空氣的熱濕處理熱質(zhì)交換與設(shè)備原理

1、52-1 2021-5-14 內(nèi)內(nèi) 容容 4.1 4.2 4.3 2021-5-1452-2 4.1 空氣空氣的熱濕的熱濕處理途徑處理途徑 4.1.1 空氣調(diào)節(jié)的幾個(gè)相關(guān)概念空氣調(diào)節(jié)的幾個(gè)相關(guān)概念 焓濕圖簡(jiǎn)介焓濕圖簡(jiǎn)介 空氣調(diào)節(jié)，熱舒適，新風(fēng)，回風(fēng)，送風(fēng)狀態(tài)，空氣調(diào)節(jié)，熱舒適，新風(fēng)，回風(fēng)，送風(fēng)狀態(tài)， 焓濕圖，夏季工況，冬季工況等焓濕圖，夏季工況，冬季工況等 2021-5-1452-3 以以1kg干空氣的濕空氣為基準(zhǔn)，在一定的大氣壓力干空氣的濕空氣為基準(zhǔn)，在一定的大氣壓力 下，取焓下，取焓h與比濕度與比濕度d為坐標(biāo)，圖中有定比濕度、為坐標(biāo)，圖中有定比濕度、 定水蒸氣分壓力、定露點(diǎn)溫度、定焓、定濕

2、球溫定水蒸氣分壓力、定露點(diǎn)溫度、定焓、定濕球溫 度、定干球溫度、定相對(duì)濕度各線簇。度、定干球溫度、定相對(duì)濕度各線簇。 2021-5-1452-4 定比濕度線簇定比濕度線簇 一定壓力下，水蒸氣分壓與比濕度一一對(duì)應(yīng)，一定壓力下，水蒸氣分壓與比濕度一一對(duì)應(yīng)， 因此定比濕度線簇也是因此定比濕度線簇也是定水蒸氣分壓力線簇。定水蒸氣分壓力線簇。 露點(diǎn)溫度露點(diǎn)溫度td取決于水蒸氣分壓，因此定比濕度取決于水蒸氣分壓，因此定比濕度 線簇也是線簇也是定定td線簇。線簇。 52-5 定焓線簇定焓線簇 52-6 定溫（干球溫度）線簇定溫（干球溫度）線簇 52-7 定相對(duì)濕度線簇定相對(duì)濕度線簇 =100%時(shí)線實(shí)際上是不

3、同比濕度時(shí)線實(shí)際上是不同比濕度d下露點(diǎn)的軌跡下露點(diǎn)的軌跡 =0%時(shí)即為干空氣，時(shí)即為干空氣，d0，即縱坐標(biāo)軸，即縱坐標(biāo)軸 52-8 )( 622. 0 dfpp d pd p vv 一定時(shí)，當(dāng) 水蒸氣分壓力線簇水蒸氣分壓力線簇 由于由于d通常很小，所以通常很小，所以pv與與d近似成線性近似成線性 )( 622. 0 dfpp d pd p vv 一定時(shí)，當(dāng) 52-9 定濕球溫度線簇定濕球溫度線簇 由于由于d通常很小，濕球溫度也不高，定通常很小，濕球溫度也不高，定tw 線可近似以定焓線代替線可近似以定焓線代替 52-10 0 5 4 3 2 w d0 i 1 t0 l o l w j100j10

4、0 % (1) w l o 噴淋室噴冷水噴淋室噴冷水(或用表面冷卻器或用表面冷卻器)冷卻減濕冷卻減濕 加熱器再熱加熱器再熱 (1) w 2 l o:加熱器預(yù)熱加熱器預(yù)熱 噴蒸汽加濕噴蒸汽加濕加熱器再熱加熱器再熱 夏季：冷卻減濕夏季：冷卻減濕 冬季：加熱加濕冬季：加熱加濕 (2)w 1 o: 固體吸濕劑減濕固體吸濕劑減濕 表面冷卻器等濕冷卻表面冷卻器等濕冷卻 ( 3)w o: 液體吸濕劑減濕冷卻液體吸濕劑減濕冷卻 (2)w 3 l o: 加熱器預(yù)熱加熱器預(yù)熱 噴淋室絕熱加濕噴淋室絕熱加濕 加熱器再熱加熱器再熱 (3) w 4 o: 加熱器預(yù)熱加熱器預(yù)熱 噴蒸汽加濕噴蒸汽加濕 (4)w l o:

