[工学]第一章 空气调节与制冷原理基础.ppt

第一章 空气调节与制冷原理基础知识 第一节 常用名词及概念 一、湿空气的物理性质 空气：是一种混合气体，它是氮、氧、氩、二氧化碳等气体和水蒸气所组成的。 干空气：将水蒸气以外的所有气体 湿空气的物理性质 湿空气：由干空气和一定量的水蒸气混合而成的大气。大气中的水蒸气含量是不多的，它与干空气的质量比在千分之几到千分之二十几的范围内。虽然湿空气中水蒸气的含量少，但其变化会引起湿空气干、湿度变化，进而对人体感觉、产品质量、工艺过程和设备维护等都有直接影响：同时，湿空气中水蒸气含量的变化又会使湿空气的物理性质随之变化。因此，从空气调节的角度来说，空气的潮湿程度是我们十分关心的问题。 饱和空气：干空气具有吸收和容纳水蒸气的能力，并且在一定温度下只能容纳一定量的水蒸气。在一定温度下，空气中所含水蒸气达到最大值的空气称为饱和空气。 在一定温度下，湿空气中水蒸气分压力的大小，是衡量水蒸气含量即空气干燥或潮湿的指标。 （2）温度?是表示空气冷热程度的标尺。 热力学温标　又称开尔文温标或绝对温标，符号为T，单位为K；热力学温标是在一个标准大气压下定义纯水的冰点温度为273.16K，沸点温度为373.16K，其间分为100等份，每等份称为热力学温度1度(1K)。 摄氏温标　又叫国际温标，符号为t，单位为℃；在一个标准大气压下，把纯水的冰点温度定为0℃，沸点温度定为100℃，其间分成100等份，每一等份就叫1℃。 华氏温标, 以符号tF,单位,oF表示 ； 它们之间的换算公式如下： T=t+273.15≈t+273 （K） t=5/9(tF-32) (℃) 焓的物理意义：是指特定温度作为起点时物质所含的热量。 例如：通常把水在压力p=101325pa、温度为0 ℃时的焓定为零。而1kg的水由0 ℃上升至100 ℃需要吸热418.68kJ，由100 ℃至全部汽化需要吸热2257kJ。所以，水从0 ℃至全部蒸发所吸总热量为2675kJ，也就是蒸汽在该状态下地焓值为2675kJ/kg。 当对物质加热或加给外功时，焓值增大；反之，物质被冷却或蒸汽膨胀向外做功时，焓值减少。 焓的变化量即是工质的热量，定压过程焓的表达式为 　　热湿比 ? : 湿空气状态变化前后的焓差和含湿量差之比值 ? 线表示了空气状态变化的方向和特征,对于空调区域而言，热量Q和湿量W表示房间的余热和余湿 表面式换热器是让媒质通过金属管道而对空气进行加热或冷却的。采用这种方式时，空气和媒质之间并无直接接触，换热在金属管道表面进行，故称为表面式换热器。 两种不同状态空气混合过程的计算 两种不同状态的空气混合在空气调节系统的设计过程中是经常遇到的情况，为此，必须研究空气的混合规律。 在空调工程中，为了节省冷量（或热量），通常利用从空调房间抽回的一部分室内空气（回风），与一定数量的室外空气（新风）或经过处理后的空气相混合，再送入房间，这就需要确定混合后空气的状态参数。 冷冻式除湿机是由风扇将潮湿空气抽入机内，经过制冷系统(压缩机，蒸发器，冷疑器)相互作用下疑结成霜，系统自动升温化霜成水流入盛水箱， 产生出干燥空气排出， 如此循环使室内湿度降低，潮湿空间逐步达到干爽的效果。 转轮式除湿机是采用空气固体吸附的转盘式金属硅胶吸附体。在除湿过程中，吸附转盘在驱动装置带动下缓慢转动，当吸附转盘在处理空气区域吸附水分子达到饱和状态后，进入再生区域由高温空气进行脱附再生，这一过程不断周而复始，干燥空气连续的经温度调节后送入指定空间，达到高精度的温湿度控制。 干式冷却技术是通过提高进入表冷盘管的冷冻水温度,使盘管表面空气层温度高于被处理空气的露点温度,被处理的空气只有温度降低,而含湿量不变。表冷盘管表面无冷凝水产生,从根本上消除了盘管在湿工况下引发的病菌滋生的问题[1-2]。该技术已在制药、电子等洁净空调系统中得到广泛应用[1]。随着人们对室内空气品质要求日益提高,干冷却技术在民用空调中也开始推广应用[2]。目前卷烟厂空调系统在夏季运行时,很多工况下只需要对空气进行降温处理而不需要进行除湿,由于表冷盘管进水温度为7℃,远远低于表冷器入口空气 两种不同状态空气混合过程的计算 已知：质量流量GA（kg/s），状态为A（hA,dA）的空气和质量流量为GB（kg/s），状态为B（hB,dB）的两种空气相混合，混合后状态点为C点（hC,dC）。确定：混合后的状态参数。 混合后的空气质量流量为：GC= GA+ GB（kg/s） GAhA