（3）液体吸湿剂减湿冷却
（1）加热器预热→ 喷蒸汽加湿→加热 器再热 （2）加热器预热→ 喷淋室绝热加湿→ 加热器再热 （3）加热器预热→ 喷蒸汽加湿 （4）喷淋室喷热水加热加湿→ 加热器 再热 （5）加热器预热→ 一部分喷淋室绝热 加湿→与另一部分未加湿的空气混合
热质交换设备分类：
混合式热质交换设备 ： 包括喷淋室、蒸汽加湿器、局部补充加湿 装置以及使用液体吸湿剂的装置等
4.3.4 影响空气和水表面之间热质交换的主要因素 4.3.4.1 焓差是总热交换的推动力
空气侧
Gdi hmd (ib i)dA
1kg干空气
i is iL
显热交 换量
潜热交 换量
冬季
(1)W’ → 2 → L → O
(2)W‘→ 3 → L → O
1
(3)W' → 4 → O
N (4)W' → L→ O
5
(5)W' → 5→ L' → O
e
W
t0
4
O
L'
3
i
2
L
0
d0
（1）喷淋室喷冷水(或用表面冷却器) 冷却减湿 → 加热器再热
（2）固体吸湿剂减湿 → 表面冷却器 等湿冷却
假定水膜和金属表面的热阻可不计，则单位面 积上冷却剂的传热量为
hw (ti

tw )

Wcw
dtw dA
根据热平衡可得
hw (ti tw ) h(t ti ) hmd (d di ) r

hmd

h

cp (t hmd c p
ti
)

h
(d


1
di
)r

空气与水接触的时间足够长，水量有限
4.3.3 空气和水直接接触时的对流增湿和减湿
刘伊斯关系式
hmd

h cp
如果在空气与水的热湿交换过程中存在着刘伊斯 关系式，则
dQz hmd cp t tb rd db dA
以水蒸汽的焓代替式中的汽化潜热，同时将湿 空气的比热用（1.01+1.84d）代替
空气与水接触时的热湿交换
显热交换量
dQx Gc pdt ht tb dA
湿交换量
dW Gd (d ) hmp(Pq Pqb )dA
湿交换量也可写成：
dW hmd (d db )dA
潜热交换量将是：
dQq rdW rhmd(d db )dA
总热交换量
间壁式热质交换设备： 包括光管式和肋管式空气加热器及空气冷 却器等
有的空气处理设备如喷水式表面冷却器则兼有 这两类设备的特点。

4.2 空气与固体表面之间的热湿交换
4.2.1 湿空气在冷表面上的冷却降湿
湿空气的冷却与降湿
热、质交换平衡方程
Gc pdt h(t ti )dA
Gdd hmd (d di )dA
hmd c p
对于水-空气系统，根据刘伊斯关系式上式改写为
hw (ti tw ) hmd cp (t ti ) (d di )r
hmd (i ii )
——麦凯尔(Miokley)方程
湿空气在冷却表面进行冷却去湿过
程中，湿空气主流与紧靠水膜饱和空 气的焓差是热、质交换的推动势
湿空气 dq
F t
w
Y
W
t
dx
F
qF
2F yF
dtF dx
L
qF X
dqF

2 w
yw
(t w
tF )dx
肋效率
w

i iFm i iFB
w

th( pL) pL
p hD
F yF
1 hD yw c p
w bwh
4.3 空气与水直接接触时的热湿交换
4.3.1热湿交换原理
4.2.2 湿空气在肋片上的冷却降湿过程
2y F
水膜平均厚度
湿空气 dq
F t
w
Y
W
t
dx
F
L
qF X
湿空气在肋片上的冷却降湿过程
假定： 1) 热、质传递过程是稳定的； 2 ) 肋片的导热系数、肋根温度均为定值； 3 ) 金属肋片只有x方向的导热，肋片外的水膜
只有y方向的导热
2y F
水膜平均厚度
空气与水直接接触时各种过程的特点
过程线 水温特点 t或Qx
A-1
tw< tl
减
A-2
tw= tl
减
A-3
tl<tw< ts
减
A-4
tw= ts
减
A-5
ts<tw< tA
减
A-6
tw= tA
不变
A-7
tw>tA
增
d或Qs
减 不变
增 增 增 增 增
i或Qx 过程名称
减 减 减 不变 增 增 增
减湿冷却 等湿冷却 减焓加湿 等焓加湿 增焓加湿 等温加湿 增温加湿
冬季室内设计工况 18~22℃ 40%~60% 速度不大于0.2m/s
4.1.2 空气热湿处理的原理和方案
空气热质处理的各种方案
1
5
t0
4
3
2
W'
N
e
W
O L'
i
L
0
d0
空气处理的各种途径
表4-1空气处理各种途径的方案说明
季节
空气处理途径
处理方案说明
夏季
(1)W →L → O (2)W →1→ O (3)W → O
热舒适性：人体对周围空气环境的舒适热感觉 主要参数：温度、湿度
新风：从室外引进的新鲜空气，经过热质交换设 备处理后送入室内的环境中。
回风：从室内引出的空气，经过热质交换设备的 处理再送回室内的环境中。
湿空气焓湿图
送风状态点：为了消除室内的余热余湿，以保持 室内空气环境要求，送入房间的空气的状态。
夏季室内设计工况： 24~28℃ 40%~65% 速度不大于0.3m/s
dQz dQx dQq
dQz [ht tb rhmd (d db )]dA
换热扩大系数（析湿系数）ξ
dQz
dQx
dQz Wcdt w
dQx dQq Wcdt w
4.3.2空气与水直接接触时的状态变化过程
假定：与空气接触的水量无限大 接触时间无限长
空气与水接触时的状态变化过程
第四章 空气的热湿处理
4.1空气的热湿处理途径 4.2空气与固体表面之间的热湿交换 4.3空气与水直接接触时的热湿交换
4.1 空气的热湿处理途径
典型空气处理过程
冷却塔 冷却水
热量 环境
冷冻机 冷冻水 新鲜空气
空气
空调箱
空气
4.1.1 几个相关概念
空气调节：利用冷却或加热设备等装置，对空气 的温度和湿度进行处理，使之达到人 体舒适度的要求。
8.461 9.801 11.278 12.900 14.670 16.700 18.938 20.338 24.271 27.460 31.071 35.176 39.845 45.187 51.298 58.319 66.408 75.774 86.607
di/dt[kcal/(kg·℃)]
0.454 0.507 0.557 0.616 0.684 0.763 0.855 0.960 1.082 1.224 1.389 1.580 1.802 2.061 2.364 2.72 3.14 3.64 4.25
di Wc w dtw G
i与tw之间关系的工作线斜率
常压下饱和湿空气的焓值及其在饱和曲线上的斜率
t(℃)
4.4 7.2 10.0 12.8 15.6 18.3 21.1 23.9 26.7 29.4 32.2 35.0 37.8 40.6 43.3 46.1 48.9 51.7 54.4
i(kcal/kg)
Gdi hmd (i ii ) dA
Gc pdt h(t ti )dA
di i ii dt t ti
湿空气在冷却降湿过程中的过程线斜率
hw (ti tw ) hmd (i ii )
ii i hw hwcp
ti tw
hmd
h
连接点（i, tw)与(ii,ti )的连接线斜率
dQz hmd[(1.011.84d)(t tb ) (25001.84tb )(d db )]dA
或 dQz hmd{[1.01t (25001.84t)d] [1.01tb (25001.84tb )db ]}dA
即 dQz hmd (i ib )dA