5、噴淋室噴熱水加熱加濕噴淋室噴熱水加熱加濕 加熱器再熱加熱器再熱 (5)w 5l o: 加熱器預(yù)熱加熱器預(yù)熱 一部分噴淋室絕熱加濕一部分噴淋室絕熱加濕與另一部分與另一部分 未加濕空氣混合未加濕空氣混合 .2 2 空氣熱濕處理的原理和方案空氣熱濕處理的原理和方案 2021-5-1452-11 4.1.3 空氣熱濕處理及設(shè)備空氣熱濕處理及設(shè)備 根據(jù)各種熱質(zhì)交換設(shè)備的特點(diǎn)不同分成兩大類：根據(jù)各種熱質(zhì)交換設(shè)備的特點(diǎn)不同分成兩大類： 混合式熱質(zhì)交換設(shè)備混合式熱質(zhì)交換設(shè)備 ： 包括噴淋室、蒸汽加濕器、局部補(bǔ)充加濕包括噴淋室、蒸汽加濕器、局部補(bǔ)充加濕 裝置以及使用液體吸濕劑的裝置等裝置以及使用液

6、體吸濕劑的裝置等 間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備：間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備： 包括光管式和肋管式空氣加熱器及空氣冷包括光管式和肋管式空氣加熱器及空氣冷 卻器等卻器等 有的空氣處理設(shè)備如噴水式表面冷卻器則兼有有的空氣處理設(shè)備如噴水式表面冷卻器則兼有 這兩類設(shè)備的特點(diǎn)。這兩類設(shè)備的特點(diǎn)。 2021-5-1452-12 b 冷卻降濕是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度冷卻降濕是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度 以下，從而將其中水蒸氣部分去除以下，從而將其中水蒸氣部分去除 的方法的方法 冷卻盤管 凝結(jié)水 ca 濕空氣通過(guò)盤管的情況濕空氣通過(guò)盤管的情況冷卻除濕時(shí)空氣狀態(tài)變化的冷卻除濕時(shí)空氣狀態(tài)變化的i i-d -d 圖上表示圖上表示 4.2 空氣

7、與固體表面之間的熱濕交換空氣與固體表面之間的熱濕交換 2021-5-1452-13 濕空氣 傳質(zhì) 氣膜 冷凝液膜 冷卻介質(zhì) 傳熱 金屬壁 濕空氣在冷壁面上的冷卻去濕過(guò)程示意圖濕空氣在冷壁面上的冷卻去濕過(guò)程示意圖 空調(diào)工程中通常通過(guò)金屬冷壁面冷卻濕空氣以除掉濕空調(diào)工程中通常通過(guò)金屬冷壁面冷卻濕空氣以除掉濕 分，使得空氣側(cè)壁面上出現(xiàn)水蒸汽冷凝液在重力作用分，使得空氣側(cè)壁面上出現(xiàn)水蒸汽冷凝液在重力作用 下的流動(dòng)下的流動(dòng) 4.2.1 濕空氣在冷表面上的冷卻降濕濕空氣在冷表面上的冷卻降濕 2021-5-1452-14 濕空氣邊界層濕空氣邊界層 冷表面冷表面 冷卻劑邊界層冷卻劑邊界層 冷冷 卻卻 劑劑w

8、濕濕 空空 氣氣g t ti tw 凝 結(jié) 水凝 結(jié) 水 膜膜 da d di 2021-5-1452-15 wwwiw dtwcdatth)( datthdtgc ip )( addhdg imd d)(d da dt wctth w wwiw )( 濕空氣邊界層濕空氣邊界層 冷表面冷表面 冷卻劑邊界層冷卻劑邊界層 冷冷 卻卻 劑劑w 濕濕 空空 氣氣g t ti tw 凝結(jié)水膜凝結(jié)水膜 da d di 空氣側(cè)：空氣側(cè)： 忽略水膜和金屬表面的熱阻，忽略水膜和金屬表面的熱阻， 冷卻劑的傳熱量有：冷卻劑的傳熱量有： 2021-5-1452-16 根據(jù)熱平衡可得根據(jù)熱平衡可得 rddhtthtth

