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空气的热湿处理、方法和处理装置
3.A-6过程
在上述假想条件下,用温度等于空气干球温度 的水与空气直接接触,便可实现A-6过程。这 时,由于t=tb,所以空气的显热量不发生变 化。。但是,由于d<db,说明空气将被加湿, 空气的潜热量将增加。结果,空气的状态变化 是等温加湿过程。
2、理想条件下的状态变化过程 *理想条件:空气与水的接触时间足够长、但水量有 限。 *状态变化过程:水温发生变化,全部空气都能达到 饱和状态,且空气终温等于水终温(或水初温)。
和湿交换同时发生的潜热交换量是:
d Q q rd W r (d d b)d F
式中 r—温度为tb时水的汽化潜热,J/kg 因为总热交换量 dQz dQxdQq,于是,有
下式:
d Q z ( t tb ) r ( d d b )d F
二、空气与水直接接触时的状态变化过程 1、假想条件下的状态变化过程 *假想条件:与空气接触的水量无限大、接触时间无 限长。 *状态变化过程:水温不变,全部空气都能达到饱和 状态,且空气终温等于水温。
dQx(ttb)dF
式中 α—空气与水表面的显热换热系数, W/(m2.℃); t—周围空气的温度,℃; tb—边界层的空气温度,℃。
湿交换量是:
dW D(CC b)dF
式中 αD—空气与水表面之间按水蒸气分子浓度 差计算的湿交换系数,m/s; C—周围空气中水蒸气分子浓度,kg/m3; Cb—边界层空气中水蒸气分子浓度,kg/m3.
湿膜加湿器 超声波加湿器 液体吸湿剂装置
表面式热湿 空气加热器 处理设备 空气冷却器
第二节 空气与水直接接触时 的热湿交换
一、空气与水直接接触时的热湿交换原理
未饱和空气
未饱和空气
边界层
水滴
边界层
水
空气与水的热、湿交换
(a)敞开的水面 (b)飞溅的水滴
*热交换的推动力 主体空气与边界层空气之间的温差。 当边界层空气的温度高于主体空气的温度时,边
2.A-4过程
在上述假想条件下,以温度等于空气湿球温度 的水与空气直接接触,便可实现A-4过程。这 时,空气的终状态将变成该空气的湿球温度状 态。然而由于等湿球温度线与等焓线非常接近, 所以也可说空气的状态变化为等焓加湿或绝热 加湿过程。因此,总热交换量为0.但是,由于 t>tb和d<db,说明还存在着显热交换和潜热 交换。所以,空气状态的变化是等焓加湿过程。
0
p2 p4 p6
水蒸气分压力(Pa)
t6 = tA
t4= ts
t2= tl
Φ=100%
A
7
6
5 4 3
2
1
空气与水直接接触时各种过程的特点
tw tl tw tl tl <tw ts tw =ts ts <tw <tA tw =tA tw >tA
1.A-2过程
在上述假想条件下,以温度等于空气露点温度 的冷水与空气直接接触,便可实现A-2过程。 这时,尽管空气与水接触,但是由于d=db,所 以湿交换量dW=0,空气既未加湿,也未减湿。 但是由于t>tb,所以存在显热交换,空气将 向水传热而使空气温度下降。结果,空气状态 的变化是等湿冷却过程。
空气的热湿处理、方法和处理 装置
第一节 空气热湿处理设备的类型; 第二节 空气与水直接接触时的热湿交换; 第三节 用喷水室处理空气; 第四节 用表面式换热器处理空气; 第五节 空气的其它热湿处理方法; 第六节 空气的其它热湿处理装置;
➢ 基本要求: 1、了解空气热湿处理的途径和设备。 2、掌握用喷水室处理空气的原理、特点及热工计算方 法; 3、掌握用表面式换热器处理空气的原理、特点及热工 计算方法; 4、了解空气的其他热湿处理方法和设备。
*缺点 对水质要求高; 占地面积大; 水泵耗能大。
一、喷水室的构造和类型 1、喷水室的构造 *喷嘴:使水雾化成液滴 *喷水排管:布置喷嘴 *前挡水板:挡水、使进风均匀 *后挡水板:分离空气中夹带的水滴、减少过水量 *管道系统:供水管、循环水管、补水管、溢水管、 泄水管 *其他:水泵、底池、滤水器、溢水器等。
2、喷水室的类型 *卧式喷水室、立式喷水室 *单级喷水室、双级喷水室 *低速喷水室、高速喷水室 *带旁通的喷水室、带填料层的喷水室
界层空气向主体空气传热;反之,则主体空气向边界 层空气传热。
*湿交换的推动力 主体空气与边界层空气之间的水蒸汽分压力差。 当边界层空气的水蒸汽分压力大于主体空气的水
蒸汽分压力时,水蒸汽分子由边界层向主体空气迁移 (蒸发);反之,则水蒸汽分子由主体空气向边界层 迁移(凝结)。
当空气与水在一个微小表面dF(m2)上接触时, 显热交换量将是:
dQ z[ttbrbddb]dF [Cpttbrbddb]dF
Cp1.01 1.8d 4
r b 25 1 .8 0 tb 4 4 0 .1 tb 9 1 .8 0 tb4 0
dzQ iibdF
第三节 用喷水室处理空气
*优点 能实现多种空气处理过程(7种) ; 具有一定的空气净化能力; 金属耗量少,容易加工。
第一节 空气热湿处理设备的类型
空气流经热湿交换 介质表面 介质与空气直接接触
热湿交换设备
将热湿交换介质喷 淋到空气中间
介质不与空气直接接触
热湿交换在设 备金属表面进 行
空气热湿处理设备的类型
介质:水、水蒸汽、制冷剂、液体和固体吸湿剂
热湿处 理设备
接触式热湿 处理设备
喷水室
蒸汽加湿器 高压喷雾加湿器
dQx =dQq
(t tb)d F = r(d b d )d F
1r(dbd)1cp(ttb)
/ =cp 即热交换系数与湿交换系数之比为常数。也适用
于其他过程。
适用条件:在给定雷诺准则Re条件下,质交换的施米特准则 Sc与热交换的普朗特准则Pr数值相等,且边界条件的数学表达 式也完全相同时,此时反映对流热交换过程强度的努谢尔特准 则Nu及反映对流质交换过程强度的宣乌特准则Sh才相等。 绝热加湿、冷却干燥、等温加湿、加热加湿等过程
3、实际条件下的状态变化过程 *实际条件:空气与水的接触时间有限、水量也有限 *状态变化过程:空气最终难以达到饱和状态。
实际变化过程不为直线,但工程中只关心初终状 态,可以用连接初终状态的直线来表示空气的变化过 程。
三、刘伊斯关系式及其应用 刘伊斯关系式
绝热加湿过程,空气失去的显热=水分蒸发需要的潜热: