焓湿图PPT课件.ppt

大型商用中央空调大型商用中央空调房间空调与大型商用空调的区别：房间空调与大型商用空调的区别：房间空气调节器（家用空调器）：房间空气调节器（家用空调器）：制冷量小于制冷量小于14000W14000W，不带，不带风道，采用空气冷却冷凝器、全封闭型电动机风道，采用空气冷却冷凝器、全封闭型电动机压缩机，以创压缩机，以创造室内舒适环境为目的的家用和类似用途的空气处理设备。造室内舒适环境为目的的家用和类似用途的空气处理设备。中央空调中央空调是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来控制不同的房间以风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节的目的的空调系统。达到室内空气调节的目的的空调系统。中央空调的任务是对一定环境的中央空调的任务是对一定环境的空气的温度、湿空气的温度、湿度、气流速度及空气的洁净度度、气流速度及空气的洁净度进行调节。进行调节。空气空气既是需要利用空调技术对特定空间空气环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境进行调节和控制的主体主体，又是空调工程中需要根，又是空调工程中需要根据不同要求进行热湿处理的据不同要求进行热湿处理的对象对象。因此，全面、深入地因此，全面、深入地了解了解空气的特性，空气的特性，熟悉熟悉反反映空气状态的参数及相互间关系的线图，会映空气状态的参数及相互间关系的线图，会熟练运熟练运用用焓湿图焓湿图是学习和掌握中央空调技术的重要基础是学习和掌握中央空调技术的重要基础。空气的焓湿图及应用空气的焓湿图及应用n我们常说的空气是干空气和水蒸气的混合物。我们常说的空气是干空气和水蒸气的混合物。n空气中空气中水蒸气含量的变化对空气的干燥和潮湿程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度会产生重要影响，从而对人的舒适感及健康、，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。理空气的能耗等都有极大的影响。n基于上述种种原因，平时可以忽略的空气中的水基于上述种种原因，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。放在非常重要的地位来对待。空气的状态参数空气的状态参数空气除了组成、性质、状态等定性的描述外，为便空气除了组成、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于对其进行处理和调控，还需要有对空气进行定量定量分析和描述的物理量分析和描述的物理量，称为，称为空气的状态参数空气的状态参数。状态参数通常是指状态参数通常是指识别某一个或某一类客观事物的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数值特征或数量特征的度量。可以说每一个客观的。可以说每一个客观的物体都有其特定的物体都有其特定的“状态参数状态参数”。从空调的目的出发，主要从从空调的目的出发，主要从压力、温度、湿度和能压力、温度、湿度和能量特性四个方面来描述空气的状态量特性四个方面来描述空气的状态，所涉及的参数，所涉及的参数即为空气的状态参数。即为空气的状态参数。空气的的状态参数：空气的的状态参数：温度：温度：露点温度露点温度t tL L 、干球温度、干球温度t t、湿球温度、湿球温度t tS S 湿度：湿度：含湿量含湿量d d、相对湿度、相对湿度 压力：压力：大气压力大气压力B B、水蒸气分压力、水蒸气分压力 、饱和水蒸气分压力、饱和水蒸气分压力 。焓：焓：h h空气的状态参数露点温度 n任一状态的未饱和空气，在保持所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，使其温含水蒸气量不变的条件下，使其温度逐渐降低，当温度低于度逐渐降低，当温度低于某一个临某一个临界温度界温度时，空气中的水蒸气便时，空气中的水蒸气便开始开始凝结凝结出来，这个出来，这个临界温度临界温度就称为这就称为这个状态空气的个状态空气的露点温度露点温度。n露点温度通常露点温度通常用用t tL L表示表示，单位为，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，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此时空气的相对湿度 =1O0=1O0。