9、 imdiwiw )()()( rdd h tth h i md i md )( )( 對(duì)于水對(duì)于水-空氣系統(tǒng)，根據(jù)劉伊斯關(guān)系式上式改寫為空氣系統(tǒng)，根據(jù)劉伊斯關(guān)系式上式改寫為 rddttchtth iipmdwiw )()()( )( imd iih 麥凱爾方程麥凱爾方程 2021-5-1452-17 datthdtgc ip )( 濕空氣在冷卻降濕過(guò)程中的過(guò)程線斜率濕空氣在冷卻降濕過(guò)程中的過(guò)程線斜率 i i tt ii t i d d 點(diǎn)（點(diǎn)（i, tw)與與(ii,ti )的連接線斜率的連接線斜率 h ch h h tt ii pw md w wi i 根據(jù)熱平衡，空氣側(cè)：根據(jù)熱平衡，空氣

10、側(cè)： aiihig imd d)(d pmdc hh )()( imdwiw iihtth 2021-5-1452-18 g wc t i w w d d 上式為上式為i與與tw之間的工作線斜率之間的工作線斜率 aiihig imd d)(d da dt wctth w wwiw )( i i tt ii t i d d h ch h h tt ii pw m w wi i 又：又： 濕空氣在冷卻降濕過(guò)濕空氣在冷卻降濕過(guò) 程中的過(guò)程線斜率程中的過(guò)程線斜率 點(diǎn)（點(diǎn)（i, tw)與與(ii, ti )連接線斜率連接線斜率 可在可在i-t圖上做出濕空氣在表冷器圖上做出濕空氣在表冷器 冷卻減濕過(guò)程冷卻

11、減濕過(guò)程 中的溫度與焓的變化曲線中的溫度與焓的變化曲線 2021-5-1452-19 濕空氣冷卻減濕過(guò)程示意圖濕空氣冷卻減濕過(guò)程示意圖 t i m(i2, t2) p q b(i1, tw2) tw2 i2 tw1 t1 飽飽 和和 線線 工工 作作 線線 冷卻減濕冷卻減濕 過(guò)程線過(guò)程線 e(i1, t1) t2 連連 接接 線線 切線切線 a(i2, tw1) 濕空氣入口狀態(tài)濕空氣入口狀態(tài) 濕空氣出口狀態(tài)濕空氣出口狀態(tài) 出口端冷卻劑溫度出口端冷卻劑溫度入口端冷卻劑溫度入口端冷卻劑溫度 c(ii, ti) td2 td1 濕球溫度濕球溫度干球溫度干球溫度 濕球溫度濕球溫度 干 球干 球 溫度溫

12、度 g wc t i w w d d h ch tt ii pw wi i i i tt ii t i d d 2021-5-1452-20 常壓下飽和濕空氣的焓值及其在飽和曲線上的斜率常壓下飽和濕空氣的焓值及其在飽和曲線上的斜率 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 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

13、.187 51.298 58.319 66.408 75.774 86.607 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 i(kcal/kg)t()di/dtkcal/(kg) 2021-5-1452-21 冷卻表面積計(jì)算冷卻表面積計(jì)算 aiihig imd d)(d imd ii i h g a d 2021-5-1452-22 4.2.2 濕空氣在肋片上的冷卻降濕過(guò)程濕空氣在肋片上的冷卻降濕過(guò)程 表面表面式冷卻器往

