2020/3/27 第四章 空气的热湿处理 52-1 内容 4.1 空气的热湿处理途径 4.2 空气与固体外表之间的热湿交流 4.3 空气与水直接触摸的热湿交流 2020/3/27 52-2 4.1 空气的热湿处理途径 4.1.1 空气调节的几个相关概念 空气调节，热舒适，新风，回风，送风状况， 焓湿图，夏日工况，冬天工况等 焓湿图简介 2020/3/27 52-3 以1kg干空气的湿空气为基准，在必定的大气压力 下，取焓h与比湿度d为坐标，图中有定比湿度、 定水蒸气分压力、定露点温度、定焓、定湿球温 度、定干球温度、定相对湿度各线 定比湿度线簇 必定压力下，水蒸气分压与比湿度一一对应， 因而定比湿度线簇也是定水蒸气分压力线簇。 露点温度td取决于水蒸气分压，因而定比湿度 线 定焓线 定温（干球温度）线 定相对湿度线%时线实际上是不同比湿度d下露点的轨道 Φ=0%时即为干空气，d＝0，即纵坐标轴 52-8 水蒸气分压力线 时，当pv p一f定(d时) ，pv f (d ) 因为d一般很小，所以pv与d近似成线 定湿球温度线簇 因为d一般很小，湿球温度也不高，定tw 线 空气热湿处理的原理和计划 (1) W →L → O 喷淋室喷冷水(或用外表冷却器)冷却减湿 → 加热器再热 1 (2)W →1→ O: 固体吸湿剂减湿 → 外表冷却器等湿冷却 5 t0 4 3 2 W ( 3)W → O: 液体吸湿剂减湿冷却 W 夏日：冷却减湿 O L 0 i L 冬天：加热加湿 (1) W’ → 2 → L → O:加热器预热→ 喷蒸汽加湿→加热器再热 d0 (2)W‘→ 3 → L → O: 加热器预热→ 喷淋室绝热加湿→ 加热器再热 (3) W → 4 → O: 加热器预热→ 喷蒸汽加湿 (4)W → L→ O: 喷淋室喷热水加热加湿→ 加热器再热 (5)W →5→L →O: 加热器预热→ 一部分喷淋室绝热加湿→与另一部分 未加湿空气混合 2020/3/27 52-11 4.1.3 空气热湿处理及设备 依据各种热质交流设备的特色不同分红两大类： 混合式热质交流设备 ： 包含喷淋室、蒸汽加湿器、部分弥补加湿 设备以及运用液体吸湿剂的设备等 间壁式热质交流设备： 包含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外表冷却器则兼有 这两类设备的特色。 2020/3/27 52-12 4.2 空气与固体外表之间的热湿交流 冷却降湿是将空气冷却到露点温度 以下，然后将其间水蒸气部分去除 的办法 冷却盘管 A C B 凝结水 湿空气经过盘管的状况 冷却除湿时空气状况改变的i-d 图上表明 2020/3/27 52-13 4.2.1 湿空气在冷外表上的冷却降湿 空调工程中一般经过金属冷壁面冷却湿空气以除去湿 分，使得空气侧壁面上呈现水蒸汽冷凝液在重力效果 下的活动 金属壁 传质 湿空气 传热 气膜 冷却介质 冷凝液膜 湿空气在冷壁面上的冷却去湿进程示意图 2020/3/27 52-14 凝结水 膜 湿空气边界层 t 湿 空 ti 气G di d 冷外表 tw 冷 却 剂W dA 冷却剂边界层 2020/3/27 52-15 空气侧： 凝结水膜 Gdd hmd (d di )dA Gc pdt h(t ti )dA 湿空气边界层 冷外表 疏忽水膜和金属外表的热阻， t 冷却剂的传热量有： 湿 空 ti hw (ti tw )dA Wc wdtw 气G d di hw (ti tw ) Wcw dtw dA tw 冷 却剂WdA 冷却剂边界层 2020/3/27 52-16 依据热平衡可得 hw (ti tw ) h(t ti ) hmd (d di ) r hmd h(t ti hmd ) (d di )r 关于水-空气体系，依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 ) 麦凯尔方程 湿空气在冷却外表进行冷却降湿进程中，湿 空气干流与紧靠水膜的饱满空气的焓差是热湿交 换的推动力。 2020/3/27 52-17 依据热平衡，空气侧： Gdi hmd (i ii )dA Gc pdt h(t ti )dA h hmdc p di i ii dt t ti 湿空气在冷却降湿进程中的进程线斜率 hw (ti tw ) hmd (i ii ) ii i hw hwcp ti tw hmd h 点（i, tw)与(ii,ti )的连接线 Gdi hmd (i ii )dA hw (ti tw) Wcw dtw dA di Wc w dtw G 上式为i与tw之间的作业线斜率 又： 湿空气在冷却降湿过 程中的进程线斜率 di i ii dt t ti 点（i, tw)与(ii, ti )连接线斜率 ii i hw hwcp ti tw hm h 可在i-t图上做出湿空气在表冷器 冷却减湿进程 中的温度与焓的改变曲线 i 湿 空 气 冷 却 减 湿 过 程 示 i2 意 图 饱Q 湿空