在空调技术中，把空气降温至。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。露点温度，达到除湿干燥空气的目的。空气的状态参数湿度湿度：在空调工程中，测量和调节空气的湿度是仅次在空调工程中，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蒸气的能力有多大时。这两种情况可以分别用含湿量含湿量d d和和相对湿度相对湿度这两个湿度类状态参数来这两个湿度类状态参数来度量。度量。空气的状态参数n含湿量含湿量定义为定义为 每千克干空气中含有的水蒸气量。每千克干空气中含有的水蒸气量。n相对湿度相对湿度定义为定义为空气中的水蒸气分压力与相同温空气中的水蒸气分压力与相同温度下饱和空气的水蒸气分压力之比。度下饱和空气的水蒸气分压力之比。含湿量这个参数含湿量这个参数只能反映空气中水蒸气只能反映空气中水蒸气量含量的多少，不能直观地反映空气是否饱和，量含量的多少，不能直观地反映空气是否饱和，即是否还能容纳水蒸气。即是否还能容纳水蒸气。空气的状态参数焓：焓：焓焓表示空气含有的总热量。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热空气，经常会碰到诸如将空气从3030冷却到冷却到2020需要多少冷量，或将需要多少冷量，或将55的冷空气加热到的冷空气加热到2020需要多需要多少热量之类的问题。少热量之类的问题。焓是代表空气能量状态的参数焓是代表空气能量状态的参数,并能进行空气能量并能进行空气能量变化的计量。变化的计量。焓严格来说应称为焓严格来说应称为比焓比焓或或质量焓质量焓，但工程上常，但工程上常简称简称为焓，用为焓，用h h表示表示。空气的状态参数通常在进行空调方面的计算时，一般都认为大气压力基本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不变。在大气压力不变的条件下，理论上知道下面五个(组组)参数中的任意两个参数中的任意两个(组组)，就可以利用公式求解出其余，就可以利用公式求解出其余的几个的几个(组组)参数，这两个参数，这两个(组组)参数称为参数称为独立参数独立参数。1)1)干球温度干球温度或或饱和水蒸气分压力饱和水蒸气分压力(此两者为非独立参数此两者为非独立参数)，两两者任知其一。者任知其一。2)2)湿球温度湿球温度3)3)含湿量含湿量或或水蒸气分压力水蒸气分压力或或露点温度露点温度(此三者为非独立参数此三者为非独立参数)，三者任知其一。三者任知其一。4)4)相对湿度相对湿度5)5)焓焓空气状态参数之间的关系空气状态参数之间的关系 空气的状态参数已知温度已知温度t t和含湿量和含湿量d d，求解焓求解焓h h的公式的公式从式可看出，从式可看出，空气的焓不仅与温度有关，还空气的焓不仅与温度有关，还与其所含水蒸气的多少有关与其所含水蒸气的多少有关，因此在空调工，因此在空调工程中程中，空气被处理时焓增加、减少还是不变，空气被处理时焓增加、减少还是不变，要由温度和含湿量二者的变化情况决定要由温度和含湿量二者的变化情况决定。空气的状态参数已知干球温度已知干球温度t(t(饱和水蒸气分压力饱和水蒸气分压力 )和相对湿度和相对湿度，求解含湿量求解含湿量d d的公式的公式 空气的状态参数空气的状态参数空气的状态参数空气的焓湿图的焓湿图焓湿图最基本的应焓湿图最基本的应用是用是查找参数查找参数。此。此外，焓湿图还可以外，焓湿图还可以用于用于判断空气的状判断空气的状态态、表示空气的状表示空气的状态变化态变化和和处理过程处理过程等。等。焓湿图的组成焓湿图看上去比较复焓湿图看上去比较复杂，实际上杂，实际上只有只有6 6种线种线条条 4545的的等焓线等焓线垂直的垂直的等含湿量线等含湿量线近似水平的近似水平的等温线等温线弧型的弧型的等相对湿度线等相对湿度线水蒸气分压力线水蒸气分压力线热湿比线热湿比线焓湿图简要说明图等 线 等相对湿度线的绘制要借助等t线和等d线来确定。例如绘制80%的等相对湿度线，首先选择一个温度，例如10，查附录A得到该温度下的饱和水蒸气分压力pqb，根据公式计算d 这样，由选择的t和计算得的d就确定了一点，再计算下一个温度确定另一点，最后把所有点连接起来就绘制出80%的等相对湿度线了。