空调系统概述空气的性质精选文档.ppt

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1、空调系统概述空气的性质本讲稿第一页，共三十五页绪论空调的任务和技术手段空调的基本方法和系统组成空调的作用和应用空调技术的发展概况空调技术的发展方向本讲稿第二页，共三十五页空调的任务和技术手段本讲稿第三页，共三十五页空调技术需要涉及以下主要内容：1.特定空间内、外干扰量的确定与计算2.空气的处理方法与装置的选择3.空调系统形式的确定与设计4.气流组织设计与风口选择5.空气的净化处理6.空调系统的消声、隔振、测试与调整本讲稿第四页，共三十五页空调的基本方法和系统组成空调的基本方法：以空气为介质，使送风参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。典型建筑中央空调系统主要由四部分组成：1.流体输送与分

2、配系统2.空气处理装置3.冷热源4.控制调节装置本讲稿第五页，共三十五页本讲稿第六页，共三十五页空调系统组成本讲稿第七页，共三十五页空调的作用和应用空调的作用：I.对国民经济各行业的发展和人民物质文化生活水平的提高具有重要意义II.空调对各生产过程的稳定进行和保证产品质量和产量有重要作用III.空调对提高劳动生产率、保护人体健康、创造舒适的工作和生活环境有重要意义本讲稿第八页，共三十五页按照空调服务对象或用途不同可分为：舒适性空调：以满足人对特定空间内空气环境的舒适性要求为主要目的工艺性空调：以满足生产工艺和科学实验过程、设备运行和产品储存等对特定空间内空气环境的要求为主要目的，工作人员的舒适

3、要求有条件时可兼顾空调的应用：本讲稿第九页，共三十五页空调技术的发展概况世界空调发展史1890：美国空调系统应用于工业和生活1906：在美国“空气调节”第一次出现1911：W.H.Carrier绘制了空气焓湿图，这是空调史上的一个重要里程碑中国空调发展史解放前，1930左右上海纺织厂开始应用带喷水室的空调系统解放后，50年代应用于纺织行业，8090年代发展迅速本讲稿第十页，共三十五页空调技术的发展方向空调节能问题空调健康问题空调环保问题本讲稿第十一页，共三十五页第1章 空气与其焓湿图空气的组成与状态空气的状态参数空气的焓湿图及其应用本讲稿第十二页，共三十五页1.1 空气的组成与状态1、空气的组

4、成体积比：氮气约占78；氧气约占21；其他（一氧化碳，二氧化碳及惰性气体）约占1水蒸气按质量比约占0.01%0.4%空调技术中：湿空气干空气水蒸气2、空气中的水蒸气及其影响空气中水蒸气的来源影响空气水蒸气量的因素 空气中水蒸气量的变化对空气的干燥和潮湿程度会产生重要影响 本讲稿第十三页，共三十五页3、干空气干空气指除水蒸气以外的那部分空气。基本特征：在常温常压下不发生相变组成成分及比例不变不可压缩 在空气处理过程中，水蒸气含量变化较大，而干空气的成分和数量却保持相对稳定，可以作为一个整体来对待。因此通常以干空气为基数，可以在简化计算的同时，使计算更加精确。本讲稿第十四页，共三十五页4、空气的状

5、态与基本变化规律 根据空气中水蒸气的不同状态，划分空气的不同状态：1.饱和空气：空气干空气干饱和蒸气饱和空气2.过饱和空气：空气干空气湿饱和蒸气过饱和空气3.不饱和空气：空气干空气过热蒸气不饱和空气三过程可以相互转化：以“雾”的形成和消失为例本讲稿第十五页，共三十五页1.2 空气的状态参数 空气的状态参数：压力类、温度类、湿度类、能量类1.2.1 空气的压力类参数空调压力概念在以下四个方面的应用：某些空调房间空气压力必须比另一些房间（散发污染源）的空气压力高空气潮湿状态程度可以用水蒸气分压力来定义不同的大气压力条件，空气的性质不一样，需查阅不同的焓湿图在设计风管的过程中，要用到空气全压、静压、

6、动压的概念。所有风机盘管和风机都要用到出口全压这个选型参数本讲稿第十六页，共三十五页1.2.1 空气的压力类参数1、大气压力与空气的绝对压力大气压力：地球表面单位面积上所受到大气的压力称为大气压力或大气压，用 表示,单位为Pa用弹簧压力表等仪表测得的空气压力值称为工作压力。工作压力大于0，称为表压力；若小于0，其绝对值称为真空度。工作压力与绝对压力的关系：绝对压力工作压力当地大气压力注意：绝对压力才是空气的状态参数本讲稿第十七页，共三十五页2、压力的单位空气的压力就是当地的大气压力，用符号P表示。常用单位有国际单位帕（Pa),工程单位kgf/cm2，液柱高单位毫米汞柱高和毫米水柱高。1 kgf

