纺织厂空气调节-四号

1、第一章 纺织厂空气调节的作用本章重点纺织厂空调工程是纺织厂现代生产中不可缺少的重要措施。它们的任务就是采用人工方法，创造一种既能满足生产需要又能使舒适的空气环境。一、空气环境与人体生理的关系非常密切。二、实感温度是衡量人体对周围环境舒适程度的一个标志。三、温湿度调节与管理是纺织厂生产中一个重要环节。合理地调节车间温湿度不但可以改善纺织纤维的性能，并且也能改善一间的生产状况，使生产工艺各道工序顺利进行，以提高产、质量。空气调节是一门使空气的温度、相对温度、流速和清洁度保持在一定范围内的科学技术。纺织原料和制成品大多具有吸水性能，吸水后的纤维性能、工艺处理会发生明显的变化，所以搞好纺织厂空调工作，

2、使车间保持合适的温度、湿度、空气流速和清洁度条件，不受室内外各种条件变化的影响，具有特别重要的意义。这既是实现优质、高产、低消耗，全面完成生产任务的需要，又是贯彻国家劳动保护政策，关心职工身体健康，提高劳动生产率的重要措施。空气调节工作的管理，是纺织企业公认的一项不可缺少的基础性技术管理，必须高度重视，管理好空气调节，为工艺流程提供相适宜的环境状态，确保生产顺利进行。第一节 空气环境与人体健康的关系人在正常体温（约37左右）时，才能健康地生活和工作，假如高于或低于正常体温，人就会生病或不能愉快地胜任工作。人体产生热量的多少，主要是劳动强度决定的，劳动强度愈大，产生的热量愈多，需要散发出的热量亦

3、越多；在达到平衡时，才能保持正常体温。气温是在不断地变化的，当气温低时，人体散失热量大于产生热量，就会感到寒冷；如果这时空气又潮湿，由于潮湿空气的导热性能和吸收辐射热的强度较大，因此就会感到阴冷。如果气温很高，则由于人体与环境温差的减小，造成散失热量小于产生热量，人就会感到热，这时主要依靠汗水的蒸发来散热。所以周围环境的空气状态对人体健康有很大的关系。除温、湿度外，空气的流动速度也有很大影响。一个适宜的劳动环境应考虑到空气的清洁度、新鲜度和噪音这三个基本因素。我国规定纺织企业生产车间春秋冬三季的温度应保持在2028为宜，夏季细纱、布机间最高平均温度不超过3032，相对湿度最低不小于45%，最高

4、不大于80%；新鲜空气补给量，每人每小时不少于2030m3；一氧化碳最高含量不超过30mg /m3。每个工作日接触噪声 时间为8小时的工作地带，允许噪声最大为85分贝。送回风系统噪音要控制在95分贝以下；各工序最大粉尘允许浓度3mg/m 3以下。第二节 空气环境与纺织工艺的关系一、空气环境与纺织工艺的关系空气的温湿度对纺织工艺影响很大，温湿度对纤维强度、伸长度、导电性、柔软性、回潮率等有密切关系。因此，在纺织过程中，对温湿度有着严格的要求。现以棉纺织工艺为例简述如下。1对原料的影响 棉纤维的外表和主体层都有积水基团的羟基OH，羧基COOH和酰胺基CONH，纤维的细胞腔和纤维之间都能贮存水份，具

5、有敏感的吸湿性能。各种纤维的含湿量的高低，影响着纤维的强力、摩擦系数、导电性能、开松与除杂效能，都会直接或间接地影响纤维的可纺性能和产品的质量。（1）温湿度与回潮率的关系 空气的湿度不同，纤维的回潮率亦不同，湿度增大，则纤维的回潮率亦增大，湿度减小，纤维的回潮率亦减小。温度与回潮率的关系，一般情况下，若相对湿度不变，纤维的吸湿性随温度增大反而降低。（2）温湿度与强力的关系 湿度对纤维强力的影响因纤维不同而有异。如棉纤维在相对湿度6070%时，其强力比干燥状态下提高50%左右。若相对湿度80%以上，则强力增加就很少。（3）温湿度与伸长率的关系 温度和湿度两个因素中，湿度与纤维的伸长率关系大些。一

6、般情况下相对湿度增大，伸长率亦上升，当然在同一相对湿度下，各类纤维的伸长率不同。（4）温湿度与纤维柔软性的关系 相对湿度增加时，纤维的硬度和脆性下降，显得柔软。2对机器设备的影响 车间低温低湿时，牵伸部件的胶辊、胶圈发硬，容易打滑，纱条通道部位会产生静电，导致纤维、纱条的“干三绕”（绕罗拉、胶辊和梳棉机的轧辊及其它相关工艺部件等），反之高温、高湿时，机器发热量相对增大，钢领、钢丝圈等部件易磨损，造成机械异响，断头增加，影响机器设备的加工性能，使半制品纱疵增加，成纱条干均匀度恶化。3对工艺的影响 纺纱工艺流程中各部位工艺参数的设计，包括了温湿度在内的因素。当车间温湿度在时间上或车间内区域性差异都

7、会影响工艺参数的适应性。若车间温度过高，则原棉与半制品回潮率趋高，纤维间的抱合力和摩擦系数增大会影响清花和梳棉的开松和除杂效能，影响罗拉牵伸中的牵伸力和牵伸效率，则在清梳工艺上必须增加开松点，调整相关部件的速度与隔距，以加强开松和除杂作用，还应调整部分牵伸张力、粗纱捻度、罗拉隔距及罗拉加压。若湿度过低时，则工艺上必须采取相反调整措施。车间温湿度在时间上波动和区域间差异虽很难做到绝对不变，但要求尽量做到，差异不对加工工艺产生负面影响。（1）清花工序：若原棉含水率偏高，则车间相对湿度适当偏低，虽有利于开松和除杂，但在开松过程中，损伤纤维，对成纱条干不利，棉结增加。原棉含水率与棉卷质量关系很密切。一

8、般地说58月间高湿期，清花除杂效率呈下降趋势。（2）梳棉工序：棉卷在梳棉间要放湿，使生条呈内湿外干状态。如果棉卷回潮率和梳棉间相对湿度过高时，棉卷粘层，分梳困难，不易除杂，棉结增加，棉网剥取困难，或棉网下坠造成破洞，甚至发生棉网缠绕锡林、道夫、轧辊等现象。如果棉卷回潮和梳棉间相对湿度过低，则在梳理过程中损伤纤维，增加短绒，造成棉结、棉网飘浮易破裂，产生纤维的“干三绕”，这些异常现象都会影响条干均匀度和引起棉结杂质的增加。在配棉品级不变，原棉含杂率不变的情况下，生条、细纱的棉杂和布面的疵点增加一般均同季节性变化有关，在58月高潮湿季偏高。（3）并条工序：并条是增加纤维的抱合力，获得均匀条干，使纤

9、维呈吸湿状态，以利于牵伸。所以并条间的相对湿度宜略高于梳棉间，但湿度偏高时会产生纤维“湿三绕”（绕胶辊、罗拉、压辊），湿度偏低时，会产生静电，而发生“干三绕”，这都会影响条干的均匀度。并条工程的主要任务之一是降低纱条的重量不匀率。如果发现经过两道并条后的熟条，其长片段的均匀度仍达不到理想要求时，主要原因仍要追溯到原棉和棉卷回潮率的波动差异原因上去。（4）粗纱工序：粗纱的任务是增强纤维的抱合力，稳定粗纱捻度，降低粗纱伸长率和伸长差异，因此粗纱间相对湿度亦应略高于梳棉间。温湿度对粗纱质量的影响，除前工序带来的影响以外，主要影响是温湿度在时间上的波动和区域间的差异，使粗纱的张力伸长率发生在时间上的波

10、动和区域间的差异，导致了粗纱单重的系统性差异。当车间相对湿度和纱条回潮率偏高时，纤维间的抱合力和粗纱的压力增加，此时，粗纱单根的弹性直径相对减小，粗纱在筒管上卷绕紧密坚实。径向卷绕密度增大，粗纱的张力伸长率相应降低，纺出的粗纱定量偏重。反之，当车间相对湿度和纱条回潮偏低时，则纤维间的抱合力和粗纱的强力减弱，粗纱的单根弹性直径相对增加。粗纱在筒管上卷绕稀疏泡松，径向卷绕密度减小，粗纱的强力、伸长率增大，纺出的粗纱定量便偏轻。粗纱伸长率的大、小均随季节波动而影响，58月潮湿季节趋低，干燥季节趋高。一般情况下：条粗工序的相对湿度区域差异在5%，则粗纱伸长率会有不同结果，造成不同区域的机台所纺出之粗纱

11、伸长率及其定量亦有差异，称为系统性的差异。这种差异必然会导致细纱重量偏差波动和重量不匀率恶化。实践证明，每当粗纱工序相对湿度和粗纱回潮率发生一定幅度的波动时，便会出现细纱重量偏差的波动。（5）细纱工序：细纱工序的相对湿度应略低于粗纱间，使粗纱纤维在细纱间呈放湿状态。有利于在牵伸过程中纤维运动稳定。获得均匀的条干。适当的湿度，具有对静电的诱释作用，可防止纤维的静电“干三绕”。湿度过高时造成纤维的“湿三绕”，且牵伸困难甚至出硬头。湿度偏高、偏低都会增加断头和再接头等纱疵。细纱工序温湿度的区域差异是引起细纱重量不匀率恶化的因素之一。细纱工序温湿度的区差是不可能避免的，但这种区差要控制在一定限度内。综

12、上所述，空气调节确实是一项十分重要的基础性技术管理，它制约着产品的质量，影响着企业的整体效益，所以必须搞好空调管理，确保生产稳定。二、温湿度控制的范围规定温湿度控制的范围，因加工原料的不同稍有小差异，现以棉纺织厂为例作介绍。棉纺厂各主要车间冬、夏季温度，相对湿度控制范围见表1-5；各车间冬季值班采暖温度见表1-9；各生产工序干湿球表配置分布见表1-15纺织厂干湿球配置数量分布表。温湿度控制范围与调节管理，是控制好车间温湿度的基础工作，是一项主要以技术管理为内容而开展进行的。表1-5：棉纺织厂各主要车间温湿度控制范围车间冬 季夏 季温度（）相对湿度（%）温 度（）相对湿度（%）清 棉梳 棉精 梳

13、并 粗细 纱并 捻络 筒浆 纱穿 筘织 造整 理20222225222422-24242618262022202518222224182250605060606560-6550556575607075以下607068785565313231322830303230323132313235以下3132300.53132556055606065606555606575657575以下657068806065表19：棉纺织厂各车间冬季值班采暖温度车间清花梳棉并粗精梳细纱络筒整理穿筘造织整理温度（纺织厂干湿球表配置数量分布表生产设备规模清棉梳棉精梳并粗细纱筒摇成

14、包络整浆纱卷纬穿筘织布整理1万纱锭或500台布机以下2222421221110213万纱锭或5001000台布机4424821222216235万纱锭或1000台以上布机4646104244222045万纱锭以上68481442第二章 湿空气的状态参数及水蒸气本章重点 自然界中存在的空气都是干空气和水蒸气的混合物，故又称为湿空气。湿空气的物理性质，通常用它的状态参数指标来衡量。一、湿空气中水蒸气的含量及状态对湿空气性质的影响是很大的。所以为了计算方便起见，在确定湿空气的含湿量d、比容v和焓i的参数量值时，就采用内含1千克干空气即（1+d）千克湿空气来作为计算标准。二、衡量湿空气中水蒸气含量的状

15、态参数有绝对绝对湿度q、含湿量d和相对湿度三个参数。q只能说明湿空气在某一温度条件下，实际所含水蒸气的质量，但不能直接说明湿空气的干湿程度。绝对温度相同的两种空气，其干湿程度未必相同，比较时必须是在相同的温度条件下才能根据q的大小来判断哪一种较为干燥或潮湿。同样，d能表示湿空气中水蒸气的含量，但不能表示湿空气的饱和程度。相反，能够表示湿空气的饱和程度却不能表示空气所含水蒸气的质量。三、说明湿空气状态特征的物理量，有些参数是互相联系的，它们之间可以通过空气物理性质表查得或由算式直接换算。经常用到的有i、d、t、v五个参数。四、水蒸气是一种工作物质。在由液态水变至过热蒸汽的沸腾气化过程中完全是在定

16、压条件下进行的。全过程分为液何等的预热；饱和液体的气化；饱和蒸汽的过热三个阶段。在饱和状态下，压力与温度之间有完全确定的对应关系。在一定的压力下，温度低于饱和温度时是未饱和液，等于饱和温度时是饱和液或饱和蒸汽；高于饱和湿度时是过热蒸汽。五、水蒸气表是确定水蒸气状态参数的重要工具。根据压力或温度，或已知其他任一状态参数，即可由饱和水蒸气表确定饱和蒸汽及饱和水的其他状态参数。使用时要特别注意压力必须用绝对压力，若给出表压力时，应换算绝对压力。六、根据湿空气的温度t及湿空气中水蒸气的分压力Pq可以应用水蒸气表确定湿空气中水蒸气所处的状态。第一节 湿空气的组成和状态参数一、湿空气的组成从空调技术和它的

17、工程计算角度出发，人们往往把空气看作是由干洁空气（简称为干空气）和水蒸气两部分组成的。所谓干空气，即空气中除了水蒸气和固体杂质外的整个混合气体。它的主要万分是氮、氧、氩、二氧化碳等。此外，还有少量的氖、氦、氪、氙、臭氧、氢等气体。空气中除了干空气之外，还包含有水蒸气。二、温空气的状态参数湿空气的物理性质除和它的组成成分有关外，还决定于它所处的状态。湿空气的状态通常可以用压力、温度、湿度等参数来表示，这些参数我们称为湿空气的状态参数。在热力学中，我们将常温常压下（空调属于此范畴）的干空气视为理想气体。干空气和水蒸气所组成的湿空气，也应遵循理想气体的规律，其状态参数之间的关系，可以应用下列理想气体