100%等相对湿度线(饱和线)0hd焓湿图的组成完整的焓湿图等d线等线等t线等h线0hd100%等相对湿度线(饱和线)焓湿图的组成n关于焓湿图，需要特别注意以下几点关于焓湿图，需要特别注意以下几点 1)1)饱和空气线即相对湿度为饱和空气线即相对湿度为100%100%的等相对湿度线，见图的等相对湿度线，见图1-1-2 2中最右下方的弧线。中最右下方的弧线。p这条弧线通常称为这条弧线通常称为“饱和线饱和线”，其上每一点都是空气的，其上每一点都是空气的饱和状态饱和状态。p饱和空气的一个特点就是干球温度、湿球温度、露点温饱和空气的一个特点就是干球温度、湿球温度、露点温度完全相等度完全相等。2)2)大部分焓湿图中大部分焓湿图中没有画出等湿球温度线。没有画出等湿球温度线。p因为等湿球温度线与等焓线基本平行，故因为等湿球温度线与等焓线基本平行，故工程上近似地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线就是过该点的等焓线。3)3)焓湿图中也焓湿图中也没有等露点温度线没有等露点温度线。p等含湿量线就是等露点温度线等含湿量线就是等露点温度线。因为露点温度的定义已。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。说明含湿量相同的状态点，露点温度均相同。焓湿图的组成n空气干球温度、湿球温度和露点温度在焓湿图上的查找方法空气干球温度、湿球温度和露点温度在焓湿图上的查找方法干球温度tg湿球温度ts露点温度tLtgtstL等焓线等含湿量线焓湿图的组成 2.热湿比和热湿比线n为了说明空气状态变化的方向和特征，常用空气状态变为了说明空气状态变化的方向和特征，常用空气状态变化前后的焓差化前后的焓差h h和含湿量差和含湿量差d d的比值来表示。这个比的比值来表示。这个比值称为值称为热湿比热湿比(单位为单位为kJ/kg)kJ/kg)，也称为，也称为角系数角系数，即，即n在空调过程中，空气常常由一个状态在空调过程中，空气常常由一个状态(A)(A)变为另一个状变为另一个状态态(B)(B)。在整个状态变化过程中，如果空气的热湿变化。在整个状态变化过程中，如果空气的热湿变化是同时进行的，那么在焓湿图上，状态是同时进行的，那么在焓湿图上，状态A A和状态和状态B B之间的之间的直线连线就是空气状态变化的过程线，称为直线连线就是空气状态变化的过程线，称为热湿比线热湿比线。焓湿图的组成n从热湿比的定义式可知，从热湿比的定义式可知，实实际上是直线的斜率际上是直线的斜率。而直线的。而直线的斜率与直线的起始位置无关，斜率与直线的起始位置无关，两条斜率相同的直线必然平行。两条斜率相同的直线必然平行。n根据根据直线斜率的直线斜率的特性，在焓湿特性，在焓湿图上以任意点为中心作出一系图上以任意点为中心作出一系列不同值的列不同值的标尺线，标尺线，实际应实际应用时，只需把等值的用时，只需把等值的标尺线标尺线平移到空气状态点，就可画出平移到空气状态点，就可画出该空气状态的变化过程线该空气状态的变化过程线了。了。该作法称为该作法称为平行线法平行线法(参见图参见图1-1-3)3)。图1-3 平行线法绘制热湿比线 焓湿图的组成n热湿比线的另一种作法是热湿比线的另一种作法是辅助辅助点法点法(图图1-4)1-4)在焓湿图上找到空气的在焓湿图上找到空气的初状态初状态点点A A。任取一个任取一个d d值，则可计算出值，则可计算出h hd d。在焓湿图上找到比在焓湿图上找到比A A点的焓值大点的焓值大h h的等焓线，和比的等焓线，和比A A点的含湿点的含湿量值大量值大d d的等含湿量线，以及的等含湿量线，以及这这两条线的交点两条线的交点B B。连接连接A A、B B两点，这条连线就是两点，这条连线就是所要作的热湿比线。所要作的热湿比线。图1-4 辅助点法绘制热湿比线 焓湿图的组成n如果忽略空气与所含干空气两者质量的微小差如果忽略空气与所含干空气两者质量的微小差异，将分子、分母同乘异，将分子、分母同乘q qm mkgkg的空气量，将得到的空气量，将得到 n可见，质量为可见，质量为q qm mkgkg的空气量在被处理过程中所得的空气量在被处理过程中所得到到(或失去或失去)的热量的热量Q Q和湿量和湿量W W的比值，与相应的比值，与相应1kg(1kg(干干)空气的比值是完全一致的。空气的比值是完全一致的。焓湿图的组成对于空调专业人员来说，对于空调专业人员来说，焓湿图是一个重要的工焓湿图是一个重要的工具具，无论是工程设计、系统调试，还是运行管理，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。