14、往采用肋片這種擴(kuò)展換熱面的形式冷卻器往往采用肋片這種擴(kuò)展換熱面的形 式來(lái)強(qiáng)化冷卻降濕過(guò)程中的熱、質(zhì)交換。肋片有直式來(lái)強(qiáng)化冷卻降濕過(guò)程中的熱、質(zhì)交換。肋片有直 肋和環(huán)肋兩類，直肋和環(huán)肋又都可分為等截面和變肋和環(huán)肋兩類，直肋和環(huán)肋又都可分為等截面和變 截面截面 等截面直肋示例等截面直肋示例 2021-5-1452-23 假定：假定： 1）熱）熱、質(zhì)傳遞過(guò)程、質(zhì)傳遞過(guò)程 是穩(wěn)定的；是穩(wěn)定的； 2）肋）肋片的導(dǎo)熱系數(shù)、片的導(dǎo)熱系數(shù)、 肋根溫度均為定值；肋根溫度均為定值； 3）肋）肋片只有片只有x向?qū)驅(qū)?熱，肋片外的水膜熱，肋片外的水膜 只有只有y向的導(dǎo)熱向的導(dǎo)熱 。 x dx l 水膜平均厚度水膜平

15、均厚度 tw dqf 2yf 濕空氣濕空氣 qf tf yw tfb y 等截面直肋等截面直肋 2021-5-1452-24 dxtt y dq fw w w f )(2 dx dt yf f 2 dx dx td y dx dt y dx dx dt y dx d dx dt y ffff ffff 2 2 22 )(22 x dx l tw dqf 2yf 濕空氣濕空氣 qf tf yw tfb y 2021-5-1452-25 dx dx td ydq f fff 2 2 2 肋片微元在肋片微元在-x方向上凈導(dǎo)熱量為方向上凈導(dǎo)熱量為 肋片與水膜之間的換熱量為肋片與水膜之間的換熱量為 dx

16、tt y dq fw w w f )(2 飽和空氣焓可近似為飽和空氣焓可近似為 wwww tbai dxii yb dq fw ww w f )(2 微元體上，濕空氣和水膜的總傳熱量為微元體上，濕空氣和水膜的總傳熱量為 dxii c h dxiihdq w p wmdf )(2)(2 w wwf fw yb dx dq ii 2 h c dx dq ii p f w 2 hb c y dx dqb ii w p w wfw f 2 fwwf tbai 2021-5-1452-26 hb c y h w p w w d 1 令令 hb c y dx dqb ii w p w wfw f 2 dx

17、i b h dxii b h dq f w d f w d f 2 )( 2 dx dx id b y dx id b y dq f w fff w ff f 2 2 2 2 22 fwwf tbai f ff df i y h dx id 2 2 dx dx td ydq f fff 2 2 2 2021-5-1452-27 f ff df i y h dx id 2 2 邊界條件：邊界條件： 0 , , 0 , dx id lx iix f bff 方程：方程： 定義濕肋的定義濕肋的 肋效率為：肋效率為： bf mf bf mf w i i ii ii , , , , pl hpl w t

18、an ff d y h p 其中：其中： 濕肋與干肋的肋效率形式相同，將濕肋與干肋的肋效率形式相同，將h替換為替換為 hmd后可直接引用干肋肋效率圖表后可直接引用干肋肋效率圖表 2021-5-1452-28 空氣空氣與水直接接觸熱質(zhì)交換現(xiàn)象在生產(chǎn)與水直接接觸熱質(zhì)交換現(xiàn)象在生產(chǎn)應(yīng)用的應(yīng)用的許許 多領(lǐng)域都常見(jiàn)多領(lǐng)域都常見(jiàn)到，如：到，如： 石油化工石油化工 電力生產(chǎn)等工業(yè)過(guò)程的冷卻塔電力生產(chǎn)等工業(yè)過(guò)程的冷卻塔 蒸發(fā)式冷凝器等冷卻設(shè)備蒸發(fā)式冷凝器等冷卻設(shè)備 民用民用和工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)中的噴淋室、蒸發(fā)冷卻空調(diào)和工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)中的噴淋室、蒸發(fā)冷卻空調(diào) 器器 食品行業(yè)的冷卻干燥過(guò)程食品行業(yè)的冷卻干燥過(guò)程 農(nóng)業(yè)工程

