8.2.1 湿空气的性质湿空气的性质8.2.2 空气的湿度图及其应用空气的湿度图及其应用8.2 湿空气的性质与湿度图湿空气的性质与湿度图 8.1.1湿空气的性质湿空气的性质湿空气:含有湿分的空气湿空气:含有湿分的空气基准:干燥过程中,绝干空气的质量不变基准:干燥过程中,绝干空气的质量不变干燥计算以单位质量绝干空气为基准干燥计算以单位质量绝干空气为基准 表征空气中所含水分的大小通常用两个表征空气中所含水分的大小通常用两个参数:参数:相对湿度相对湿度φ 湿度湿度H 一、湿度(湿含量)一、湿度(湿含量)H定义:湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气定义:湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气 质量之比质量之比湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成 P P 湿湿空空气气的的总总压压((kN/m2)),,即即P P干干空空气气 与与P P水水之和干燥过程中系统总压基本上恒定不变干燥过程中系统总压基本上恒定不变系统总压系统总压 P P ::((8-1))((8-2))((8-3))1 1、、定义式定义式 ((8-4))na——湿空气中干空气的千摩湿空气中干空气的千摩尔尔数,数,kmol;; nv——湿空气中水蒸汽的千摩湿空气中水蒸汽的千摩尔尔数,数,kmol。
式中:式中:Ma——干空气的摩干空气的摩尔尔质量,量,kg/kmol;;Mv——水蒸气的摩水蒸气的摩尔尔质量,量,kg/kmol;;2 2、以分压比表示、以分压比表示式中:式中:pv——水蒸汽分水蒸汽分压,,N/m2 P——湿空气湿空气总压,,N/m2((8-5))当湿空气可视为理想气体时,则有:当湿空气可视为理想气体时,则有:pv——空气中水蒸汽分压力;空气中水蒸汽分压力;式中:式中:((8-5))pg——干干空气分压力;空气分压力;即:即:当当P为一定值时,为一定值时,((8-6))((8-8))((8-7)) 湿度湿度H与总压力与总压力P及水汽分压力及水汽分压力pv有关 pv增大或增大或P减小,则减小,则H增大3、、饱和湿度和湿度HsHs::式中:式中:ps——同温度下水同温度下水蒸汽蒸汽的的饱和蒸汽和蒸汽压,,N/m2注:由于水的注:由于水的饱和蒸汽和蒸汽压只与温度有关,故只与温度有关,故饱和和 湿度是湿空气湿度是湿空气总压和温度的函数和温度的函数 当湿空气中水蒸汽分压当湿空气中水蒸汽分压 pv 恰好等于同温度恰好等于同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压下水蒸汽的饱和蒸汽压 ps时,则表明湿空气达时,则表明湿空气达到饱和,此时的湿度到饱和,此时的湿度H为饱和湿度为饱和湿度Hs。
8-9))二、相对湿度二、相对湿度 1、定、定义式:式: ((8-10))定义:定义: 在一定温度及总压下,湿空气的水汽分压在一定温度及总压下,湿空气的水汽分压pv与同温度下水的饱和蒸汽压与同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数之比的百分数8-11))即:即:2、意、意义:: 相相对湿度表明了湿空气的不湿度表明了湿空气的不饱和程度,反和程度,反映湿空气吸收水汽的能力映湿空气吸收水汽的能力当当φ=1=1(或(或100%100%),), pv v = = ps s:: 表示空气已被水蒸汽表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽,和,不能再吸收水汽,已无干燥能力已无干燥能力不可作为干燥介质;不可作为干燥介质; φ愈小,即愈小,即PvPv与与PsPs差距愈大,表示湿空气偏差距愈大,表示湿空气偏离离饱和程度愈和程度愈远,干燥能力愈大干燥能力愈大 湿空气未达饱和,湿空气未达饱和,能能够再吸收水汽,再吸收水汽,可作可作为干燥介质为干燥介质当当 φ <1<1时,时,pv v< < ps s::3、、H、、φ、、t 之之间的函数关系:的函数关系:((8-13))((8-12)) 可可见,,对水蒸汽分水蒸汽分压相同,而温度不同的湿相同,而温度不同的湿空气,若温度愈高,空气,若温度愈高,则Ps值愈大,愈大,φφ值愈小,干愈小,干燥能力愈大。
