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1、空气调节原理1本讲稿第一页，共十五页湿空气参数简介空气调节的主要研究对象是空气，它是由干空气和水蒸汽组成的混合物，称为湿空气。湿空气的状态参数：1、压力：湿空气对单位地球表面积形成的压力称为湿空气总压力，通常用p或B表示，单位有帕（Pa）或千帕（KPa）。湿空气压力不是一个定值，它随各地海拔高度不同而存在差异，也随季节、气候的变化稍有高低。空调系统中，是用仪表测定湿空气压力的，但仪表上指示的压力称为工作压力（过去称表压力），工作压力不是空气的绝对压力，而是与当地大气压的差值，其相互关系为：绝对压力=当地大气压+工作压力。只有绝对压力才是湿空气的状态参数。2本讲稿第二页，共十五页2、温度：空气的
2、温度表示空气的冷热程度。温度的高低用“温标”来衡量。目前国际上常用的有绝对温标（又称开氏温标），符号为T，单位为K；摄氏温标，符号为t，单位为；有的国家也采用华氏温标，符号为t，单位为；这三种温标的换算关系为：t=T-273.15t=5/9（t-32）湿空气温度分干球温度、湿球温度、露点温度。干球温度是用普通温度计直接测量出的湿空气的温度；湿球温度是用湿球温度计直接测量出的湿空气的温度，湿球温度计与普通温度计的区别在于，其感温包上有包上（一端浸入水中一端包裹感温包）脱脂棉；露点温度是将未饱和的湿空气冷却，且保持其含湿量d在冷却过程中不变，则随着湿空气温度的下降，表中对应的饱和含湿量减少，当温度
3、下降到使得该湿空气的d值等于表中某一db值时，这个db所对应的温度称为该未饱和湿空气的露点温度，用符号tl表示。湿空气的露点温度只取决于空气的含湿量，含湿量不变时，tl亦为定值。3本讲稿第三页，共十五页3、湿度：湿度是表示湿空气中水蒸气含量多少的物理量，一般有三种表示方法。绝对湿度为单位容积湿空气中含有水蒸气的质量，符号为z，单位为Kg/m3含湿量为在湿空气中与1Kg干空气同时并存的水蒸气量，符号为d，单位为Kg/Kg干空气相对湿度为湿空气中水蒸气分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比，符号为=Pq/Pq,b*100%湿空气的相对湿度可以近似用空气的含湿量与同温度下的饱和含湿量之比来计算。4、焓
4、：在空调工程中，湿空气的状态经常发生变化，也经常需要确定此状态变化过程中的热交换量，焓是工质的一个状态参数，在定压过程中，焓差等于热交换量，符号i。4本讲稿第四页，共十五页湿空气的焓湿图介绍在空气调节工程中，为了避免繁琐的公式计算，可以将一定大气压B下的t、d、i及Pq湿空气的状态参数之间关系用线算图表示出来。线算图有多种形式。我国现在采用的是以焓为纵坐标，以含湿量为横坐标的焓湿图。5本讲稿第五页，共十五页空气调节系统空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备所组成。根据空气处理设备的集中程度分类：集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统。根据负担室内热湿负
5、荷所用的介质不同分类：全空气系统、全水系统、空气-水系统、冷剂系统。根据空调系统使用的空气来源分类：直流式系统、封闭式系统、回风式系统。6本讲稿第六页，共十五页空调系统的全年运行调节主要考虑以下原则:(1)、条件许可时，不同季节尽量采用不同的室内设定参数以及充分利用室内被调参数的允许波动范围，以推迟用冷（或用热）的时间。(2)、尽量避免冷热量抵消的现象。(3)、在冬、夏季，应充分利用室内回风，保持最小新风量，以节省冷量或热量的消耗。(4)、在过渡季，应加大新风量以充分利用室外空气的自然调节能力，并设法尽量推迟使用制冷机的时间。7本讲稿第七页，共十五页空气的热湿处理对于空气调节系统来说，一个空气