19、領(lǐng)域的真空預(yù)冷農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的真空預(yù)冷 濕簾降溫和濕冷保鮮技術(shù)等濕簾降溫和濕冷保鮮技術(shù)等 都大量遇到空氣與水的直接接觸熱質(zhì)交換情況都大量遇到空氣與水的直接接觸熱質(zhì)交換情況 4.3 空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換 2021-5-1452-29 4.3.1 熱濕交換原理熱濕交換原理 2021-5-1452-30 水膜表面的空氣與水的熱濕交換過(guò)程水膜表面的空氣與水的熱濕交換過(guò)程 濕空氣邊界層 濕空氣主流g t d pq tb db pqb 水 2021-5-1452-31 顯熱交換量：顯熱交換量： datthdtgcdq bpx 濕交換量：濕交換量： dapphdgddw q

20、bq )()( mp 濕交換量也可寫成：濕交換量也可寫成： daddhdw bmd )( 潛熱交換量：潛熱交換量： daddrhrdwdq bmdq )( 溫差是溫差是熱交換熱交換的動(dòng)力，的動(dòng)力， 水蒸氣分壓力差是濕交換的動(dòng)力水蒸氣分壓力差是濕交換的動(dòng)力 2021-5-1452-32 總熱交換量總熱交換量 qxz dqdqdq daddrhtthdq bmdbz )( 換熱擴(kuò)大系數(shù)換熱擴(kuò)大系數(shù)（析濕系數(shù)）（析濕系數(shù)） x z dq dq wpz dtwcdq wpqx dtwcdqdq 對(duì)于水側(cè)：對(duì)于水側(cè)： 穩(wěn)定工況時(shí)，空氣側(cè)與水側(cè)換熱量相等：穩(wěn)定工況時(shí)，空氣側(cè)與水側(cè)換熱量相等： 2021-5

21、-1452-33 4.3.2 蒸發(fā)冷卻裝置的特點(diǎn)與工作原理蒸發(fā)冷卻裝置的特點(diǎn)與工作原理 蒸發(fā)冷卻就是利用水與空氣之間的熱濕交換來(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻就是利用水與空氣之間的熱濕交換來(lái)實(shí)現(xiàn) 的的, , 可分為直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻可分為直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻 直接直接蒸發(fā)冷卻是指在噴淋室中水與空氣直接接觸蒸發(fā)冷卻是指在噴淋室中水與空氣直接接觸, , 水不斷吸收空氣的熱量進(jìn)行蒸發(fā)水不斷吸收空氣的熱量進(jìn)行蒸發(fā), , 從而使被處理的空從而使被處理的空 氣降溫加濕氣降溫加濕 直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)工作原理直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)工作原理 a 含濕量 g/kg 溫度（ ） c 直接直接蒸發(fā)空氣蒸發(fā)空氣處理過(guò)程處理過(guò)程的的

22、i-d圖圖 表示表示 as 2021-5-1452-34 間接蒸發(fā)冷卻的制冷裝置示意圖間接蒸發(fā)冷卻的制冷裝置示意圖 間接間接蒸發(fā)空氣蒸發(fā)空氣處理過(guò)程的處理過(guò)程的i-d圖圖表示表示 間接蒸發(fā)冷卻過(guò)程的核心思想是采用逆流換熱，間接蒸發(fā)冷卻過(guò)程的核心思想是采用逆流換熱， 逆流傳質(zhì)來(lái)減少不可逆損失，已得到較低的供冷溫度逆流傳質(zhì)來(lái)減少不可逆損失，已得到較低的供冷溫度 和較大的供冷量和較大的供冷量 2021-5-1452-35 4.3.3 與水直接接觸時(shí)空氣的狀態(tài)變化過(guò)程與水直接接觸時(shí)空氣的狀態(tài)變化過(guò)程 空氣與水接觸時(shí)，水表面形成的飽和空氣邊空氣與水接觸時(shí)，水表面形成的飽和空氣邊 界層與主流空氣之間，通過(guò)