燥能力愈大 湿度湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值,而只能表示出水汽含量的绝对值,而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力三、三、湿比湿比热cH:: 在常压下,在常压下,将将1kg干空气和其所干空气和其所带的的Hkg水水蒸气的温度升高蒸气的温度升高1℃所需的所需的热量简称湿称湿热8-14))定定义::Cv——水蒸汽比水蒸汽比热, 其其值约为1.88 kJ/kg干空气干空气·℃式中:式中:Cg——干空气比干空气比热,其,其值约为1.01 kJ/kg干空气干空气·℃四、四、焓I:: 湿空气的湿空气的焓为单位位质量干空气的量干空气的焓和其和其所所带Hkg水蒸汽的水蒸汽的焓之和计算基准:算基准:0℃时干空气与液干空气与液态水的水的焓等于零8-15))I——温度为温度为t、湿度为、湿度为H的湿空气的焓值的湿空气的焓值 [kJ/kg 干气干气];;Ig g——干空气的焓值干空气的焓值 [kJ/kg干气干气];; Iv v——水汽的焓值水汽的焓值 [kJ/kg水汽水汽];; 式中:式中:r0——0℃时水的汽化潜水的汽化潜热,其,其值为2492kJ/kg。
因此,对于温度为因此,对于温度为t、、湿度为湿度为H 的湿空气,其的湿空气,其焓值包括由焓值包括由0℃的水变为的水变为0℃水汽所需的潜热及湿水汽所需的潜热及湿空气由空气由0℃℃生温至生温至t℃℃所需的显热之和所需的显热之和讨论::1×t×cg ::t℃绝干空气的焓;绝干空气的焓;Hr0+cHt::0℃水变成水变成0℃汽再变成汽再变成t℃汽的焓;汽的焓; 湿空气的焓值只与湿空气的湿度及温度有关湿空气的焓值只与湿空气的湿度及温度有关即:即:五、五、湿空气比容湿空气比容VH 定义:每单位质量绝干空气与所具有的定义:每单位质量绝干空气与所具有的HKgHKg湿空气湿空气 (绝干空气和水蒸汽)的总体积绝干空气和水蒸汽)的总体积8-16))式中:式中:VH——压力压力P P 、温度、温度t t下湿空气比容下湿空气比容 [m3湿气湿气/kg干气干气]其中:其中:((8-17))Vg——压力压力P P 、温度、温度t t下干空气比容下干空气比容 [m3干气干气/kg干气干气]Vw——压力压力P P 、温度、温度t t下水汽比容。
下水汽比容 [m3水水/kg水水]((8-18))((8-19))所以:所以:当总压力当总压力P为一定值时,为一定值时,湿比容随其温度和湿度的增加而增大湿比容随其温度和湿度的增加而增大另外:湿空气密度另外:湿空气密度((8-20))((8-21))六、露点六、露点 td湿度湿度H与露点与露点 td 的关系:的关系:式中:式中:1、定义、定义:一定压力下,将不饱和空气等湿降温至:一定压力下,将不饱和空气等湿降温至 饱和,出现第一滴露珠时的温度饱和,出现第一滴露珠时的温度8-22))Hs——为露点露点td时水的饱和湿度;时水的饱和湿度;Pd——为露点露点td时水的饱和蒸汽压时水的饱和蒸汽压, 也就是该也就是该 空气在初始状态下的水蒸汽分压空气在初始状态下的水蒸汽分压pv ,, pv = pd 2、、计算算td:: 计算得到算得到Pd ,,查其相其相对应的的饱和温度,即和温度,即为该湿含量湿含量H和和总压P时的露点的露点td8-23))3、同、同样地,由露点地,由露点td和和总压P可确定湿含量可确定湿含量H。
