空氣處理技術(shù)知識(shí)總結(jié).doc

1、/ 立方米焓濕圖知識(shí)從頭再理一遍題記從事空調(diào)主機(jī)研發(fā)好幾年了，考慮到職業(yè)的發(fā)展以及自己對于職業(yè)的規(guī)劃，毅然決定放棄之前的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，投身于建設(shè)工程，離開之際覺得有必要對自己的工作進(jìn)行一個(gè)切身的總結(jié)，善始善終，希望對新進(jìn)入暖通行業(yè)的朋友有所幫助。一 空氣調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)的主要任務(wù)就是對我們周圍的環(huán)境空氣進(jìn)行冷卻、加熱、增濕、降濕與除塵?？諝庵泻?78%的氮?dú)狻?21%的氧氣和 1%的其它氣體，其中水以水蒸氣的形式懸浮于空氣中，稱為濕氣。其中氮?dú)狻⒀鯕饧俺怂魵庖酝獾钠渌鼩怏w均為過熱氣體，統(tǒng)稱之為干空氣。濕空氣是由干空氣和水蒸汽組成的。舒適是人體對環(huán)境感到愉快的一種完美的平衡。人體的舒適涉及到四個(gè)方

2、面：溫度；濕度；空氣的流動(dòng)；空氣的潔凈度。人體正常溫度為 37 攝氏度，人體要感覺到舒適，環(huán)境溫度就必須低于人體溫度，人體因?yàn)閿z入食物而處于不斷的以適當(dāng)流量向周圍環(huán)境空氣排熱。二 專業(yè)術(shù)語1. 熵化學(xué)及熱力學(xué)中所指的熵， 是一種測量在動(dòng)力學(xué)方面不能做功的能量總數(shù) ，也就是當(dāng)總體的熵增加，其做功能力也下降， 熵的量度正是能量退化的指標(biāo) 。熵亦被用于計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)中的失序現(xiàn)象，也就是計(jì)算該系統(tǒng)混亂的程度。熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)，但是經(jīng)常用熵的參考值和變化量進(jìn)行分析比較，它在控制論、概率論、數(shù)論、天體物理、生命科學(xué)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，在不同的學(xué)科中也有引申出的更為具體的定義，是各領(lǐng)域十分重要的參量

3、。2. 含濕量在濕空氣中與一千克干空氣同時(shí)并存的水蒸汽量稱為含濕量。用含濕量可以確切而方便地表示空氣中的水蒸汽含量。含濕量：1 千克干空氣同時(shí)并存的水蒸氣量。千克 / 千克·干空氣3. 濕度相對濕度：就是空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比。相對濕度反映了濕空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度 。含濕量和相對濕度都是表示空氣濕度的參數(shù)，但意義卻不相同：含濕量能表示空氣中水蒸汽的含量多少，卻不表示空氣接近飽和的程度，而相對濕度能表示空氣接近飽和的程度，卻不能表示水蒸汽的含量多少。絕對濕度： 它表示每立方米空氣中所含的水蒸氣的量，單位是克4. 露點(diǎn)露點(diǎn)溫度：在保持濕空氣含濕量不變的

4、情況下使未飽和濕空氣溫度降低，降至相對濕度達(dá)到 100%時(shí)所對應(yīng)的空氣干球溫度稱為該未飽和空氣的露點(diǎn)溫度?？諝獾穆饵c(diǎn)溫度只取決于空氣的含濕量，含濕量不變時(shí)，露點(diǎn)溫度為定值。5. 焓焓：在工程熱學(xué)中，焓是工質(zhì)的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，在定壓過程中，焓差等于熱交換量。因此，干球溫度，焓濕量，相對濕度，焓四個(gè)物理量都是獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。6. 顯熱介質(zhì)溫度升高或者是降低，但是不發(fā)現(xiàn)相變的，這樣的過程中吸收或者是放出的熱量稱之為顯熱。如果要求的氣溫高于露點(diǎn)溫度 , 則沒有水蒸汽的產(chǎn)生或者水珠的產(chǎn)生 , 即濕度沒有變化 , 也就是所說的顯熱交換7. 潛熱物質(zhì)的溫度不變，但是發(fā)生相變，這樣的過程產(chǎn)生的熱量稱之為潛熱。如