7、/cm2=98066.5 Pa0.1MPa1mmHg=13.5951mmH2o=133.3Pa本讲稿第十八页，共三十五页2、水蒸气分压力水蒸气分压力：空气中的水蒸气单独占有空气的体积，并具有与空气相同的温度时所具有的压力，通常用 表示，单位为Pa。干空气分压力：空气中的干空气单独占有空气的体积，并具有与空气相同的温度时所具有的压力，通常用 表示，单位为Pa。根据道尔顿分压力定律：本讲稿第十九页，共三十五页1.2.2 空气的温度类参数1、干球温度表示用 ，单位为2、湿球温度湿球温度是空气的一个状态参数表示用 ，单位为,由湿球温度计测得湿球温度计测湿球温度的原理3、露点温度露点温度的概念表示用 ,

8、单位为本讲稿第二十页，共三十五页干、湿球温度空气的相对湿度通常通过干、湿球温度计测量出来。根据干、湿球温度计的差值和湿球温度值从湿度表上可以查得空气的相对湿度的大小本讲稿第二十一页，共三十五页 利用饱和空气的含湿量与温度有关这一原理，我们可以通过降低温度的方法，使不饱和空气达到饱和，再由饱和空气凝结出水珠（即结露）。在结露之前，空气的含水总量不变。本讲稿第二十二页，共三十五页露点温度我们把一定温度下，湿空气在水蒸气的含量d不变的情况下，冷却到相对湿度 =100%时所对应的温度，称为露点温度，并用符号tL表示。本讲稿第二十三页，共三十五页摄氏温度：开氏温度：k华氏温度：t（）T(k)-273.1

9、6t（）5 t（）-32本讲稿第二十四页，共三十五页1.2.3 空气的湿度类参数1、含湿量定义：每千克干空气中含有的水蒸气量，即 式中 含湿量，单位为kg/kg干；空气中所含水蒸气的质量，单位为kg；空气中所含干空气的质量，单位为kg干。本讲稿第二十五页，共三十五页饱和含湿量：即饱和空气的含湿量，此量与温度相关，空气的温度越高，空气达到饱和状态时能容纳的水蒸气量越多，即饱和含湿量越大。2、相对湿度定义：空气中的水蒸气分压力与相同温度下的饱和空气的水蒸气分压力之比，即 相对湿度可以直观的反映空气中水蒸气接近饱和的程度。此值为0，则为干空气；此值为100，则是饱和空气。本讲稿第二十六页，共三十五页

10、1.2.4 空气的能量参数焓：即比焓或质量焓，是物质本身所包含的内部能量，用h表示。单位 。以0的干空气和0的水的焓值为0作为基准，则空气的焓为：含有1kg干空气的空气的焓，单位为 1kg干空气的焓，单位为 含湿量，单位为 1kg水蒸气的焓，单位为本讲稿第二十七页，共三十五页本讲稿第二十八页，共三十五页1.2.5 空气状态参数之间的关系1)含湿量与水蒸气分压力之间的关系：2)由水蒸气分压力和干球温度求相对湿度：3）由温度和含湿量求解焓：本讲稿第二十九页，共三十五页4）由干球温度和相对湿度求解含湿量：5）由干球温度和湿球温度求解相对湿度：本讲稿第三十页，共三十五页1.3空气的焓湿图及其应用1.3

11、.1 焓湿图的组成1、焓湿图的绘制2、热湿比和热湿比线热湿比，即用空气状态变化前后的焓差比上含湿量差；连接空气状态变化前后状态点的直线为热湿比线，表示空气状态变化的方向和特征 空气由状态A到状态B，其热湿比值为：本讲稿第三十一页，共三十五页1.3.2 焓湿图的应用1.3.2.1 确定空气的状态及查找参数；1.3.2.2 表示空气状态变化过程；1、加热过程 A AB B:t0t0,h0,h0,d=0d=0 处理设备：(电)空气加热器2、冷却过程 干冷A AC:C:t0,t0,h0,h0,d=0 d=0 处理设备：表面式冷却器，喷水室 湿冷A AC”:C”:t0,t0,h0,h0,d0 d0 处理设备：表面式冷却器，喷水室本讲稿第三十二页，共三十五页3、等焓过程 等焓减湿A AE:E:d0,d0,t0,h=0h=0 处理设备：固体吸湿剂 等焓加湿A AD:D:d0,d0,t0,t0,d0,h0,h0,t=0 t=0 处理设备：蒸汽加湿器，喷水室本讲稿第三十三页，共三十五页1.3.2.3 确定两种不同状态空气混合后的状态点根据能量守恒和质量守恒定律：由上两式，导出：混合点C就在AB连线上 且有：本讲稿第三十四页，共三十五页能效比（能效比（COP）v空调机组的能耗指标可用能效比来评价v能效比=机组名义工况下制冷量（W）整机的功率消耗（W）v名义工况又称额定工况本讲稿第三十五页，共三十五页