8-24))七、干球温度七、干球温度t 定义:在空气流中放置一支普通温度计,所测得定义:在空气流中放置一支普通温度计,所测得 空气的温度为空气的温度为t,相对于湿球温度而言,此,相对于湿球温度而言,此 温度称为空气的干球温度温度称为空气的干球温度八、湿球温度八、湿球温度 tw 温度计的感温球用纱布包裹,纱布温度计的感温球用纱布包裹,纱布 用水用水保持湿润,这支温度计为湿球温度计保持湿润,这支温度计为湿球温度计1、湿球温度计:、湿球温度计: 湿球温度计在空气中所达到的平衡或稳定湿球温度计在空气中所达到的平衡或稳定的温度,的温度,以以tw表示2 2、、湿球温度:湿球温度:不饱和空气的湿球温度不饱和空气的湿球温度 tw低于干球温度低于干球温度 t 图图8-3 干湿球温度计干湿球温度计 水分汽化所需潜水分汽化所需潜热,首先取自湿,首先取自湿纱布的布的显热,,使其表面降温,于是在湿使其表面降温,于是在湿纱布表面与气流之布表面与气流之间又又形成了温度差,形成了温度差,这一温度差将引起空气向湿一温度差将引起空气向湿纱布布传递热量。
量 3、、过程分析:程分析: 当不当不饱和空气流和空气流过湿球表面湿球表面时,由于湿,由于湿纱布布表面的表面的饱和蒸汽和蒸汽压大于空气中的水蒸汽分大于空气中的水蒸汽分压,在,在湿湿纱布表面和气体之布表面和气体之间存在着湿度差,存在着湿度差,这一湿度一湿度差使湿差使湿纱布表面的水分汽化被气流布表面的水分汽化被气流带走;走;空气以对流方式传给水的热量速率空气以对流方式传给水的热量速率 =水分汽化所需的热量水分汽化所需的热量 当当单位位时间由空气向湿由空气向湿纱布布传递的的热量恰量恰好等于好等于单位位时间自湿自湿纱布表面汽化水分所需的布表面汽化水分所需的热量量时,湿,湿纱布表面就达到一布表面就达到一稳态温度,即湿温度,即湿球温度4、、计算式:算式: 当湿球温度计上温度达到稳定时,空气向当湿球温度计上温度达到稳定时,空气向棉布表面的传热速率为:棉布表面的传热速率为: ((8-25))气膜中水汽向空气的传递速率为气膜中水汽向空气的传递速率为 :: 在稳定状态下,传热速率与传质速率之间在稳定状态下,传热速率与传质速率之间关系为关系为 ::((8-28))((8-27))((8-26))—— 湿球温度湿球温度 tw 定义式定义式 ((8-29))Hw——湿空气在温度湿空气在温度为tw下的下的饱和湿度,和湿度, kg水水/kg干气;干气;式中:式中:H——空气的湿度,空气的湿度,kg水水/kg干气;干气;rw——湿球温度湿球温度tw下水的汽化下水的汽化热,,kJ/kg;;kH——以湿度差以湿度差为推推动力的力的对流流传质系数,系数, kg/((m2s△△H);; α——空气至湿纱布的对流传热系数,空气至湿纱布的对流传热系数,W/m2 •℃℃;;图图8-4 湿球温度计工作原理湿球温度计工作原理5、影响湿球温度、影响湿球温度tw的三方面因素:的三方面因素:1)物系性质:与)物系性质:与α 、、 kH有关的物性;有关的物性;2)空气状态:)空气状态:t、、H;; 3)流动条件:)流动条件: α/kH ;;6、、实验表明:表明: 当流速足当流速足够大大时,,热、、质传递均以均以对流流为主,且主,且kH及及α都与空气速度的都与空气速度的0.8次次幂成正比,成正比,比比值α/kH近似近似为一常数(一常数(对水蒸汽与空气的系水蒸汽与空气的系统,,α/kH=0.96~~1.005))。