都需要用到焓湿图。焓湿图的应用主要包括焓湿图的应用主要包括 确定空气所处状态确定空气所处状态查找空气状态参数查找空气状态参数分析空气状态变化过程分析空气状态变化过程确定两种不同状态空气混合后的状态点确定两种不同状态空气混合后的状态点焓湿图的应用1.1.确定空气状态及确定空气状态及查找参数查找参数:n根据根据任意两个独立的任意两个独立的空气状态参数空气状态参数，就可，就可以在焓湿图上找到相以在焓湿图上找到相应的状态点，并可判应的状态点，并可判断出空气是处于什么断出空气是处于什么状态，还可查找出其状态，还可查找出其他的状态参数。他的状态参数。焓湿图的应用 【例例1-21-2】已知已知某日气象台预报的天气某日气象台预报的天气温度是温度是3030，相对，相对湿度是湿度是60%60%。1 1）在焓湿图中标出相应状态点。在焓湿图中标出相应状态点。2 2）查出该状态空气的其余参数。查出该状态空气的其余参数。3 3）画出过此状态点的等湿球温度线和等露画出过此状态点的等湿球温度线和等露点温度线。点温度线。焓湿图的应用 【解解】1)1)在焓湿图上找到在焓湿图上找到3030等等温线温线与与60%60%等相对湿度线等相对湿度线的交点的交点A A。2)2)由过由过A A点的点的4545斜线查得斜线查得其其焓为焓为71kJ/kg71kJ/kg干干，过，过A A点点的垂直线查得其的垂直线查得其含湿量含湿量为为16.15g/kg16.15g/kg干干，水蒸气水蒸气分压力为分压力为25.501025.50102 2PaPa。30图15 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干25.50102Pa71kJ/kgg焓湿图的应用3)3)过过A A点作等湿球温度点作等湿球温度线线(其实就是等焓线其实就是等焓线并以虚线表示并以虚线表示)，与，与饱和线相交于饱和线相交于B B点点。p由于饱和线上的干球由于饱和线上的干球温度与湿球温度相同，温度与湿球温度相同，故故B B点的干球温度也点的干球温度也就是就是B B点的湿球温度点的湿球温度,也即也即A A点的点的湿球温度湿球温度为为23.923.9。30图1-5 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干25.50102Pa23.971kJ/kg干焓湿图的应用4)4)过过A A点作等露点温度线点作等露点温度线(其实就是等含湿量线其实就是等含湿量线并以点划线表示并以点划线表示)，与，与饱和线相交于饱和线相交于C C点点。p由于饱和线上的干球由于饱和线上的干球温度与露点温度相同，温度与露点温度相同，故故C C点的干球温度也就点的干球温度也就是是C C点的露点温度，也点的露点温度，也是是A A点的点的露点温度，为露点温度，为21.821.8。30图15 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干25.50102Pa23.921.871kJ/kgg焓湿图的应用5)5)找到找到3030等温线与饱等温线与饱和线的和线的交点交点D D，D D点的点的水蒸气分压力即为水蒸气分压力即为A A点点的的饱和水蒸气分压力饱和水蒸气分压力，其值为其值为42.21042.2102 2PaPa。30图15 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干25.50102Pa23.921.842.2102Pa71kJ/kgg焓湿图的应用 【例例1-31-3】为了知道某房间内空气的状态，使用一个干湿球温度为了知道某房间内空气的状态，使用一个干湿球温度计进行实测，计进行实测，测得干球温度为测得干球温度为3030，湿球温度为，湿球温度为2020。求该房间内空气的其他参数。求该房间内空气的其他参数。【解解】1)1)先在先在饱和线饱和线上找到上找到 干球温度为干球温度为2020的状的状 态点态点B B，由于，由于B B点在饱点在饱 和线上，此点的干球和线上，此点的干球 温度与湿球温度相等，温度与湿球温度相等，故故B B点的湿球温度也点的湿球温度也 为为2020。焓湿图的应用2)2)过过B B点，作等湿球温度点，作等湿球温度线线(近似以等焓线代替近似以等焓线代替)，与，与3030的等温线的等温线相相交于交于A A点，此点就是房点，此点就是房间内空气的状态点。