热工测量及自动调节4第四章湿度测量.ppt
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1、第四章第四章 湿度测量湿度测量 在通风与空调工程中,空气的湿度与在通风与空调工程中,空气的湿度与温度是两个相关的热工参数,它们具有同温度是两个相关的热工参数,它们具有同样的重要意义。样的重要意义。湿度控制有湿度控制有何应用呢?何应用呢?在纺织行业的应用:对纺织纤维性能的影响在相对湿度增大时,由于纤维吸湿后的分子间距离在相对湿度增大时,由于纤维吸湿后的分子间距离增大,故纤维的硬度和脆性随之降低,使纤维的柔增大,故纤维的硬度和脆性随之降低,使纤维的柔软性大为改善。软性大为改善。机械表面与纤维间的摩擦或纤维间的相互摩擦,不机械表面与纤维间的摩擦或纤维间的相互摩擦,不可避免的会引起纤维带电,当纤维与机
2、体带有不同可避免的会引起纤维带电,当纤维与机体带有不同电荷时,会妨碍纤维的拉伸、梳理、交织、卷绕过电荷时,会妨碍纤维的拉伸、梳理、交织、卷绕过程的顺利进行。提高空气的相对湿度,可以使纤维程的顺利进行。提高空气的相对湿度,可以使纤维的比电阻降低,以增加电荷散逸的速度,从而消除的比电阻降低,以增加电荷散逸的速度,从而消除静电。静电。在空气调节的应用:提高人体舒适感 环境湿度过低时,体表汗液蒸发量增加,环境湿度过低时,体表汗液蒸发量增加,皮肤会感觉过于干燥。而湿度过大时,体皮肤会感觉过于干燥。而湿度过大时,体表出的汗不能及时、充分地蒸发掉,积于表出的汗不能及时、充分地蒸发掉,积于皮肤表面,使人体不舒
3、适感觉加大。因此,皮肤表面,使人体不舒适感觉加大。因此,为了提高人体热舒适性,应正确控制室内为了提高人体热舒适性,应正确控制室内相对湿度值。相对湿度值。在卷烟业的应用:对烟丝质量的影响 在制烟过程中,烟丝的破损率及质量在制烟过程中,烟丝的破损率及质量与储存时的空气湿度有着重要的关系。储与储存时的空气湿度有着重要的关系。储存时空气过于干燥,则烟丝易破碎成烟沫,存时空气过于干燥,则烟丝易破碎成烟沫,气味也挥发出去,烟丝质量随之降低。通气味也挥发出去,烟丝质量随之降低。通常,储丝库的温度需要维持在常,储丝库的温度需要维持在1825之之间,相对湿度要保持在间,相对湿度要保持在70%RH以上以上,在此,
4、在此环境条件下,烟丝才不易破碎,飘尘现象环境条件下,烟丝才不易破碎,飘尘现象也较轻,烟味也较纯正。也较轻,烟味也较纯正。在通信行业的应用:确保设备可靠性 为避免因空气干燥引起静电,烧坏电为避免因空气干燥引起静电,烧坏电路板,造成线路瘫痪,从而引发事故,同路板,造成线路瘫痪,从而引发事故,同时保持设备的最佳运转状态,延长设备的时保持设备的最佳运转状态,延长设备的使用寿命,通信行业动力机房环境对湿度使用寿命,通信行业动力机房环境对湿度和温度有着严格的要求和温度有着严格的要求 。在航天科技中的应用:将乘员舱大气湿度控制于乘员的舒适水平 在乘员舱大气中,航天员呼吸、蒸发和洗涤都会造成水在乘员舱大气中,
5、航天员呼吸、蒸发和洗涤都会造成水蒸气增加,甚至达到饱和状态。在失重情况下,水蒸气可以蒸气增加,甚至达到饱和状态。在失重情况下,水蒸气可以在任何冷表面凝结成水珠,且随机存在于任何部位或飘浮在在任何冷表面凝结成水珠,且随机存在于任何部位或飘浮在大气之中。早期的载人飞船,随处存在的冷凝水成为令人十大气之中。早期的载人飞船,随处存在的冷凝水成为令人十分头疼的问题,分头疼的问题,“双子星座双子星座”飞船曾采用铺设吸水材料的办飞船曾采用铺设吸水材料的办法简单处理。现代载人航天器使用一种带有孔板输出机构的法简单处理。现代载人航天器使用一种带有孔板输出机构的冷凝热交换器,以冷凝热交换器,以5%5%通风气流把冷