18、方程式表示：PV=mRT式中：P气体的压力（Pa）； V气体的总体积（m3）；m气体的总质量（kg）；T气体的绝对温度（K）；R气体常数，取决于气体的性质（J/kgK）。对于干空气 Rg=287 J/kgK对于水蒸气 Rg=461 J/kgK（一）压力单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。如以G表示垂直作用力，f表示面积，则压力P可表示为：根据法定计量单位规定，气体压力的单位以帕（Pa）或千帕（kPa）表示。1Pa=1N/m21大气压力B 大气压力（简称大气压），是空调工程中广泛采用的一种压力单位。大气压力不是一个定值，它除了因所在地区的海拔高度不同而存在差异外，同时还随着季节、天气的变化而稍

19、有高低。1标准大气压（atm）=1.013105Pa1标准大气压（atm）=10332.3kgf/m2工程上为了使用和换算方便，常将1kgf/cm2作为一个大气压，称为工程大气压，简称气压（at）。即：1工程大气压（at）=1kgf/cm2=10000kgf/m2735.6mmHg在空调系统中，空气的压力是用仪表测出的。但仪表指示的压力不是空气压力的绝对值，而是与当地大气压力的差值。当所测空气的压力高于当地大气压时，其差值称为空气的表压力（或表压），这时所测空气的真实压力即绝对压力等于表压力与当地大气压力之和。Pju=Pb+B 或 Pb=PjuB2水蒸气分压力Pq在相同的温度下，混合气体中某组

20、成气体单独占有混合气体的总容积时所具有的压力，称为该组成气体的分压力（或分压）。道尔顿定律指出：几种不同气体混合时，混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和。大气既然是由干空气和水蒸气组成，那么大气压力也就必然是水蒸气分压力和干空气分压力之和。即 B=Pg+Pq式中：B大气压力，即湿空气压力； Pg干空气的分压力； Pq水蒸气的分压力（简称水气分压力）。（二）温度温度是分子动能的宏观结果。测量温度的标尺称为温标。工程上常用的温标有两种。一种是表示热力学温度的开尔文温标，简称开氏温标或绝对温标，代号为T，单位符号为（K）。它是以气体分子热运动平均动能趋于零的温度为起点，定为0K，以水的三相点温度

21、为定点，定为273.15K。绝对零度，即0K，相当于273.15。另一种是目前国际上实用的摄氏温标，代号为t，单位符号为（）。它是以标准大气压下的冰融点定为0，水沸点为100。（三）湿度1绝对湿度q 湿空气的绝对湿度，即每立方米的湿空气中所含有的水蒸气的质量。以符号q表示，它的单位是g/m3湿空气或kg/m3湿空气。它可以用下式表示：（g/m3湿空气）式中：mq水蒸气的质量（kg）； Vq水蒸气的体积，即湿空气的体积（m3）。2含湿量d 湿空气是由干空气和水蒸气所组成。所谓湿空气的含湿量，可看作是内含1千克干空气的湿空气中所含水蒸气的质量。以符号d表示，它的单位是g/kg干空气或kg/kg干空

22、气。这样含湿量d即可用下式表示：（g/kg干空气）式中：mq湿空气中水蒸气的质量（kg）； mg湿空气中干空气质量（kg）。对于水蒸气 PqVq=mqRqTq对于干空气 PgVg=mgRgTg 相对湿度所谓相对湿度，就是空气中水蒸气压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比，即式中：相对湿度； Pq空气中的水蒸气分压力； Pg.b同温度下空气的饱和水蒸气分压力。由上式可知，相对湿度表示空气接近饱和的程度。值小，说明空气比较干燥，吸收水气的能力强；值大，则说明空气比较潮湿，吸收水气的能力弱。当=100%时，指的是饱和空气。反之，为零，则指的是干空气。（四）比容和密度空气的比容是指单位质量的空气所占有的容

23、积，以符号v表示，单位为m3/kg。而单位容积空气所具有的质量则称为空气的密度，以符号表示，单位是kg/m3。从数量关系来说，比容与密度两者互为倒数。 在空调中，为了便于分析问题和进行工程计算，便把湿空气的比容定义为：以内含1千克干空气的湿空气所占的容积来表示。即：（m3/kg干空气）式中：、湿空气或干空气比容（m3/kg干空气）； vg干空气的容积（m3）； mg干空气的质量（kg）； B大气压力（N/m2）； Pq水蒸气分压力（Pa或）； T空气的热力学温度（K）。由于湿空气为干空气和水蒸气的混合物，两者混合均匀并占有相同的容积，因此不难理解，湿空气的密度为干空气密度g与水蒸气密度q之和。