间内空气的状态点。p由于由于A A点在饱和线的上点在饱和线的上部区域，故房间空气部区域，故房间空气为未饱和空气为未饱和空气。3)3)其余参数的查找方法其余参数的查找方法参见例参见例1-21-2。图16 已知干、湿球温度 求其他参数焓湿图的应用 【例例1-41-4】已知已知 大气压力大气压力p pB B=101325Pa=101325Pa，空气初状态，空气初状态A A的温度的温度t tA A=20=20，相对湿度相对湿度A A60%60%。当空气吸收当空气吸收Q Q=10000kJ/h=10000kJ/h的热量和的热量和W W=2kg/h=2kg/h的湿量后，的湿量后，空气状态发生变化，变化后的焓空气状态发生变化，变化后的焓h hB B=59kJ/kg=59kJ/kg干干。求空气终状态求空气终状态B B。【解解】(1)(1)平行线法求终状态平行线法求终状态B B 1)1)在焓湿图上根据在焓湿图上根据t tA A=20=20，A A6060确定出空气的确定出空气的 初状态点初状态点A A。6020100A焓湿图的应用2)2)求热湿比值求热湿比值 3)3)根据根据值在焓湿值在焓湿 图的标尺上找到图的标尺上找到 5000kJ/kg5000kJ/kg的的 参照线，过参照线，过A A点作点作 与与5000kJ/kg5000kJ/kg 平行的线平行的线。焓湿图的应用4)4)过程线与过程线与h hB B=59kJ/kg=59kJ/kg干干的等焓线的等焓线的交点的交点B B，就，就是所求的是所求的终点状态终点状态B B。5)5)查焓湿图得查焓湿图得B B点的空气点的空气其他状态参数为其他状态参数为 t tB B=28=28 B B=51%=51%d dB B=12g/kg=12g/kg干干 hB=59kJ/kg干焓湿图的应用(2)(2)辅助点法求终状态辅助点法求终状态B B 1)1)计算热湿比计算热湿比 2)2)因为因为还可以用还可以用h h/d d10103 3表示，故表示，故任取任取d d4g/kg4g/kg干干，则由，则由 h h/d d10103 3 得得 h h=d d10103 3 =5000410 =50004103 3 kJ/kgkJ/kg干干 =20 kJ/kg=20 kJ/kg干干焓湿图的应用3)3)由于空气状态是在吸热、吸湿后由于空气状态是在吸热、吸湿后由由A A变到变到B B，因此空气的焓和含湿，因此空气的焓和含湿量均要增大，于是量均要增大，于是分别在初状态分别在初状态点点A A的右边作与其相差的右边作与其相差d d4g/kg4g/kg干干的等含湿量线和相差的等含湿量线和相差h h 20kJ/kg20kJ/kg干干的等焓线，设两线的等焓线，设两线的交点为的交点为B B，则，则ABAB的连线就的连线就是是 5000kJ/kg5000kJ/kg的空气状态变的空气状态变化过程线。化过程线。4)4)过程线过程线与与h h=59kJ/kg=59kJ/kg干干的等焓线的的等焓线的交点交点B B就是所求的终点状态点就是所求的终点状态点B B。h=59kJ/kg干干59kJ/kg干B焓湿图的应用2.2.表示空气的状态变化过程表示空气的状态变化过程n空调的一个基本任务就是对空气进行这样和那空调的一个基本任务就是对空气进行这样和那样的样的“加工加工”，例如将冬季的室外冷空气加热；，例如将冬季的室外冷空气加热；将夏季的室外热空气冷却；对空气进行除湿或将夏季的室外热空气冷却；对空气进行除湿或加湿等，这些加湿等，这些对空气的加工过程统称为对空气的加工过程统称为“热湿热湿处理处理”。n热湿处理过程中空气的状态要发生变化，因为热湿处理过程中空气的状态要发生变化，因为空气的每个状态在焓湿图上都可以用一个点来空气的每个状态在焓湿图上都可以用一个点来表示，而连续的点就是线，因此表示，而连续的点就是线，因此空气状态变化空气状态变化的情况可以在焓湿图上用线条表示出来的情况可以在焓湿图上用线条表示出来。焓湿图的应用 (1)(1)加热过程加热过程u是是等湿加热过程等湿加热过程或或等含湿量加热过程等含湿量加热过程的简称。的简称。u特点特点 空气的含湿量保持不变空气的含湿量保持不变(d dB B=d dA A，即，即d d0)0)，但温度升高，焓增加，但温度升高，焓增加(h hB Bh hA A，即，即h h0)0)。u在焓湿图上用在焓湿图上用垂直向上的直线垂直向上的直线A AB B表示。表示。