由于此温度由湿空气的温度、湿度所决定,故称其 为湿空气的湿球温度,所以它是表明湿空气状态或性质的一种 参数。 对于某一定干球温度的湿空气,其相对湿度越低,湿球温 度值越低。对于饱和湿空气而言,其湿球温度与干球温度相等。
1 H 273 t 1.013105 vH ( ) 22.4 29 18 273 P 273 t 1.013105 (0.772 1.244H ) 22.4 273 P
7 露点 td
不饱和的空气在湿含量H不变的情况下冷却,达到饱和状 态时的温度,称为该湿空气的露点(dew piont),用符号td表示。 在露点时,空气的湿度为饱和湿度,φ=1。
nv M v 湿空气中水气的质量 H 湿空气中绝干空气的质 量 ng M g