此此时,湿球温度,湿球温度tw为湿空气温度湿空气温度t和湿度和湿度H的函数8-30))当温度当温度t和湿度和湿度H一定一定时,湿球温度,湿球温度tw为定定值7、、讨论::1)在)在测量湿球温度量湿球温度时,空气速度一般需大于,空气速度一般需大于 5m/s,使,使对流流传热起主要作用,相起主要作用,相应减少减少热 辐射和射和传导的影响,使的影响,使测量量较为精确2)在实际生产中,常常利用干、湿球温度计来)在实际生产中,常常利用干、湿球温度计来 测量空气的湿度测量空气的湿度3))tw <<t,,H增加,增加, tw 接近接近t ;当;当φ=1时,, tw =t 4)通过测定)通过测定tw 和和t,可,可测定气体定气体湿度湿度H;; 5)表面充分润湿的物料与湿空气接触时,物料)表面充分润湿的物料与湿空气接触时,物料 表面温度为表面温度为湿球温度湿球温度tw 九、绝热饱和温度九、绝热饱和温度tas1、、定义:绝热饱和过程中,气、液两相最终达定义:绝热饱和过程中,气、液两相最终达 到的平衡温度称为绝热饱和温度到的平衡温度称为绝热饱和温度。
2、、绝热饱和过程:绝热饱和过程: 不饱和空气在与外界绝热的条件下和大量不饱和空气在与外界绝热的条件下和大量的液体接触,若时间足够长,使传热、传质趋的液体接触,若时间足够长,使传热、传质趋于平衡,则最终空气被液体蒸汽所饱和,空气于平衡,则最终空气被液体蒸汽所饱和,空气与液体温度相等,此过程称为绝热饱和过程与液体温度相等,此过程称为绝热饱和过程3、绝热饱和过程说明:、绝热饱和过程说明:8.5 图8.58.5表示了在一表示了在一绝热良好的增湿塔中,湿良好的增湿塔中,湿度度H和温度和温度t的不的不饱和空气由塔底引入,水由塔和空气由塔底引入,水由塔底底经循循环泵送往塔送往塔顶,,喷淋而下;与空气成逆淋而下;与空气成逆流接触,然后回到塔底再循流接触,然后回到塔底再循环使用 在在该过程中,水量很大,达到程中,水量很大,达到稳定后,全定后,全塔的水温相同,塔的水温相同,设为tas 气液在逆流接触中,由于空气气液在逆流接触中,由于空气处于不于不饱和和状状态,水分,水分则不断汽化不断汽化进入空气 此此时,空气已被水分所,空气已被水分所饱和,液体不再和,液体不再汽化,气体的温度也不再降低,达到入口气汽化,气体的温度也不再降低,达到入口气体在体在绝热增湿增湿过程的极限温度,其程的极限温度,其值与水温与水温tas相同,即相同,即为该空气的空气的绝热饱和温度。
和温度 又由于系又由于系统与外界无与外界无热量交量交换,水分汽,水分汽化所需汽化潜化所需汽化潜热只能取自空气的只能取自空气的显热,于是,于是气体沿塔上升气体沿塔上升时,不断地冷却和增湿,若塔,不断地冷却和增湿,若塔足足够高,使得气、液有充足的接触高,使得气、液有充足的接触时间,气,气体到塔体到塔顶后将与液体后将与液体趋于平衡,达到于平衡,达到过程的程的极限 由于循由于循环水不断汽化至空气中,所以水不断汽化至空气中,所以须向向塔内塔内补充一部分温度充一部分温度为tas的水 此此时气体的湿度气体的湿度为tas下的下的饱和湿度和湿度Has塔内底部的湿度差和温度差最大,塔内底部的湿度差和温度差最大,顶部部为零 除非除非进口气体是口气体是饱和湿空气,否和湿空气,否则,,绝热饱和温度和温度总是低于气体是低于气体进口温度,即口温度,即tas<<t 以以单位位质量的干空气量的干空气为基准,在基准,在稳态下下对全塔作全塔作热量衡算量衡算,,气体放出的气体放出的显热=液体汽液体汽化的潜化的潜热,即:,即: 4、、计算式:算式:或或((8-31))((8-32))ras ——tas温度下水的汽化潜热,温度下水的汽化潜热,kJ/ /kg水;水;cH ——湿空气的比热,湿空气的比热, kJ/ /kg干气干气• ℃ ℃ Has——空气的绝热饱和湿度,空气的绝热饱和湿度,kg水水/ /kg干气;干气;式中:式中: 上式表明,空气的上式表明,空气的绝热饱和温度和温度tas是空气是空气湿度湿度H和温度和温度t的函数,是湿空气的状的函数,是湿空气的状态参数,参数,也是湿空气的性也是湿空气的性质。