u空气状态变化的热湿比值为空气状态变化的热湿比值为A AB B100%d焓湿图的应用u空气通过电加热器和热水或蒸汽加热器时所发空气通过电加热器和热水或蒸汽加热器时所发生的状态变化过程即为加热过程生的状态变化过程即为加热过程。u加热器的加热量为加热器的加热量为Q Q=q qm m(h hB B h hA A)kwkw 式中式中 q qm m空气的质量流量，单位为空气的质量流量，单位为kg/skg/s。焓湿图的应用(2)(2)冷却过程冷却过程u凡是空气在状态变化过程中凡是空气在状态变化过程中温度要降低的过温度要降低的过程统称为冷却过程程统称为冷却过程，按冷却过程是否有结露，按冷却过程是否有结露现象发生，冷却过程又可分为干冷过程和湿现象发生，冷却过程又可分为干冷过程和湿冷过程两种。冷过程两种。焓湿图的应用1)1)干冷过程干冷过程p即即等湿冷却过程等湿冷却过程或称或称等含湿量冷却过程等含湿量冷却过程。p特点特点 空气的含湿量保持不变空气的含湿量保持不变(d dc c=d dA A，即，即d d0)0)，但温度，但温度降低降低(不低于露点温度不低于露点温度)，焓减小，焓减小(h hc ch hA A，即，即h h0)0)。p在焓湿图上用在焓湿图上用垂直向下的直线垂直向下的直线A AC C表示。表示。p空气状态变化的热湿比值为空气状态变化的热湿比值为A AB B100%C Cd焓湿图的应用p空气通过制冷装置的蒸发器或空调设备的表冷空气通过制冷装置的蒸发器或空调设备的表冷器、冷却盘管时器、冷却盘管时无结露现象发生无结露现象发生，以及，以及与温度与温度为为t tl l的水进行热湿交换的水进行热湿交换时的状态变化过程均为时的状态变化过程均为干冷过程。干冷过程。p在干冷过程中在干冷过程中空气放出的热量也即处理空气所空气放出的热量也即处理空气所需要的冷量需要的冷量为为Q Q=q qm m(h hC C-h hA A)kwkw焓湿图的应用2)2)湿冷过程湿冷过程p又称为又称为减焓减湿过程减焓减湿过程。p特点特点 空气的温度要降低到其露点温度以下，因空气的温度要降低到其露点温度以下，因此会有结露现象发生，这就意味着空气的含湿此会有结露现象发生，这就意味着空气的含湿量要减少量要减少(d dc c d dA A，即，即d d0)0)。焓湿图的应用p湿冷过程在焓湿图上湿冷过程在焓湿图上一般用直线一般用直线A AC C 表示。表示。(空空气状态的实际变化过程是先由气状态的实际变化过程是先由A A点到饱和线上的点到饱和线上的C C 点，再保持饱和状态由点，再保持饱和状态由C C 点减含湿量变化到点减含湿量变化到C C 点点)。p由于湿冷过程不仅空气的焓要减小由于湿冷过程不仅空气的焓要减小(h h 0)0)，含，含湿量也要减少湿量也要减少(d d 0),0),因此其热湿比值为因此其热湿比值为A AB B100%C CC CC Cd焓湿图的应用p空气通过制冷装置的蒸发器或空调设备的表冷器、冷却盘空气通过制冷装置的蒸发器或空调设备的表冷器、冷却盘管时，管时，有结露现象发生有结露现象发生以及以及与温度低于与温度低于t tl l的水的水进行热湿交进行热湿交换时的状态变化过程换时的状态变化过程均为湿冷过程均为湿冷过程。p湿冷过程是夏季空调中最常用的空气热湿处理过程。在此湿冷过程是夏季空调中最常用的空气热湿处理过程。在此过程中，过程中，空气放出的热量也即处理空气所需要的冷量空气放出的热量也即处理空气所需要的冷量(又又称为称为制冷量制冷量)为为Q Q=q qm m (h hB B-h hA A)kW)kWp湿冷过程湿冷过程凝结出的水蒸气量凝结出的水蒸气量为为W W=q qm m(d dB B-d dA A)g/sg/s焓湿图的应用 (3)(3)等焓过程等焓过程u凡是空气在状态变化过程中凡是空气在状态变化过程中焓保持不变的过程焓保持不变的过程统称为统称为等等焓过程焓过程或或绝热过程绝热过程。u按空气在等焓变化过程中含湿量是增加还是减少，等焓按空气在等焓变化过程中含湿量是增加还是减少，等焓过程又分为等焓加湿过程和等焓减湿过程两种。过程又分为等焓加湿过程和等焓减湿过程两种。1)1)等焓加湿过程等焓加湿过程p特点特点 焓不变焓不变(h h0)0)，含湿量增加含湿量增加(d d0)0)。p又称为又称为绝热加湿过程绝热加湿过程。p在焓湿图上在焓湿图上 用用4545的直线的直线A AD D表示。表示。A AB B100%C CD DdhC CC C焓湿图的应用p在等焓加湿过程中，空气状态变化的焓湿比值为在等焓加湿过程中，空气状态变化的焓湿比值为 p当当往空气中喷雾往空气中喷雾(微小水滴微小水滴)加湿加湿时，工程上把此过时，工程上把此过程当作等焓加湿过程对待。