内容发布更新时间 : 2024/12/24 11:00:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
此过程与h＝59kJ/kg(a)的等焓线的交点B，就是所求的终状态点。如图2-9所示。图中B?点称为辅助点。
图2-8 平行线法绘制热湿比线
图2-9 辅助点法绘制热湿比线 第三节 湿空气焓湿图的应用
无论是在空调系统设计计算中，还是在空调系统运行调试与管理中，我们都离不开湿空气的焓湿图，归纳起来应用如下：①确定湿空气的状态参数；②表示湿空气状态变化过程；③求得两种或多种湿空气的混合状态；④确定空调系统的送风状态点及送风焓差；⑤利用h?d图分析空调系统设计与运行工况。
一、根据两个独立的状态参数确定空气状态及其余参数
湿空气的独立参数共有t、d、?、h及ts五个。当大气压力B一定时，可以根据其中任意两个决定空气状态，再从h?d图上查得td、pv、pv,b及db等其余参数。如图2-10所示。
【例2-3】 已知大气压力B=l01325Pa，空气的温度
图2-10 空气状态参数间的关系 t=20℃，相对湿度?=60％，求露点温度td和湿球温度ts。
【解】 已知B=101325Pa，t=20℃，?=60％，在湿空气的h?d图上确定空气状态点A，见图2-11。
前已述及，将不饱和空气冷却达到饱和时，所对应的温度即为露点温度。所在h?d图上，将A状态空气沿等dA线冷却到与?=100％的饱和线相交，则交点C的温度即为A状态空气的露点温度） td=12℃（如图2-11所示。
? 过A点作h=42.5 kJ/kg(a) 等焓线与=100％线相交，则交点B的
温度即为 A状态空气的湿球温度，ts=15.2℃（如图2-11所示）。
二、空气状态变化过程在h?d图上的表示
图2-11 例2-3图 利用h-d图能表示空气状态的变化过程。各种变化过程的方向和特征可用热湿比?表示。图2-12
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绘制了空气状态变化的几种典型过程。现分述如下：
（一）等湿（干式）加热过程 图2-12 几种典型的空气状态变化过程 空气调节中常用表面式空气加热器（或电加热器）来处理空气。当空气通过加热器时获得了热量，提高了温度，但含湿量并没变化。因此，空气状态变化是等湿增焓升温过程，过程线为A→B。在状态变化过程中dA?dB，hB＞hA，故其热湿比?为： ???hhB?hAhB?hA????? ?ddB?dA0
（二）等湿（干式）冷却过程
如果用表面式冷却器处理空气，且其表面温度比空气露点温度高，则空气将在含湿量不变的情况下冷却，其焓值必相应减少。因此，空气状态为等湿、减焓，降温过程，如图中A→C由于dA?dC，
hC＜hA，故其热湿比?为：
??（三）等焓减湿过程
hC?hAhC?hA????
dC?dA0用固体吸湿剂（例如硅胶）处理空气时，水蒸气被吸附，空气的含湿量降低，空气失去潜热，而得到水蒸气凝结时放出的汽化热使温度增高，但焓值基本没变，只是略微减少了凝结水带走的液体热，空气近似按等焓减湿升温过程变化。如图中A→D所示，其?值为 ?? （四）等焓加湿过程
用喷水室喷循环水处理空气时，水吸收空气的热量而蒸发为水蒸气空气失掉显热量，温度降低，水蒸气到空气中使含湿量增加，潜热量也增加。由于空气失掉显热，得到潜热，因而空气焓值基本不变。所以称此过程为等焓加湿过程。由于此过程与外界没有热量交换，故又称为绝热加湿过程。此时，循环水温将稳定在空气的湿球温度上。如图A→E所示。由于状态变化前后空气焓值相等，因而?为
hD?hA0??0
dD?dAdD?dA64
??hE?hA0??0
dE?dA?d此过程和湿球温度计表面空气的状态变化过程相似。严格地讲，空气的焓值也是略有增加的，其增加值为蒸发到空气中的水的液体热。但因这部分热量很少，因而近似认为绝热加湿过程是一等焓过程。
（五）等温加湿过程
如图中A→F过程。这也是一个典型的状态变化过程，是通过向空气喷蒸汽而实现的。空气中增加水蒸气后，其焓和含湿量都将增加，焓的增加值为加人蒸汽的全热量，即
?h??dhv
式中 ?d—— 每kg干空气增加的含湿量 [kg/kg(a)]； hv—— 水蒸气的焓，其值为hv=2500+1.84tv[kJ/kg(a)]。 此过程的?值为
???h?dhv??hv?2500?1.84tv ?d?d如果喷入蒸汽温度为100℃左右，则?≈ 2690，该过程线与等温线近似平行，故为等温加湿过程。 （六）减湿冷却（或冷却干燥）过程