24、即将 Pg=B-Pq、Pq=Pg.b及Rg、Rq值代入上式，经整理得（kg/m3湿空气）式中：湿空气密度（kg/m3湿空气）； Pg.b饱和水范气压力（Pa或）。（五）焓湿空气的焓又称为含热量。湿空气的焓是指内含1千克干空气的湿空气所含的热量。以代号i表示，单位为kJ/kg干空气。由于湿空气是由干空气和水蒸气所组成的，所以湿空气的焓应为干空气和水蒸气的焓之和。换言之，1千克干空气的焓与d/1000千克水蒸气的焓两者的总和，好称为1+d/1000千克湿空气的焓。在工程计算上，如选定0的干空气和0的水的焓值为零，则在温度为t时，湿空气的焓值可表示如下：式中：ig1千克干空气的焓（kJ/kg）； i

25、q1千克水蒸气的焓（kJ/kg）；第二节 水蒸气水蒸气在工业生产中的应用很广，也是供热通风和空气调节工程中常用的工作物质。一、液体的气化各种物质由它的液相变成气相的过程叫做气化。相反，由气相变成液相的过程叫做凝结。液体气化的方式有两种：蒸发和沸腾。（一）蒸发在液体表面进行的气化现象叫做蒸发。（二）沸腾沸腾是气化的另一种形式。对液体加热后，当液体达到一定温度时，液体内部便产生大量气泡，气泡上升到液面破裂而放出大量蒸汽，这种剧烈的气体现象叫做沸腾。（三）饱和状态在密闭容器里，从液体里飞离出来的分子，不可能扩散到其他地方去，只能聚集在液体上部空间里作无规则的运动。这分子由于它们相互间的作用以及它们与

26、器壁及液体表面的碰撞，其中的一部分又回到液体中去。液体开始气化时，离开液体表面的分子数大于回到液体里的分子数，这样，随着液体表面上部空间内蒸汽分子密度的逐渐增大，回到液体里的分子数也将随之增多，最后达到在同一时间内，从液体里飞离出来的分子数等于返回到液体里的分子数。这时，液体就和它的蒸汽处于动态平衡的状态，蒸汽的密度不再改变，此状态即称为饱和状态。其中蒸汽叫做饱和的蒸汽。饱和蒸汽的压力叫做饱和压力，相应的温度叫做饱和温度。未达到饱和状态的蒸汽则叫做未饱和蒸汽。实验结果表明，对液体来讲，它的饱和压力与饱和温度之间亦有一一对应的关系，温度愈高，饱和压力也愈大。二、水蒸气的定压发生过程工程上所用的水

27、蒸气是由锅炉在压力不变的情况下发生的。从锅炉中的水蒸气的生产过程来说，由水变成过热蒸汽，经历了未饱和水饱和水饱和蒸汽过热蒸汽等一系列的物态及状态的变化。通观水的定压加热情况，我们又可将水蒸气的发生过程分为三个阶段：未饱和水的定压预热过程；饱和水的定压气化过程和干饱和水范气的定压过热过程。为便于分析这一变化过程的特点和各状态之间的关系，根据水在锅炉中气化过程各个阶段的特点，假定水是在所缸内进行定压加热并将过程典型化为如图2-3所示的几种情况。三、水蒸气的Pv图线为了进一步了解水蒸气的特性，现在我们把水在各种不同的压力下定压预热、气化、过热，最后变为过热蒸汽等过程的压力P和比容v之间的关系绘制成图

28、线图形来加以分析。如图2-4所示，在P1压力下1千克0的水，其比容为v0，该状态以1点表示。将0的水加热到饱和状态，比容变为v1，其状态以1点表示。如再继续加热，饱和水开始气化，比容增大，但其温度不变，成为气、液共存的湿饱和蒸汽，直至水全部气化，即成为干饱和蒸汽，比容则为v1，状态以1点表示。四、水蒸气图表及其应用水蒸气是实际气体，其基本状态参数P、v、T三者的关系很复杂，是不符合理想气体状态方程式的变化规律的。为简化计算，进行实际热力计算时，我们常常根据实验的结果并把不同压力、温度下水蒸气的状态参数绘制成图表以供查用。水蒸气表分为两部分：一部分是饱和水与干饱和蒸汽的参数值。另一部分是未饱和水

29、及过热蒸汽的参数值。第三章 湿空气i-d图及其应用本章重点一、湿空气i-d图是空气调节工程设计计算与运行工况分析常用的重要工具。利用图不但可以根据两个独立参数确定空气的状态及其余参数，更重要的是它可以直观地反映出空气状态在热湿交换作用下的变化过程。二、加热、冷却、等焓加湿和等焓去湿是湿空气状态变化的四个基本过程。代表这四个过程的=+及=0两条线将i-d图分成了四个象限，而每个象限内空气状态变化的特点是各不相同的。三、两种不同状态（状态1、2），一定量（G1、G2）的空气混全成新的状态（状态3），欲确定混合空气的状态参数，除利用热湿平衡法计算外，尚可用作图法从i-d图上直接查得，但必须遵守下列混