当当t、、tas已知已知时,可用上式来确定空气的,可用上式来确定空气的湿度湿度H 在在绝热条件下,空气放出的条件下,空气放出的显热全部全部变为水分汽化的潜水分汽化的潜热返回空气中,返回空气中,对于于1kg空气来空气来说,水分汽化的量等于其湿度差(,水分汽化的量等于其湿度差(Has--H),),由于由于这些水分汽化些水分汽化时,除潜,除潜热外,外,还将温度将温度为tas的的显热也也带至气体中至气体中绝热饱和和过程又可当作等程又可当作等焓过程程处理 所以,所以,绝热饱和和过程程终了了时,气体的,气体的焓比比原来增加了原来增加了4.187tas((Has--H) 但此但此值和空气的和空气的焓相比很小,可忽略不相比很小,可忽略不计,,故故绝热饱和和过程又可当作等程又可当作等过焓程程处理5、特、特别说明:明:6、湿球温度、湿球温度 tw 与绝热饱和温度与绝热饱和温度 tas 的关系:的关系:((i)湿球温度和)湿球温度和绝热饱和温度都不是湿气体本和温度都不是湿气体本身的温度,但都和湿气体的温度身的温度,但都和湿气体的温度t和湿度和湿度H有关,有关,且都表达了气体入口状且都表达了气体入口状态已确定已确定时与之接触的与之接触的液体温度的液体温度的变化极限。
化极限1)相同点:)相同点:((ii))对于空气和水的系于空气和水的系统,两者在数,两者在数值上近似上近似相等可以看出可以看出 ,当,当时,, 比比较式:式: 对空气和水的系空气和水的系统, α/KH=0.96~~1.005,,湿含量湿含量H不大的情况下(一般干燥不大的情况下(一般干燥过程程H<<0.01),),CH=1.01+1.88H=1.01~~1.03 由此可知,由此可知,对于空气和水的系于空气和水的系统,湿球温,湿球温度可度可视为等于等于绝热饱和温度但但对其它物系,其它物系, α/KH=1.5~~2,与,与cH相差很大;相差很大; 例如例如对空气和甲苯系空气和甲苯系统α/KH= 1.8 cH ,此,此时,湿球温度高于绝热饱和温度时,湿球温度高于绝热饱和温度 如果湿物料足如果湿物料足够润湿,湿,则其表面温度也就其表面温度也就是湿空气的是湿空气的绝热饱和温度和温度tas,亦即湿球温度,亦即湿球温度tw,,而湿球温度是很容易而湿球温度是很容易测定的,因此湿空气在等定的,因此湿空气在等焓过程中的其它参数的确定就比程中的其它参数的确定就比较容易了。
容易了 因因为在在绝热条件下,用湿空气干燥湿物料条件下,用湿空气干燥湿物料的的过程中,气体温度的程中,气体温度的变化是化是趋向于向于绝热饱和和温度温度tas的((ii))tas是大量水与空气接触,最是大量水与空气接触,最终达到两相平达到两相平 衡衡时的温度,的温度,过程中气体的温度和湿度都程中气体的温度和湿度都 是是变化的;化的;tw是少量的水与大量的是少量的水与大量的连续气气 流接触,流接触,传热传质达到达到稳态时的温度,的温度,过 程中气体的温度和湿度是不程中气体的温度和湿度是不变的2)不同点:)不同点:((i))tas是由是由热平衡得出的,是空气的平衡得出的,是空气的热力学性力学性 质;;tw则取决于气、液两相取决于气、液两相间的的动力学因力学因 素素——传递速率((iii))绝热饱和和过程中,气、液程中,气、液间的的传递推推动 力由大力由大变小、最小、最终趋近于零;近于零;测量湿球量湿球 温度温度时,,稳定后的气、液定后的气、液间的的传递推推动 力不力不变。