如果用表面冷却器处理空气，当冷却器的表面温度低于空气的露点温度时，空气中的水蒸气将凝结为水，从而使空气减湿（或谓干燥），空气的变化过程为减湿冷却过程或冷却干燥过程，此过程线如图A→G，因为空气焓值及含湿量均减少，故热湿比?为： ??hG?hA??h??0
dG?dA??d如果用水温低于空气露点温度的水处理空气，也能实现此过程。
以上介绍了空气调节中常用的六种典型空气状态变化过程。从图2-12可看出代表四种过程的
????和?=0的两条线将h?d图平面分成了四个象限，每个象限内的空气状态变化过程都有各自
的特征，详见表2-2
表2-2 空气状态变化的四个象限及特征表
象限 Ⅰ Ⅱ 热湿比 状态变化特征 增焓加湿升温（或等温、降温） 增焓减湿升温 65
?＞0 ?＜0 Ⅲ Ⅳ ?＞0 ?＜0 减焓减湿降温（或等温、升温） 减焓加湿降温 三、两种不同状态空气混合过程的计算
不同状态的空气互相混合，在空气调节过程中是最基本、最节能的处理过程。例如：新回风的混合，冷热风的混合，干湿风的混合等等。为此，必须研究不同状态的空气混合规律及空气混合时在h?d图上的表示。具体方法如下：
设有两种状态分别为A和B的空气相混合，根据能量和质量守恒原理，有
GAhA?GBhB?(GA?GB)hC （2-12） GAdA?GBdB?(GA?GB)dC （2-13）
混合后空气的状态点即可从式（2-12）和（2-13）中解出，即
hC?(GAhA?GBhB)/(GA?GB) （2-14） dC?(GAdA?GBdB)/(GA?GB) （2-15）
这里需要注意的是：G的单位本应当是kg(a)，但是由于空气中的水蒸气量是很少的，因此，用湿空气的质量代替干空气的质量计算时，所造成的误差处于工程计算所允许的范围。因而，在后面的讨论中，都是用湿空气的质量代替干空气的质量进行，将不再特别说明。
由式（2-12）和（2-13）可以分别解得
GA/GB?(hB?hC)/(hC?hA) GA/GB?(dB?dC)/(dC?dA)
即
(hB?hC)/(hC?hA)?(dB?dC)/(dC?dA)
由上式可以得出
(hB?hC)/(dB?dC)?(hC?hA)/(dC?dA)
上式中的左边是直线BC的斜率，右边是直线CA的斜率。两条直线的斜率相等，说明直线 BC与直线CA平行。又因为混合点C是两直线的交点，说明状态点A，B，C是在一条直线上，如图2-13所示。
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从图中可知，由平行切割定理
图2-13 两种状态空气的混合在h?BC/CA=?(dB?dC)/(dC?dA)
又因为
d图上表?(dB?dC)/(dC?dA)=(hB?hC)/(hC?hA)?GA/GB
所以
BC/CA ?GA/GB （2-16）
此结果表明：当两种不同状态的空气混合时，混合点在过两种空气状态点的连线上，并将过两状态点的连线分为两段。所分两段直线的长度之比与参与混合的两种状态空气的质量成反比。（即混合点靠近质量大的空气状态点一端）。
如果混合点C出现在过饱和区，这种空气状态的存在只是暂时的，多余的水蒸气会立即凝结，从空气中分离出来，空气将恢复到饱和状态。多余的水蒸气凝结时，会带走水的显热。因此，空气的焓略有减少。空气状态的变化如图2-14
图2-14 过饱和区空气状态的变化过程 所示。并存在如下的关系：
hD?hC?4.19?dtD （2-17）
式中的hD，?d和tD是三个互相有关的未知数，要确定hD的值，需要用试算法。实际上，由于水分带走的显热很少，空气的变化过程线也可近似看做是等焓过程。
【例2-3】 某空调系统采用新风和部分室内回风混合处理后送入空调房间。已知大气压力B =101325Pa，回风量GA=10000kg/h，回风状态的tA=20℃，?A=60％。新风量GB=2500kg/h，新风状态的tB=35℃，?B=80％。试确定出空气的混合状态点C。
【解】 两种不同状态空气的混合状态点可根据混合规律用作图法确定，也可以用计算方法得出，这里采用计算法求解。
在大气压力B=101325Pa的h?d图上，由已知条件确定出A，B两种空气的状态点，并查得：hA= 42.5kJ/kg(a)，dA=8.8g/kg(a)，hB=109.4 kJ/kg(a)，dB=29.0 g/kg(a)，将上述值代入式（2-14）和（2-15）计算可得
?10000?42.5?2500?109.4? hC???kJ/kg(a)?55.9kJ/kg(a)
10000?2500??67