30、合规律：1状态1、2和3的重要关系是G1+2=G3；2在i-d图上三者应该在一条直线上；3三者的相互位置应符合下述 关系：状态3距状态1、2两点距离和它们的质量成反比。四、利用干湿球温度计测量空气的相对温度是目前普遍使用的方法。第一节 i-d图的绘制原理一、坐标的选定i-d图的横坐标为含湿量d，纵坐标为焓i。为使图面开阔，线条清晰，两坐标轴之间的夹角大于或等于135。在确定坐标比例尺之后，就可以在图上绘出一系列与纵坐标平行的等d级及与横坐标平行的等I线。实用中，为避免图面过长，常取一水平辅助线代替实际的d轴，如图3-1所示。二、等温线等温线是根据公式i=1.01t+0.001d(2500+1.

31、84t)制作成的。由式可见，当温度t等于常数时，公式为一直线方程，i与d相对应。因此，在i-d图上，只须确定两个点即可绘出等温线。三、等相对湿度线等相对湿度线是在等温线和等含湿量线的基础上绘制出来的。根据公式 可知：在一定的大气压力（B）下，当相对湿度为常数时，含湿量d值取决于饱和水蒸气分压力Pg.b，而Pg.b又是湿度的单值函数，其值可由附录表1空气物理性质表和附录表2水蒸气表中查出。因此，根据t、d的对应关系就可以在i-d图上找到若干点，连接各点之曲线即成等相对湿度线。四、水蒸气分压力线由公式可变换为。当大气压力为定值时，上式即为Pq=f(d)的函数形式。可见，水蒸气分压力Pq仅取决于含湿

32、量d，即每给定一个d值，就可得到相应的Pq。若将d与Pq对应关系的变换线绘在i-d图上，即成为水蒸气分压力线（又称饱和水蒸气分压力线）。五、热湿比线在空调过程中，被处理空气常常由一个状态变为另一个状态。在整个过程中，如果空气的热、湿变化是同时进行的，那么，在i-d图上由1状态到2状态的直线连线，就应代表空气状态的变化过程，如图3-2所示。需要指出的是，在不同的大气压下，有不同的i-d图，下图是1013.25mbar(100Pa)或760mmHg 时的湿空气焓湿图。第二节 i-d图的应用一、确定空气状态及其参数在i-d图上第一个点都代表湿空气的一个状态，只须知道湿空气的任意两个独立参数，便可在i

33、-d图上确定湿空气的状态点并找出其它的参数。二、确定空气露点温度湿空气的露点温度，是指空气在含湿量（或水蒸气分压力）不变的情况下，冷却到饱和状态即相对湿度=100%时所对应的温度，称为该状态空气的露点温度，以符号t1表示，单位为（）。三、表示空气的状态变化过程i-d图不仅能确定空气的状态和状态参数，更重要的是能显示出空气状态的变化过程，而这个变化过程的方向和特征又可用热湿比值表示。图3-9绘制了空气状态变化的四种典型过程，现分述如下：（一）加热过程空气调节中常用电加热器和表面式蒸汽加热器来处理空气。空气通过加热器时获得了热量，提高了温度，但含湿量并没有变化。因此，空气状态呈等湿增焓升温变化，简

34、称加热过程或等湿加热过程，其过程线为0-1。由于在状态变化过程中，d1=d0、i1i0，故热湿比为：在加热过程中空气所吸收的热量为：q=i1-i0=i (kJ/kg干空气)（二）冷却过程与上述过程相反，空气在含湿量不变的情况下冷却，其焓值必相应减少，过程变化为等湿减焓降温，简称冷却过程或等湿冷却过程。其过程线为0-2。由于d2=d0、i2t2（从外界不断向温度高的那一侧表面补充热量和不断自温度低的另一侧取走所传递的热量），此时每小时经过平整的导热量Q与两壁面的温度差（t1-t2）及壁面面积F成正比，而与壁厚成反比。如写成式子，则式中：F壁面面积（m2）； t1、t2壁两则温度（）； 平壁的厚度

35、（m）；导热系数（W/mK）。由此可见，导热系数是指当平壁的厚度为1m，表面积为1m2，以及两侧壁面温度差为1时，在单位时间内由平壁的一面以热传导方式传递给平壁另一面的热量（W）。物质的导热系数表示物质的导热能力，对于各种不同的物质、材料的值是极不相同的。2多层平壁的热传导 在稳定情况下，如果要求出通过二层或三层以上不同材料所组成的复合壁的传导热量，我们同样可以应用傅里叶定律来进行计算。如果复壁由n层平整组成，则（二）圆筒壁中的热传导1单层圆筒壁的热传导 图4-4是内半径为r，外半径为r2，管长为l的单层圆筒壁。圆筒壁的导热系数为，圆筒的内外表面各维持一定的温度t1和t2，且t1t2。式中：R