6、调节全过程是由空气处理全过程及送入房间的空气状态变化过程组成的。作为热湿交换的介质有水、水蒸气、液体吸湿剂和制冷剂。根据各种热湿交换设备的工作特点不同又可将它们分为两大类：直接接触式热湿交换设备和表面式热湿交换设备。喷水室和表面式换热器是应用最广的热湿交换设备。喷水室：空气与水之间的显热交换取决于边界层与周围空气之间的温度差，而湿交换及由它引起的潜热交换则取决于二者之间的水蒸气分子的浓度差或说取决于两者之间的水蒸气分压力差。表面式换热器：只能实现等湿加热、等湿冷却、和减湿冷却过程。8本讲稿第八页，共十五页空气的净化处理空气中的尘埃不仅对人的健康不利，而且会影响生产工艺过程的正常进行和影响室内壁
7、面、家具和设备的清洁，还会恶化某些空气处理设备的处理效果。因此，某些空调房间或生产工艺过程，除对空气的温湿度有一定的要求外，还对空气的洁净程度有要求。空气调节系统中，被处理的空气主要来自新风和回风，而新风中有大气尘，回风中因室内人员活动和工艺过程的污染也带有尘埃。因此，空气在送入室内之前，除进行热湿处理外，还应进行净化处理，主要是除去空气中的悬浮尘埃。此外，有时还需对空气进行杀菌、除臭和增添负离子，以进一步改善空气的品质。随着现代工业和科学技术的不断发展，为保证产品的高质量、高精度、高纯度和高成品率，需有高洁净程度的生产环境。高洁净程度的房间分工业洁净室或超净车间和生物洁净室，要求空调房间内空
8、气达到一定洁净程度的空调工程称为净化空调工程，它是以空气净化处理为主的空调工程。9本讲稿第九页，共十五页空气过滤器的滤尘原理：拦截、惯性作用、扩散作用、重力作用、静电作用。空气过滤器的主要性能指标：过滤效率、过滤器阻力、过滤器容尘量、过滤器的面速和滤速。空气过滤器的分类：粗效（又称初效）、中效、亚高效、0.3um级高效和0.1um级高效过滤器。空气过滤器的效率检测：质量法、比色法、钠焰法、油雾法、粒子计数器计数法，必须指出，由于过滤器效率检测时，采用的尘源方法不同，得到的结果差异颇大，因此，由不同的尘源和检测方法获得的效率值，一般不能进行比较。此外，在给出过滤器效率时，必须注明所采用的尘源及检
9、测方法。10本讲稿第十页，共十五页净化空调系统是指要求空调房间内空气洁净度达到一定级别的空调系统。它与一般空调系统的设计相比，有下述几方面的特点：一、气流组织目前洁净室采用的气流组织型式，主要有乱流和平行流（层流）两类。二、正压控制一般保持室内10-20Pa。三、新风量的确定新风量应取下列风量中的最大值1、乱流洁净室总送风量的10%，平行流洁净室总送风量的2%；2、补偿室内排风和保持室内正压值所需的新风量；3、保证室内每人每小时的新风量不小于40立方米。11本讲稿第十一页，共十五页空调系统的能源有效利用和节能一、空调系统耗能的主要特点（一）空调系统所需能源品位低，且用能有季节性。（二）系统同时
10、存在需要冷（热、湿）量和放出冷（热、湿）量的过程（三）设计和运行方案的不合理会给系统带来多种无效能耗二、空调系统的能源有效利用（一）天然能源的利用太阳能供暖与制冷、地热能的利用、地下含水层蓄能、地道风的利用（二）热能回收及低品位能的利用三、空调系统必需能耗的节能潜力（一）改善建筑物围护结构的保温性能（二）合理降低室内温、湿度标准（三）控制和正确利用室外新风量（四）减少输送系统的能耗12本讲稿第十二页，共十五页四、空调系统中减少和杜绝无效的能耗的节能措施（一）选择节能的空调（空气、水）系统（二）确保运行管理的自动控制1、室内温、湿度控制2、最佳启动和停机时间控制3、利用微处理机控制空调系统的运行（三）空调设计中采用部分负荷分析13本讲稿第十三页，共十五页空调系统的测定与调整测定调整前的准备工作：熟悉设计资料、准备测定仪表、编制测定计划。主要有风量的测定与调整、空气处理设备容量及系统工况的测定、空调系统综合效果的测定（温湿度、气流速度、正压、洁净度、噪音）。14本讲稿第十四页，共十五页15本讲稿第十五页，共十五页