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1、第三章空气热湿处理过程与设备13.1 空气热湿处理途径与风量一、房间送风量夏季送风量确实定 夏季送风目的消除余热、余湿,维持室内温、湿度。3.1 基本要求式3.1式3.3上式中,dkg/kgGiOQWdOGindnGG+=+=房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;23.1 空气热湿处理途径与风量 送风量:由热平衡式3.1,有式中:QkW即kJ/s;in、iokJ/kg。由湿平衡式3.3,有式中:Wkg/s;dn、dokg/kg。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空
2、气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;33.1 空气热湿处理途径与风量同时满足热平衡和湿平衡,则有:如果,含湿量d 的单位为g/kg,则有:式3.53.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;43.1 空气热湿处理途径与风量 分析:当余热、余湿量一定时,有:在i-d图上它反映的是空气处理过程线的斜率。所谓空气处理过程线,就是空气初状态点到终状态点的连线。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;53.1 空气
3、热湿处理途径与风量夏季消除余热,位于N 点以下的热湿比线上任意一点,均可作为送风状态点。3.1 基本要求totomav 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;63.1 空气热湿处理途径与风量 分析:送风点间距与送风量大小的关系O点距N越近,送风量越大,反之越小。送风量大小对系统的影响经济技术方面的影响:G设备、管道费用 风系统投资和运行费用减少;设备、管道有效空间占用减小,施工难度降低。空调效果影响:送风量太小时,意味着送风温度很低,可能使人感受冷气流的作用;且室内温、湿度分布的均匀性和稳定性将会受到影响。3.1 基
4、本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;73.1 空气热湿处理途径与风量 风量估算换气次数法估算。舒适性空调,温度波动范围1,设计中可选用能够到达的最大温差t 15,尽量减小送风量。冬季送风量确实定 一般系统,风量冬小夏大,按夏季设计。全年运行状况:全年定风量全年变风量3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;83.1 空气热湿处理途径与风量二、新风量确实定满足卫生要求民用建筑最小新风量为:3.1 基本要求生产厂房的工艺
5、空调,新风量按30m3/h人采用。房 间 名 称 每人最小新风量m3/h 吸烟情况 影剧院、博物馆、体育馆、商店 8无办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅 17无旅馆客房 30少量 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;93.1 空气热湿处理途径与风量维持风量平衡 补充局部排风 保持房间正压一般,室内正压H510Pa;不得超过50Pa。满足最小新风比一般规定:GX10%GS即新风比:m10%新风比新风量与总送风量的比值。最小新风量:按上述条件,选出一个最大值作为设计新风量。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大
6、小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;103.1 空气热湿处理途径与风量三、空调房间的空气平衡全年固定新风比的系统:新风量LW渗透风量LS;全年新风可变系统:有下述几种风量平衡关系:对房间:LLX+LS对空调处理箱:LLh+LW对P结点:LP=LXh 对空调系统:LP=LWLS3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;113.1 空气热湿处理途径与风量四、空气热湿处理的基本过程四个典型过程:1等湿加热过程特点:温度升高,焓增加,含湿量不变;措施:外表换热
7、器、电加热器等;焓湿图:垂直向上,AB;热湿比:+。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;AB等湿加热123.1 空气热湿处理途径与风量2等湿冷却干冷过程措施:外表换热器等;焓湿图:垂直向下,AC;特点:温度降低,焓减少,含湿量不变;热湿比:-。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;CA等湿冷却133.1 空气热湿处理途径与风量3等焓加湿过程措施:喷循环水。焓湿图:近似沿等焓线向下,AE。特点:温度下降,
8、焓近似不变,含湿量增加。热湿比:=4.19ts03.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;EA等焓加湿143.1 空气热湿处理途径与风量4等焓减湿过程措施:固体吸湿剂吸湿;焓湿图:沿等焓线向上,AD;特点:温度升高,焓近似不变,含湿量降低;热湿比:0。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;DA等焓减湿153.1 空气热湿处理途径与风量四个象限:由=和=0两条线将焓湿图分成四个象限;在这四个象限内的空气状态变化
9、过程,统称为“多变过程。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;=0=+=-IIIIIIIV000163.1 空气热湿处理途径与风量前述的空气处理过程为四个典型过程:此外,还有两种空气处理基本过程:等温加湿、冷却枯燥3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;=0=+=-IIIIIIIV等湿加热等焓减湿等湿冷却等焓加湿173.1 空气热湿处理途径与风量 等温加湿过程措施:喷饱和蒸汽;热湿比:iq为蒸汽焓值,iq=