36、圆筒壁的导热热阻（K/W）。因为 可见圆筒壁内的温度变化是一条对数曲线。2多层圆筒壁的热传导。对于n 层的圆筒壁的导热量为：二、对流换热所谓对流换热是依靠流体的运动，把热量由一处传到另一处的现象。对流换热的基本计算式（亦称牛顿对流放热公式）为：Q=（t1-tbi）F(W) 或 q=(t1-tbi)(W/m2)式中：t1流体温度（）； tbi壁面温度（）； F壁面面积（m2）； 放热系数（W/m2K）。三、辐射的换热辐射换热是一种依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线，在空间传递能量的现象。辐射换热与热传导、对流换热有着本质上的区别。主要表现在三个方面：1在辐射换热的同时，伴随着能量形式的转化。

37、2电磁波可以在真空中传播，不需要任何中间介质。3一切物体不论它的温度高低，都能不停地向外辐射能量。如图4-6所示，假如有总辐射能QO落在一物体上，其中QA被吸收，QR被反射，QD则穿透物体温表。根据能量守恒定律QO=QA+QR+QD令 ；则 A+R+D=1式中：A吸收系数； R反射系数； D穿透系数。这些系数的数值与物体的种类，物体的表面状态有关，同时又与物体的温度和辐射线的光谱组成有关。凡是物体能将落在其上的辐射线完全反射者称白体。对于白体，R=1，A=D=0。凡是物体能吸收所有辐射线者称为黑体。对于黑体，A=1，R=D=0。凡是物体能使落在其上的辐射线全部透过的，则该物体称为透过体。对于透

38、过体，D=1，A=R=0。第二节 空调系统的冷热负荷计算一、房屋热损失（一）围护结构的基本热损失1通过平壁的稳定传热 设有一外墙，如图4-7所示。tn室内空气计算温度；n外墙内表面的温度；w外墙外表面的温度；tw室外空气计算温度。当tntw，这时热量会从室内传向室外，其传递过程一般可分为三个阶段： （1）Q1是从室内传至外墙内表面抹灰层的热量，称为吸热阶段；（2）Q2是从外墙的内表面，传至外墙的外表面的热量，即砌体层中热量传递，称为导热阶段；（3）Q3是从外墙的外表面抹灰层传至室外空气中的热量，称为散热阶段。热量Q1是与温度差（tn-n）及围护结构的内表面积成正比，可用下式表示：或 (4-18

39、)式中：tn室内空气计算温度（）；n围护结构内表面温度（）；F围护结构内表面的面积（m2）；n围护结构内表面的放热系数（n=8.7W/m2K）在导热阶段中：或 (4-19)式中：围护结构的厚度（m）； 材料的导热系数（W/mK）。在散热阶段中，热量的传递在靠近围护结构外表面的层流边界层中进行，热量的计算公式与吸热阶段相同，即 或 (4-20)式中：w围护结构外表面的换热系数（W/m2K）。对同一围护结构来说，在稳定传热的情况下，通过三个阶段所传递的热量亦应相等，并都等于热损失Qs，即：Q s=Q1=Q2=Q3将式（4-18） 、（4-19）、（4-20）两边相加，整理后可得： (4-21)或

40、(4-22)式中：K= (4-23)式(4-22)即为稳定传热的基本公式。K称为传热系数，单位为w/(m2k)。它是围护结构两侧的空气温度差为1时，每单位时间通过每平方米围护结构表面积传递的热量。因此，它表示围护结构允许热量通过的能力。K值越小，围护结构的保温性能越好。在传热计算中，还经常应用热阻这个物理量，用R表示。它和传热系数K的关系是： （4-24）这时，式（4-21）式可写成： （4-25）如果是由多种材料和空气层构成的多层围护结构，如图4-8所示，这种传热系数计算的公式为： （4-26）热阻的计算公式为： （4-27）式中：各种材料层的热阻之和。 各空气层的热阻之和。2室内外计算温度

41、的确定 在传热计算公式中，室内外计算温度的确定，对空调系统冷热负荷的计算影响很大。冬季空气调节室外计算温度，应采用历年一月份平均相对温度的平均值；夏季空气调节室外计算干球温度，应采用历年平均不保证50小时的干球温度；夏季空气调节室外计算湿球温度，应历年平均不保证50小时的湿球温度。夏季调节室外计算干球温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度。3围护结构面积的丈量 围护结构面积丈量的原则是，要注意避免重复和遗漏。4围护结构的最大传热系数 当围护结构的材料及厚度一定时，其传热系数可按照式（4-26）计算。实际围护结构的传热系数K应小于或等于Kmax值，这样才能符合工艺和建筑热工等方面的要求。（二