6、凝水引出排水细孔,再经通风气流把冷凝水引出排水细孔,再经动态水动态水/气分离器把水和气体分开。新式的湿度控制装置除湿气分离器把水和气体分开。新式的湿度控制装置除湿效果好,寿命长,循环空气阻力小。效果好,寿命长,循环空气阻力小。在其他场合的应用 受湿度影响较大的场合,还有如受湿度影响较大的场合,还有如计算机计算机房、印刷车间、洁净室、手术室、实验室、房、印刷车间、洁净室、手术室、实验室、气调库、半导体生产车间、博物馆、档案气调库、半导体生产车间、博物馆、档案馆等。馆等。大气是由干空气和一定量的水蒸气混大气是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的,我们称其为湿空气。干空气的合而成的,我们称其为湿空气。
7、干空气的成分主要是氮(成分主要是氮(78)、氧()、氧(21)、氩)、氩(0.93)、二氧化碳()、二氧化碳(0.03)及其它微)及其它微量气体。量气体。在湿空气中水蒸汽的含量虽少,但其在湿空气中水蒸汽的含量虽少,但其变化却会对空气环境的干燥和潮湿程度产变化却会对空气环境的干燥和潮湿程度产生重要的影响,且使湿空气的物理性质随生重要的影响,且使湿空气的物理性质随之发生改变。之发生改变。常温常压下干空气可视为理想气体,常温常压下干空气可视为理想气体,而湿空气中的水蒸汽一般处于过热状态,而湿空气中的水蒸汽一般处于过热状态,且含量很少,也可近似看作理想气体。且含量很少,也可近似看作理想气体。PgV=m
8、gRgT 或或 Pgvg=RgTPnV=mnRnT 或或 Pnvn=RnT 干空气用下标干空气用下标g表示,水蒸汽用下标表示,水蒸汽用下标n表示。表示。根据道尔顿定律,湿空气的压力应等根据道尔顿定律,湿空气的压力应等于干空气的压力与水蒸汽的压力之和。于干空气的压力与水蒸汽的压力之和。B=Pg+Pn 海平面的标准大气压为海平面的标准大气压为101 325Pa。第一节第一节 湿度测量概述湿度测量概述 一、空气湿度的表示方法一、空气湿度的表示方法 湿度是表示空气中水蒸汽含量多少的湿度是表示空气中水蒸汽含量多少的尺度。常用来表示空气湿度的方法有:绝尺度。常用来表示空气湿度的方法有:绝对湿度、相对湿度和
9、含湿量。对湿度、相对湿度和含湿量。1.绝对湿度绝对湿度 绝对湿度定义为每平方米湿空气,在标绝对湿度定义为每平方米湿空气,在标准状态下所含水蒸汽的重量,即湿空气中的准状态下所含水蒸汽的重量,即湿空气中的水蒸汽密度(单位是克水蒸汽密度(单位是克/米米3)。)。2.相对湿度相对湿度 相对湿度就是空气中水蒸汽分压力相对湿度就是空气中水蒸汽分压力Pn与同温度下饱和水蒸汽分压力与同温度下饱和水蒸汽分压力Pb之比值之比值。空气的相对湿度是空气的相对湿度是干球温度、湿球温干球温度、湿球温度、风速和大气压度、风速和大气压力的函数。力的函数。u绝绝对对湿湿度度只只能能说说明明湿湿空空气气中中实实际际所所含含水水蒸
10、蒸汽汽的的质质量量,而而不不能能说说明明湿湿空空气气干干燥燥或或潮潮湿湿的的程程度及吸湿能力的大小。度及吸湿能力的大小。u相相对对湿湿度度表表征征湿湿空空气气中中水水蒸蒸气气接接近近饱饱和和含含量量的的程程度度。值值小小,说说明明湿湿空空气气饱饱和和程程度度小小,吸吸收收水水蒸蒸气气的的能能力力强强;值值大大则则说说明明湿湿空空气气饱和程度大,吸收水蒸气的能力弱。饱和程度大,吸收水蒸气的能力弱。3.含湿量含湿量 含湿量就是湿空气中,每千克干空气所含湿量就是湿空气中,每千克干空气所含有的水蒸汽的质量。含有的水蒸汽的质量。二、气体湿度测量方法二、气体湿度测量方法u干湿球法干湿球法u露点法露点法u吸
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