以上介以上介绍了表示湿空气的四种温度:了表示湿空气的四种温度:干球温度干球温度t;;湿球温度湿球温度tw;;绝热饱和温度和温度tas;;露点露点td不不饱和湿空气:和湿空气:t > tw=((tas))>td 比比较之有:之有:饱和湿空气:和湿空气:t = tw=((tas))= td8.2.2 空气的湿度图及其应用空气的湿度图及其应用 温度温度——湿度湿度图((简称:温湿称:温湿图)) 为了便于了便于计算,将空气各种性算,将空气各种性质标绘在在湿度湿度图中湿度湿度图的形式有两种:的形式有两种:焓——湿度湿度图((简称:称:焓湿湿图)) 一般常用的湿度一般常用的湿度图都是都是针对一定的一定的总压而而绘制的 如如图8-6所示所示为在在总压P=101.3kN/m2下下绘制的温度制的温度——湿度湿度图(低温部分)低温部分)8-6 用公式计算湿空气的性质比较繁琐,有时还用公式计算湿空气的性质比较繁琐,有时还要用到试差(如计算要用到试差(如计算tw)本章主要研究的图是本章主要研究的图是焓焓——湿度图 另外,空气的状态变化过程在图中表示亦比另外,空气的状态变化过程在图中表示亦比较形象直观。
较形象直观 若将湿空气的各种性质绘成图,利用图查取若将湿空气的各种性质绘成图,利用图查取湿空气的有关参数,则比较简便湿空气的有关参数,则比较简便 在总压在总压p一定时,上述湿空气的各个参数(一定时,上述湿空气的各个参数(t、、pv、、H、、φ、、I、、tw等)中,只有两个参数是独立等)中,只有两个参数是独立的,即规定两个互相独立的参数,湿空气的状的,即规定两个互相独立的参数,湿空气的状态即被唯一地确定态即被唯一地确定 工程上为方便起见,将诸参数之间的关系在工程上为方便起见,将诸参数之间的关系在平面坐标上绘制成湿度图平面坐标上绘制成湿度图一、一、焓湿图焓湿图 空气湿度图的绘制:空气湿度图的绘制: I-H图是以总压图是以总压p=101.33×105kPa为前提画为前提画出的,出的,p偏离较大时此图不适用偏离较大时此图不适用纵坐标为纵坐标为I((kJ/kg绝干气);绝干气);横坐标为横坐标为H((kg水汽水汽/kg绝干空气);绝干空气);注意:注意:两坐标的交角为两坐标的交角为135°(不是(不是90°)!)! 是将横轴上的湿度值是将横轴上的湿度值H投影到辅助坐标上投影到辅助坐标上的,便于读图,而真正的横坐标的,便于读图,而真正的横坐标H在图中并没在图中并没有完全画出。
有完全画出水平轴(辅助坐标)的作用:水平轴(辅助坐标)的作用: 使图中各种曲线群不至于拥挤在一起,从使图中各种曲线群不至于拥挤在一起,从而提高读图的准确度而提高读图的准确度目的:目的:((1)等)等H线(等湿度线)线(等湿度线)等等H线为一系列平行于纵轴的直线线为一系列平行于纵轴的直线注意:注意: ①① 同一等同一等H线上不同点,线上不同点,H值相同,但湿空气值相同,但湿空气的状态不同(在一定的状态不同(在一定p下必须有两个独立参数才下必须有两个独立参数才能唯一确定空气的状态);能唯一确定空气的状态);②②根据露点根据露点td的定义,的定义,H相同的湿空气具有相等相同的湿空气具有相等的的td,因此在同一条等,因此在同一条等H线上湿空气的线上湿空气的td是不变的,是不变的,换句话说换句话说H、、 td不是彼此独立的参数不是彼此独立的参数((2)等)等I线(等焓线)线(等焓线)①①同一等同一等I线上不同点,线上不同点,I值相同,但湿空气状值相同,但湿空气状态不同;态不同; 等等I线为一系列平行于横轴(不是水平辅助线为一系列平行于横轴(不是水平辅助轴)的直线。
轴)的直线注意:注意:②②前已述及湿空气的绝热增湿过程近似为等前已述及湿空气的绝热增湿过程近似为等I过过程,因此等程,因此等I线也就是绝热增湿过程线,在同一线也就是绝热增湿过程线,在同一等等I线上,线上,H↑则则t↓或或H ↓则则t ↑,但,但I不变改写为改写为:当当t一定时,一定时, I-H为直线t↑,斜率,斜率↑,因此各等,因此各等t线不是平行的直线线不是平行的直线3)等)等t线(等温线)线(等温线)各直线的斜率为:各直线的斜率为:((8-32))((4)等)等φ线(等相对湿度线)线(等相对湿度线)P固定,当固定,当φ一定时,一定时, 