42、）房屋热损失的附加值房屋热损失的附加值，主要有方向附加、风力附加、外门开启附加和房高附加等。1方向附加 由于各围护结构的朝向不同，它所受到的日照时间、日照强度及围护结构干燥程度也不相同。其附加值可参照图4-10所规定的方向附加率乘以相应围护结构的基本热损失而求得。2风力附加 在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物或厂区特别高的建筑物，考虑到风速常大于上述数值，所以对垂直的围护结构一般附加510%。3外门开启附加 由于人们进出车间，外门经常开启，使室外空气流入室内。流入的冷空气量取决于外门开启的次数（或时间）和厂房的层数。开启次数越多，流入室内的冷空气量也越多，其附加率可由设计规范中查得。4

43、房高附加 由于温度较高的空气，密度较小，热空气就要上升；而较冷的空气，密度较大，则要下降。因此，在车间高度方向的温度分布是不同的，上部温度较高。（三）渗入冷空气的热损失在冬季，由于风压及室内外空气的温度差所形成的热压作用，将会有冷空气通过围护结构的缝隙（如门缝、窗缝等）渗入室内，把这部门冷空气加热到室内空气温度时，要消耗一部分热量。耗热量计算公式：Q=1010L（tn-tw） (W)式中：L渗入空气量（m3/S）； 空气密度（kg/m3）； tn室内空气温度（）； tw室外空气温度（）。二、车间的散热散温量（一）夏季围护结构的传热量目前在夏季围护结构的传热量计算中，由于太阳辐射热和室外空气温度

44、一样都是呈周期性变化的，而且它们对围护结构的传热影响又较大，这样就使得通过围护结构所传递的热量经常改变，从而使室内温度也随之发生变化。为了较精确的计算太阳辐射热，一般可以采用综合温度计算法。通过屋顶或墙壁外表面向室内传递的太阳辐射热量，可按下式计算：Q1=0.0404KFJ (W) (4-33)式中：K屋顶或墙的传热系数（W/m2 K）； F屋顶或墙的面积（m2）； 表面吸收系数； J太阳辐射强度（W/m2）（见附录表6）。（二）机器的散热量机器散热量是纺织车间总散热量的主要组成部分。计算公式如下：Q3=103N（W）式中：Q3机器的散热量（W）； n机台数； N电动机实耗功率（kW）； 同时

45、运转数，即开动机器数与全部机器数之比。0.580.95； 热迁移系数，即进入车间的热量与总散热量之比，清花车间=0.9；细纱车间有断头吸棉而不用回风=0.92；有电动机通风并排出室外=0.9；其他车间均取=1.0。机器设备的实耗功率可按下式进行估算：N=Ne （kW）式中：安装系数，即机器实耗功率与安装功率（铭牌额定功率）之比，它反映了铭牌额定功率的利用程序，一般为0.7 0.9； Ne电机的铭牌额定功率（kW）。（三）照明设备散热量纺织厂照明设备的散热情况与电动设备相似。根据照明设备类型的不同，其散数量可用下列方法计算：1白炽灯 Q4=103N（W） （4-38）式中：N白炽灯的功率（kW）

46、。2荧光灯（即日光灯） Q4=103（N1+N2）（W） （4-39）式中：N1荧光灯的功率（kW）； N2镇流器消耗功率（kW），一般取荧光灯功率的2025%。（四）人体散热量和散湿量当室内工作人数为n时，其总散热量为：Q5=nq(W) (4-40)式中：q每人散发的总热量（W/人）。人体总的散湿量为： W=nw(g/h) (4-41)式中：w每人的散湿量（g/h人）。（五）液槽面的散热和散湿量印染、缫丝及浆纱机上都有大面积的高湿液体表面，这些液面经常向车间蒸发大量的水气，其蒸发量可用下式计算： （4-42）式中：P2相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气压力（N/m2）； P1空气中的水蒸气压力（N/m2）； F蒸发水槽表面积（m2）；101325标准大气压力（N/m2）； B当地大气压力（Pa）； 蒸发系数（kg/Ns）。值可按下式确定： =（a+0.00363v）10-5 (4-43) a周围空气温度为1530时不同水温下的扩散系数（kg/Ns）。 v水面上的空气流速（m/s）。三、空调系统总冷热负荷的确定在确定空调系统总冷热负荷时，对房屋热损失及车间的散湿量必须进行综合考虑。夏季车间的各项散热量以及从外界通过围护结构传入热量的总和称为得热量。冷负荷是指当维持室温恒定时，在某一时刻需要向房间