5、果要求的氣溫低于露點(diǎn)溫度，即空氣的含濕量發(fā)生了變化，就會(huì)有潛熱交換。8. 霧的成因霧的形成和消失可以解釋以上三種狀態(tài)。主要發(fā)生在晴朗、微風(fēng)、近地面、水汽比較充沛的夜間或早晨。這時(shí)，天空無云阻擋，地面熱量迅速向外輻射出去，近地面層的空氣溫度迅速下降。如果空氣中水汽較多，就會(huì)很快達(dá)到過飽和而凝結(jié)成霧。另外，風(fēng)速對輻射霧的形成也有一定影響。如果沒有風(fēng)，就不會(huì)使上下層空氣發(fā)生交換，輻射冷卻效應(yīng)只發(fā)生在貼近地面的氣層中，只能生成一層薄薄的淺霧。如風(fēng)太大，上下層空氣交換很快，流動(dòng)也大，氣溫不易降低很多，則難于達(dá)到過飽和狀態(tài)。只有在l 一 3 米秒的微風(fēng)時(shí)，有適當(dāng)強(qiáng)度的交流，既能使冷卻作用伸展到一定高度，又

6、不影響下層空氣的充分冷卻，因而最利于輻射霧的形成。輻射霧出現(xiàn)在晴朗無云的夜間或早晨，太陽一升高，隨著地面溫度上升，空氣又回復(fù)到未飽和狀態(tài)，霧滴也就立即蒸發(fā)消散。空氣的相對濕度隨著溫度的升高而降低，這是因?yàn)榭諝獾臏囟仍龈呔湍苋菁{更多的水分。三 焓濕圖對于一定量的濕空氣，從上述的焓濕圖我們可以看出：1. 如果干球溫度一定的話，定量的濕空氣所能容納的水蒸氣量是有限的，且隨著干球溫度的增加，所能容納的水汽的量也是增加的，對應(yīng)圖中，相對濕度100%的飽和濕蒸汽所能容納的水蒸氣量是最多的。2. 濕空氣的含濕量決定了它的露點(diǎn)溫度，只要含濕量一定，露點(diǎn)溫度就不變。3. 含濕量是相對濕度沒有絕對的關(guān)系，具體可以

7、從上圖看出。4. 空氣的潛熱與含濕量有關(guān)，含濕量不變時(shí)，潛熱不發(fā)生變化，含濕量增加，潛熱增加四 常見的空氣處理過程1. 空氣做顯熱交換處理 - 顯熱增加方向空調(diào)調(diào)節(jié)中常用表面式空氣加熱器來對空氣進(jìn)行處理，當(dāng)空氣通過電加熱器時(shí)候，溫度升高了，但是含濕量沒有變化，所以這個(gè)過程也叫等濕加熱過程。從焓濕圖上我們可以看出這個(gè)過程空氣的焓值是增加的，但是隨著干球溫度的增加，相對濕度也在降低。如果環(huán)境只是太冷，可進(jìn)行簡單的加熱處理。2. 空氣做冷卻處理 - 沒有水析出，顯熱減少方向表面式冷卻器對需要處理的空氣進(jìn)行冷卻，且冷卻后的空氣的溫度高于露點(diǎn)溫度，即不會(huì)有水會(huì)析出。此過程中，含濕量是不變的，空氣的干球溫

8、度逐漸降低但是始終高于露點(diǎn)溫度，如果環(huán)境只是太熱，可進(jìn)行簡單的冷卻處理。3. 空氣做增濕處理空氣做增濕處理，空氣既無加熱又無排熱。用噴霧器對空氣進(jìn)行增濕，干球溫度保持不變，含濕點(diǎn)和露點(diǎn)溫度提高了。4. 空氣做降濕處理空氣既無加熱又無排熱，干球溫度保持不變，含濕量與露點(diǎn)溫度有所降低5. 利用蒸發(fā)式冷卻器對空氣進(jìn)行降溫、增濕處理（1）在一些干燥地區(qū)常采用這樣的過程，在冬季大多數(shù)系統(tǒng)需要對空氣加熱器進(jìn)行加熱和增濕處理，那么空氣即表現(xiàn)為，溫度升高的同時(shí)，含濕量也在增加，露點(diǎn)溫度也在增加。（ 2） 在夏季大多數(shù)空調(diào)設(shè)備需要對空氣進(jìn)行冷卻和除濕處理，那么空氣的表現(xiàn)為，溫度，含濕量及露點(diǎn)溫度的下降。夏季空調(diào)

9、制冷時(shí)，內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，空調(diào)內(nèi)機(jī)的盤管內(nèi)的制冷劑溫度一般為 7 度左右，遠(yuǎn)低于室內(nèi)空氣 27 度時(shí)候?qū)?yīng)的露點(diǎn)溫度 15 度左右，此時(shí)空氣中的水蒸氣不斷地凝結(jié)出來，干球溫度降低，含濕量也降低。6. 等焓加濕處理對空氣進(jìn)行噴水處理，水吸收空氣中的熱量而變?yōu)樗魵?，增加空氣的潛熱，同時(shí)由于水對空氣的冷卻，減少了空氣的顯熱。由于空氣失掉顯熱得到潛熱，因而空氣的焓值基本保持不變，此過程又稱之為等焓加濕過程。高壓噴霧7. 等焓減濕處理用固體吸濕劑（如硅膠）處理空氣時(shí)，水蒸氣被吸附在吸濕劑上，空氣的含濕量降低，潛熱減少，但是由于水蒸氣凝結(jié)放出熱量，使得空氣的顯熱增加，總體焓值不變。五