同理，程当作等焓加湿过程对待。同理，水在空气中的自水在空气中的自然蒸发然蒸发，工程上也当作等焓加湿过程对待。，工程上也当作等焓加湿过程对待。p空气经雾化式或自然蒸发式加湿装置处理空气经雾化式或自然蒸发式加湿装置处理，或，或与温与温度为度为t tS S的水进行热湿交换的水进行热湿交换时的状态变化过程均按等时的状态变化过程均按等焓加湿过程对待。焓加湿过程对待。p等焓加湿过程等焓加湿过程对空气的加湿量对空气的加湿量为为W W=q qm m(d dD D d dA A)g/sg/s焓湿图的应用2)2)等焓减湿过程等焓减湿过程p特点特点 空气的焓不变空气的焓不变(h h0)0)，含湿量减少，含湿量减少(d d0)0)，p在焓湿图上用在焓湿图上用4545直线直线A AE E表示。表示。p空气状态变化的焓湿比值为空气状态变化的焓湿比值为p用固体吸湿剂用固体吸湿剂(如硅胶如硅胶)处理空气时，工程上近处理空气时，工程上近 似按等焓减湿过程对待似按等焓减湿过程对待。p该过程该过程从空气中除去的湿量从空气中除去的湿量为为 W W=q qm m(d dE E d dA A)g/s)g/sA AB B100%C CD DE EdhC CC C焓湿图的应用 (4)(4)等温加湿过程等温加湿过程u简称简称等温过程等温过程u特点特点 空气的温度不变，含湿量增加，在焓湿图上空气的温度不变，含湿量增加，在焓湿图上用用接近水平的直线接近水平的直线A-FA-F表示。表示。u工程上工程上把对空气进行喷蒸汽加湿处理的过程视为等把对空气进行喷蒸汽加湿处理的过程视为等温加湿过程温加湿过程。u该过程的该过程的加热量加热量为为 Q Q=q qm m(h hF F h hA A)kW)kWu该过程的该过程的加湿量加湿量为为 W W=q qm m(d dF F d dA A)g/s)g/sA AB B100%C CD DE EF FdhtC CC C焓湿图的应用加热加热过程过程 A AB B冷却过程冷却过程 A AC C干冷干冷过程过程 A AC C湿冷湿冷过程过程 A AC C等焓过程等焓过程等焓加湿等焓加湿过程过程 A ADD等焓减湿等焓减湿过程过程 A AE E 等温等温过程过程 A AF F焓湿图的应用 【例例1-51-5】考察一个考察一个等湿降温等湿降温过程，设空气初状态的干球温度为过程，设空气初状态的干球温度为3333，含湿量为，含湿量为14g/kg14g/kg干干。查焓湿图，求当空气终状态的干球温度分别为查焓湿图，求当空气终状态的干球温度分别为3333、2828、2121和和19.419.4时，相应的湿球温度、露点温度、时，相应的湿球温度、露点温度、相对湿度和焓。相对湿度和焓。焓湿图的应用【例例1-61-6】要使初状态干球温度要使初状态干球温度t t=33,=33,湿球温度湿球温度t tS S=23.3=23.3，流量，流量 =10000m=10000m3 3/h/h的空气通过空气处理装置后，的空气通过空气处理装置后，降温到开始结露降温到开始结露，问问需要多少制冷量需要多少制冷量？【解解】分析分析 由于空气降温减焓放出的热量，就是空气处理装置需由于空气降温减焓放出的热量，就是空气处理装置需要吸收的热量，也即所要求的制冷量，因此本题实质上是要吸收的热量，也即所要求的制冷量，因此本题实质上是求求空气经处理装置处理前后的焓值变化引起的热量变化空气经处理装置处理前后的焓值变化引起的热量变化。1)1)根据已知条件查焓湿图得根据已知条件查焓湿图得 初状态初状态h h1 169kJ/kg69kJ/kg干干，终状态，终状态h h2 255kJ/kg55kJ/kg干干焓湿图的应用2)2)制冷量为制冷量为p空气的密度空气的密度取了一个取了一个“常数常数”1.2kg/m1.2kg/m3 3。焓湿图的应用 【例例1-71-7】如果例如果例1 16 6中，经空气处理装置处理后中，经空气处理装置处理后空气终状态的干球空气终状态的干球温度为温度为19.419.4，湿球温度为，湿球温度为14.314.3。求终状态空气的露点温度、含湿量、焓和相对湿度，并求终状态空气的露点温度、含湿量、焓和相对湿度，并计算处理空气所需要的制冷量和从空气中凝结出来的水蒸计算处理空气所需要的制冷量和从空气中凝结出来的水蒸气量气量(kg/h)(kg/h)。