假设一个假设一个t,求出,求出ps,可算出一个相应的,可算出一个相应的H ,将若干个(,将若干个(t,,H)点连接起来,即为一条)点连接起来,即为一条等等φ线注意:注意:①①当当H一定时,一定时,t↑,, φ ↓,吸收水汽能力,吸收水汽能力↑ 所以,湿空气进入干燥器之前须先经过预热,所以,湿空气进入干燥器之前须先经过预热,以提高其温度和焓值,有利于载热外,同时也是以提高其温度和焓值,有利于载热外,同时也是为了降低相对湿度而有利于载湿;为了降低相对湿度而有利于载湿;②② φ=100%的线称为饱和曲线,线上各点空气为的线称为饱和曲线,线上各点空气为水蒸气所饱和;水蒸气所饱和; 此线下方为过饱和区域,空气中含雾状水滴,此线下方为过饱和区域,空气中含雾状水滴,不能用于干燥物料;不能用于干燥物料; 此线上方为未饱和区(此线上方为未饱和区(φ<<1),在这个区),在这个区域的空气可以作为干燥介质;域的空气可以作为干燥介质;③③ I-H图是以总压图是以总压p=101.33×103kPa为前提绘为前提绘制的;制的; H=常数,等常数,等φ线(图中线(图中φ=5%与与φ=10%两两条线)垂直向上为直线与等条线)垂直向上为直线与等H线重合。
线重合当当φ一定,一定,t≥99.7℃时:时:((5))pv线线(水蒸汽分压线水蒸汽分压线) pv线标于于φ=100%线的下方,表示线的下方,表示pv与与H之之间的关系间的关系得:得: 由:由:二、湿度图的应用二、湿度图的应用 I—H图中的任意一点图中的任意一点A代表一个确定的空气代表一个确定的空气状态,其状态,其t、、 tw 、、H、、φ、、I等均为定值已知湿等均为定值已知湿度空气的两个独立参数,即可确定一个空气的度空气的两个独立参数,即可确定一个空气的状态状态A,其他参数可由,其他参数可由I—H图查得 t—H、、 t—tw 、、 t—td、、 t—φ、是相互独立、是相互独立的两个参数,可确定唯一的空气状态点的两个参数,可确定唯一的空气状态点A;; td—H、、 pv—H、、 td—pv(都在同一条等温(都在同一条等温线上),线上), tw—I(在同一条等(在同一条等I线上),不是彼线上),不是彼此独立的参数,不能确定空气的状态点此独立的参数,不能确定空气的状态点A2 2)已知湿空气某两个可确定状态的独立变量,求)已知湿空气某两个可确定状态的独立变量,求 该湿空气的其他参数和性质该湿空气的其他参数和性质 1)由测出的参数确定湿空气的状态)由测出的参数确定湿空气的状态a)水与空气系统,已知空气的干球温度)水与空气系统,已知空气的干球温度t t和湿球和湿球 温度温度tw,确定该空气的状态点,确定该空气的状态点A A( (t,,H) )。
b)水与空气系统中,已知)水与空气系统中,已知t和和td,求原始状态点,求原始状态点 A(t,,H)c)水与空气系统中,已知)水与空气系统中,已知t和和φ,求原始状态点,求原始状态点 A的位置AtdA图图8-8 在在H-I图中确定湿空气的状态点图中确定湿空气的状态点A图图8-9 在在H-I图中确定湿空气的状态点图中确定湿空气的状态点 例:已知湿空气的干球温度例:已知湿空气的干球温度t=30℃=30℃,,相对湿相对湿度度φφ=0.6=0.6,,求湿空气的湿度求湿空气的湿度H,,露点露点td、、tas t=30AH=0.016kg/kg干气干气Dtd=21等焓线等焓线Ctas=23利用湿度图查取湿空气的物性利用湿度图查取湿空气的物性End图图8-3 干湿球温度计干湿球温度计3、绝热饱和过程说明:、绝热饱和过程说明:8.5等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图等湿线等湿线等焓线等焓线等温线等温线饱和空饱和空气线气线p-Hp-H线线图图8-7 焓湿图焓湿图。