10、25002700 kJ/kg;该值与等温变化过程的值十分接近,故认为蒸汽加湿是近似等温;焓湿图:沿等温线向右,AF;特点:湿度增加、焓增加,温度基本不变。3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;FA等温加湿183.1 空气热湿处理途径与风量 冷却枯燥过程措施:喷水室或表冷器低于空气露点温度接触空气;焓湿图:向左下,AG;特点:温度、湿度、焓均减少;热湿比:3.1 基本要求 房间送风量计算;房间送风量大小对系统的影响分析;新风量确实定原则;4.空气平衡分析方法;5.空气热湿处理的基本过程;GA冷却枯燥1
11、93.1 空气热湿处理途径与风量空气混合两种状态的空气混合,其混合后的空气状态点在原来两种空气状态点的连线上;参与混合的空气质量与线段长度成反比。3.1 基本要求6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。203.1 空气热湿处理途径与风量五、空气热湿处理的途径与方案采暖:对室内循环空气进行加热;空调:对送入室内的空气和室内一局部循环空气进行热湿处理。基本方法:热湿交换直接或间接;交换介质:水、蒸汽、冰、盐溶液、制冷剂等。3.1 基本要求6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。加热、冷却、加湿、除湿等213.1 空气热湿处理途径与风量夏季热湿处理途径空气初始状态
12、:W处理后的状态:O多种途径实现:1.直接处理WO 措施:液体吸湿剂减湿冷却特点:一步实现,过程简单;能量利用合理;液体吸湿系统复杂;初投资和运行管理 都有诸多不利。3.1 基本要求6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。223.1 空气热湿处理途径与风量2.冷却减湿干式加热WLO 3.1 基本要求WL:措施:喷水室冷水喷淋、表冷器间接冷却LO:措施:空气加热器干加热特点:两步过程,容易控制冷热抵消,能量浪费需两套装置。6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。233.1 空气热湿处理途径与风量3.等焓减湿等湿冷却W1O 3.1 基本要求W1:措施:固体吸湿剂
13、等焓减湿1O:措施:表冷器干冷。特点:无冷热抵消,减小能量浪费;冷媒温度不需过低,减小制冷设备容量;吸湿装置初投资和运行管理不利。6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。243.1 空气热湿处理途径与风量冬季热湿处理途径空气初始状态:W处理后的状态:O多种途径实现:3.1 基本要求 喷淋加湿再加热WLOWL:措施:喷水室喷热水 LO:措施:空气加热器加热适于:有喷水室且具备热水条件时。6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。253.1 空气热湿处理途径与风量2.预热蒸汽加湿再热W2LO W2:措施:空气加热器预热3.1 基本要求 2L:措施:喷蒸汽等温加湿
14、LO:措施:空气加热器加热适于:采用表冷器处理空气时。26.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。263.1 空气热湿处理途径与风量3.预热喷循环水加湿再热W3LO W3:措施:空气加热器预热3.1 基本要求 3L:措施:喷循环水绝热加湿 LO:措施:空气加热器再热适于:带有喷水室的空调系统。36.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。273.1 空气热湿处理途径与风量4.预热蒸汽加湿W4O W4:措施:空气加热器预热3.1 基本要求 4O:措施:喷蒸汽等温加湿 特点:两个步骤节省投资适于蒸汽热源。缺点:加湿量不易调节、控制;会产生异味,影响卫生条件改善。46.
15、混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。283.1 空气热湿处理途径与风量5.预热循环水加湿混合加热 3.1 基本要求W5:措施:空气加热器预热 5L:措施:喷循环水绝热加湿 L 5措施:混合5LO6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。OW5 L 5293.1 空气热湿处理途径与风量特点:无再加热器,预热器体形加大;气流旁通,需加大空气处理箱断面;送风参数O,比较容易调节控制;3.1 基本要求5L 适用于夏季需要喷水室的系统。6.混合空气量及状态的计算;7.空气热湿处理的途径和方案。303.2 用喷水室处理空气喷水室功能:利用细小水滴使空气与水进行热湿交换,以
16、实现多种空气处理过程。一、喷水室的构造与类型1.单级、双级:3.2 基本要求单级喷水室单级卧式喷水室1。了解喷水室的功能及基本工作原理;313.2 用喷水室处理空气双级喷水室:水路和风路分别为串联流程。特点:喷淋水利用率高,处理焓差加大;缺点:设备占地面积大,水系统复杂。双级卧式喷水室3.2 基本要求1。了解喷水室的功能及基本工作原理;323.2 用喷水室处理空气2.立式、卧式卧式喷水室:空气水平流过喷水室,设备占地面积相对较大。3.2 基本要求立式喷水室:空气自下而上,与喷淋水逆向流动,气水接触交换效果好,占地少。适宜于机房层高允许场所。立式喷水室1。了解喷水室的功能及基本工作原理;333.
17、2 用喷水室处理空气3.低速、高速低速喷水室:空气流动速度v=23m/s 高速喷水室:空气流动速度v 3m/s高速喷水室体积小,节省占地;热交换效率高,节电、节水。3.2 基本要求Luwa公司高速喷水室 Carrier高速喷水室:v=810m/s;瑞士Luwa高速喷水室:v=3.56.5m/s1。了解喷水室的功能及基本工作原理;343.2 用喷水室处理空气4.喷水方式:顺喷顺气流方向、逆喷、对喷;细喷适用于空气加湿处理;由小孔径、高压力可实现;粗喷适用于空气冷却枯燥。3.2 基本要求1。了解喷水室的功能及基本工作原理;353.2 用喷水室处理空气二、喷水室处理空气的过程分析假想条件1.定义:与空气接触的水量无限多,接触时间无限长,水温不发生变化,全部空气都能到达具有水温的饱和状态点。2.空气的终状态:位于i-d 图的饱和曲线上;温度等于水温。3.2 基本要求1。了解喷水室的功能及基本工作原理;2.掌握假想条件和理想过程的基本概念;363.2 用喷水室处理空气3.假想条件下的空气状态变化根据水温不同,假想条件下,空气状态变化过程不同。根据水温分别与露点温度、湿球温度、干球温度的不同,有7个典型过程:3.2 基本要求1。了解喷水室的功能及基本工作原理;2.掌握假想条件和理想过程的基本概念;其中有三个过程比较特殊:37
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