【解解】1)1)根据题给干球温度和湿球温度条件根据题给干球温度和湿球温度条件查焓湿查焓湿 图，可得终图，可得终状态空气的其他参数状态空气的其他参数 露点温度露点温度1111 含湿量含湿量8.2g/kg8.2g/kg干干 焓焓40kJ/kg40kJ/kg干干 相对湿度相对湿度60%60%焓湿图的应用2)2)处理空气所需制冷量处理空气所需制冷量为为焓湿图的应用3)3)查焓湿图得初状态空气的含湿量为查焓湿图得初状态空气的含湿量为14g/kg14g/kg干干，则，则空气在从初状态变到终状态的过程中凝结出来的空气在从初状态变到终状态的过程中凝结出来的水蒸气量为水蒸气量为焓湿图的应用 例例1-71-7与例与例1-61-6的比较的比较 同样是把空气从同样是把空气从3333冷却降温到冷却降温到19.419.4，两者，两者需要的能量却相差一倍，原因在于例需要的能量却相差一倍，原因在于例1 17 7的空的空气处理过程中，有气处理过程中，有大量的水蒸气从空气中凝结大量的水蒸气从空气中凝结出来，需要额外消耗大量的冷量来出来，需要额外消耗大量的冷量来“吸收吸收”水水蒸气凝结时所放出的凝结潜热蒸气凝结时所放出的凝结潜热。由此可见，在进行空气处理时，使空气由此可见，在进行空气处理时，使空气降温去降温去湿所消耗的冷量要比湿所消耗的冷量要比仅使空气仅使空气降温需要的冷量降温需要的冷量大得多。大得多。焓湿图的应用焓湿图的应用 3.3.确定两种不同状态空气混和后的状态点确定两种不同状态空气混和后的状态点 n假设将假设将A A、B B两种状态的空气进行混合，混合后的状态为两种状态的空气进行混合，混合后的状态为C C，则则根据能量守恒定律和质量守恒定律根据能量守恒定律和质量守恒定律，混合前后空气的能混合前后空气的能量不变，水蒸气的含量也不变量不变，水蒸气的含量也不变，于是有，于是有 n混合后的空气状态点混合后的空气状态点C C就就 在在A A、B B 两个状态点的连线两个状态点的连线 上，且分别与上，且分别与B B、A A两点间两点间 的距离的距离(长度长度)与参与混合与参与混合 的两种空气的质量成反比的两种空气的质量成反比。图1-9 两种不同状态空气的 混合图示焓湿图的应用n如果根据式如果根据式(1-15)(1-15)计算出混计算出混合点合点C C在过饱和区在过饱和区(图图1-10)1-10)，则说明在混合过程中，必则说明在混合过程中，必定会有多余的水蒸气凝结出定会有多余的水蒸气凝结出来来。n当空调风口送冷风时，有时当空调风口送冷风时，有时在风口附近会出现在风口附近会出现“雾气雾气”，就是这种情况的实际表现。，就是这种情况的实际表现。n在这种情况下，可以证明，在这种情况下，可以证明，混合后的终状态点混合后的终状态点D D不在过不在过饱和区，而近似在过饱和区，而近似在过C C点的点的等焓线与饱和线的交点上等焓线与饱和线的交点上。图1-10 混合点在过饱和区的图示 hChD焓湿图的应用 【例例1-81-8】夏季，某空调系统的空气处理装置欲对新风和回风混夏季，某空调系统的空气处理装置欲对新风和回风混合后的空气进行处理，已知合后的空气进行处理，已知 新风量新风量q qMWMW=200kg/h=200kg/h，新风状态参数，新风状态参数t tW W=32.8=32.8 W W=45%=45%回风量回风量q qMNMN=2200kg/h=2200kg/h，回风状态参数，回风状态参数t tN N=19=19 N N=60%=60%求新风、回风混合后的空气焓、含湿量和温度求新风、回风混合后的空气焓、含湿量和温度 【解解】1)1)根据题给条件查焓湿图，可得根据题给条件查焓湿图，可得 新风新风的的h hW W=69kJ/kg=69kJ/kg干干 ，d dW W=14g/kg=14g/kg干干 回风回风的的h hN N=40kJ/kg=40kJ/kg干干 ，d dN N=8.2g/kg=8.2g/kg干干焓湿图的应用2)2)根据式根据式(1-13)(1-13)和和(1-14)(1-14)，可计算出，可计算出混合后的空混合后的空气状态参数气状态参数 3)3)根据根据h hC C和和d dC C查焓湿图可得查焓湿图可得混合后空气的温度混合后空气的温度t tC C=20.320.3。焓湿图的应用 1)1)空气的组成成分很多，也很复杂，空气的组成成分很多，也很复杂，但但在空调技术范畴内只把空气当作由干空气和在空调技术范畴内只把空气当作由干空气和水蒸气两部分组成的混合气体对待水蒸气两部分组成的混合气体对待。2)2)空气中水蒸气的含量虽然很少，但含量空气中水蒸气的含量虽然很少，但含量却不是定值，而且不稳定，极易在