10、熱濕交換如下圖所示，由于水的蒸發(fā)作用，在水滴表面形成一層空氣薄膜，不亂是空氣中的水蒸氣分子還是水滴表面的飽和空氣層中的水汽分子，都在做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)?？諝庵械乃魵夥肿佑械倪M(jìn)入水滴表面飽和空氣層中去，同時(shí)飽和空氣層的水蒸氣分子有的也跳進(jìn)空氣層中去。若飽和空氣層中的水蒸氣分壓力大于空氣中的水蒸氣分壓力，由飽和空氣層跳進(jìn)空氣中的水蒸氣分子，多于由空氣跳進(jìn)飽和水蒸氣薄膜層的水蒸氣分子，這就是水分蒸發(fā)現(xiàn)象，即周圍空氣被加濕了。相反的過程就是水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象，即空氣被（干燥）減濕了。這種由于水蒸氣的壓力差引起的水蒸氣的蒸發(fā)與凝結(jié)現(xiàn)象，稱之為空氣與水的濕交換。聯(lián)系到空調(diào)設(shè)備的使用過程中，以制冷為例，對于制冷量

11、的的影響最大的是回風(fēng)的失球溫度，具體的原因就是，同樣的干球溫度，失球溫度增加的話，制冷量也會(huì)跟著發(fā)生很明顯的變化，濕球溫度增加的話，空氣中的水蒸氣含量增加，水蒸氣與盤管的換熱量增加，這個(gè)通過凝結(jié)水的增加可以看出。六 復(fù)雜的空氣處理過程例題 1. 在 150m3的房間內(nèi)，空氣溫度為25，壓力為 100kpa, 相對濕度為 60%。試計(jì)算（ a）空氣的含濕量，（2）露點(diǎn)溫度，（3）空氣中的水蒸氣的質(zhì)量先求出水蒸氣的分力壓 Pv = Pg * =3.169* 0.6= 1.9 kpa, 參數(shù) Pg 可以根據(jù)溫度值查表得到。則，干空氣的分壓力 Pa = 100-1.9 = 98.1kpa, 根據(jù)相應(yīng)的

12、含濕量公式可以計(jì)算出含濕量為 0.01205 （kg 水/kg 干空氣）w 0.622* Pv Pa查濕空氣焓濕圖可以得到，露點(diǎn)溫度為Tdew = 16.6 根據(jù)含濕量的定義，可以計(jì)算出濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量為，2.07kgmw * m w*Pa *VvaRa *T例題 2. 若將上題中的空氣冷卻至 10，低于露點(diǎn)溫度，（1）計(jì)算凝結(jié)出來的水量，（2）將空氣重新加熱至25時(shí)，濕空氣的相對濕度是多少？空氣冷卻至 10，該過程可以分為兩個(gè)階段，第一階段為干冷過程，即含濕量沒有發(fā)生變化，第二階段為除濕過程，有凝結(jié)水出來。 10時(shí)該濕空氣已經(jīng)飽和 ，即相對濕度為100%，同樣可以利用公式計(jì)算的含濕量 w

13、2 =0.00773.析出的水的質(zhì)量： 0.743kgmvw* maw* Pa * VRa *T如果再將空氣加熱至25，此過程為等濕加熱，即含濕量不變，查焓濕圖得相對濕度為 38%例題 3.將室外 5，相對濕度70%空氣加熱至25，空氣流量為50m3/min，加熱后空氣的相對濕度是多少？利用大金的焓濕圖軟件，查的5室外空氣的參數(shù)：干球溫度5相對濕度70%濕球溫度2.9含濕量3.8露點(diǎn)溫度0焓值14.5由于整個(gè)過程是等濕加熱 , 顯熱增加方向，即處理后的空氣與處理前的空氣的含濕量是一樣的，我們可以利用這個(gè)參數(shù)與溫度參數(shù)查的另一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)：干球溫度25相對濕度19.4濕球溫度12.3含濕量3.8露點(diǎn)溫度0.1焓值34.8例題 4.室外空氣為5，相對濕度40%，加熱至 25；然后在保持干球溫度不變的情況下，對加熱后的空氣進(jìn)行等溫加濕，即加入壓力為 400kpa 的水蒸氣，從而將相對濕度重新提升至 40%。. 室外空氣進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的體積流量為60m3/h，需要多少熱量？. 水蒸氣的流量. 加熱蒸汽的狀態(tài)我們將整個(gè)過程劃分為兩個(gè)階