摘要
將濕空氣各種參數之間的關係用圖線表示,製成焓濕圖,套用甚為方便。包含一定質量乾空氣的濕空氣系統,還可能有蒸汽含量的變化,它比簡單可壓縮系統多一個狀態變化的自由度,因此濕空氣的狀態確定於三個獨立參數。
平面圖上的狀態點只有兩個獨立參數,所以濕度圖常在一定總壓力下,再選定兩個獨立參數為坐標製作。採用的坐標可以有各種選擇,常見的有以含濕量和幹球溫度為坐標的d-t 圖,和以焓和含濕量為坐標的h-d 圖。各種濕度圖的製作原理和套用方法基本相同,本書主要介紹我國套用較多的焓濕圖,即h-d圖。
上圖表示 h-d 圖的結構。h-d 圖以焓h為縱坐標,以含濕量d為橫坐標。圖上畫出了定含濕量d,定蒸汽分壓力pv,定露點溫度td、定焓h、定濕球溫度tw,定幹球溫度t、定相對濕度各組線簇,對它們之間的關係和形狀說明如下。
定含濕量線簇:定d 線是一垂直線。在一定的總壓力下,pv與d 值是一一對應的,因此定d 線也就是定pv線。並且,濕空氣的露點溫度td僅確定於蒸汽分壓力pv,因此垂直線簇又是定td線簇。
定焓線簇
定焓線簇:h-d 圖以參數h為縱坐標,為使圖線不致過於密集,定h 線作成一組與縱坐標軸夾角為135°的平行直線。相對於1kg乾空氣,絕熱飽和過程的能量平衡方程為
或
其中,h為濕空氣的焓,h'為補充水的焓。由於h'一般是個很小的值,而且水的焓與濕空氣的焓h和hw相比,數值也是很小的。因此,在計算能量時,(dw-d) 項可以忽略,hw為空氣處於絕熱飽和狀態時的焓,它的數值確定於濕球溫度,即hw= f (tw)。故有上式表明,h值近似地與tw成單值函式關係,定tw線接近是定h線。我們採用的h-d 圖溫度範圍不高,就用定h 線作為定tw線。
定溫(幹球溫度)線:按照式
在溫度t不變的情形下,h與d 成線性關係,其斜率恆為正值,且隨溫度t的升高而增大。所以,在h-d上定溫線是一組斜率為正的斜直線。隨著溫度值的增大,斜率亦逐漸增大。
濕度線
定相對濕度線:定 線是一組向上凸的曲線。它表征,在一定 值下隨著焓值(或隨溫度)的增加,濕空氣中的含濕量相應增加。在一定的d 值下,相對濕度f隨著溫度的降低而增大,因此定f線隨 值增大而位置下移。 值最大( =100%)的定f線處於最下位置,稱為飽和空氣曲線。飽和空氣的乾球濕度t、濕球溫度tw和露點溫度td是同一個數值,所以在飽和空氣曲線上標出的溫度值既是露點溫度,又是濕球溫度,也是幹球溫度。不存在 的濕空氣狀態,因此濕空氣狀態點都在飽和曲線的上方。
應該注意,濕度圖是在一定的總壓力下製作的,對應於不同的總壓力有不同的濕度圖。
處理方案
一、空氣熱濕處理方案
1.等濕升溫
2.升溫加濕
3.等溫加濕
4.等焓加濕
5.等濕降溫
6.降溫減濕
7.等溫減濕
8等焓減濕
二、表冷器中完成過程
等濕加熱、等濕冷卻、冷卻去濕
三、噴水室中完成過程
升溫加濕、等溫加濕、等焓加濕、等濕降溫、冷卻去濕
(取自暖通空調工程設計方法與系統分析 主編 潘志信 劉曙光)