23、分子擴(kuò)散和紊流界層與主流空氣之間，通過(guò)分子擴(kuò)散和紊流 擴(kuò)散，使邊界層的飽和空氣與主流空氣不斷擴(kuò)散，使邊界層的飽和空氣與主流空氣不斷 摻混，從而使主流空氣狀態(tài)發(fā)生變化。摻混，從而使主流空氣狀態(tài)發(fā)生變化。 為方便分析，假設(shè)全部空氣與水接觸后都能為方便分析，假設(shè)全部空氣與水接觸后都能 達(dá)到具有水溫的飽和狀態(tài)達(dá)到具有水溫的飽和狀態(tài)，即水量無(wú)限大、，即水量無(wú)限大、 接觸時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)。接觸時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)。 2021-5-1452-36 空氣與水直接接觸時(shí)各種過(guò)程的特點(diǎn)空氣與水直接接觸時(shí)各種過(guò)程的特點(diǎn) 過(guò)程線過(guò)程線水溫特點(diǎn)水溫特點(diǎn)t或或qxd或或qqi或或qz過(guò)程名稱過(guò)程名稱 a-1 a-2 a-3 a-4 a-

24、5 a-6 a-7 tw tl tw= tl tltw ts tw= ts tstwta 減減 減減 減減 減減 減減 不變不變 增增 減減 不變不變 增增 增增 增增 增增 增增 減減 減減 減減 不變不變 增增 增增 增增 減濕冷卻減濕冷卻 等濕冷卻等濕冷卻 減焓加濕減焓加濕 等焓加濕等焓加濕 增焓加濕增焓加濕 等溫加濕等溫加濕 增溫加濕增溫加濕 0 pq2 4 3 2 1 5 6 7 pq4pq6 a t 6= t a t 4= t s t 2= t l j100j100 % 水蒸汽分壓力（水蒸汽分壓力（p pa)a) 2021-5-1452-37 空氣與水直接接觸的變化過(guò)程 a 1 2

25、 3 tw1 tw tw tw2 =100 % a =100 % 1 2 3 tw1 tw tw tw2 a 1 2 3 tw1 tw tw tw2 =100% (a) (b) (c) 水水tw1tw2 空氣空氣 tw1tw2 tw1ta tw1tw2 tw1tatw1ta 水量有限時(shí)，接觸時(shí)間很長(zhǎng)。水量有限時(shí)，接觸時(shí)間很長(zhǎng)。 2021-5-1452-38 4.3.3 空氣和水直接接觸時(shí)的對(duì)流增濕和減濕空氣和水直接接觸時(shí)的對(duì)流增濕和減濕 daddrhtthdq bmdbz )( 劉伊斯關(guān)系式劉伊斯關(guān)系式: p md c h h 如果在空氣與水的熱濕交換過(guò)程中存在著如果在空氣與水的熱濕交換過(guò)程中

26、存在著 劉伊斯關(guān)系式，則劉伊斯關(guān)系式，則 daddrttchdq bbpmdz 1 pr sc le 2021-5-1452-39 上式?jīng)]有考慮水分遷移時(shí)液體熱的轉(zhuǎn)移，同時(shí)以水蒸汽的焓（上式?jīng)]有考慮水分遷移時(shí)液體熱的轉(zhuǎn)移，同時(shí)以水蒸汽的焓（2500） 代替式中的汽化潛熱，將濕空氣的比熱用（代替式中的汽化潛熱，將濕空氣的比熱用（1.01+1.84d）代替代替 ，有，有 daddt ttdhdq bb bmdz )(84.12500( )(84.101.1( 或或 dadtt dtthdq bbb mdz )84. 12500(01. 1 )84. 12500(01. 1 即即 daiihdq b

27、mdz )( 麥凱爾方程麥凱爾方程 表明：熱質(zhì)交換同時(shí)進(jìn)行時(shí)，如劉伊斯關(guān)系成立，則總熱交表明：熱質(zhì)交換同時(shí)進(jìn)行時(shí)，如劉伊斯關(guān)系成立，則總熱交 換的驅(qū)動(dòng)力是空氣的焓差換的驅(qū)動(dòng)力是空氣的焓差 2021-5-1452-40 4.3.4 影響空氣與水表面之間熱質(zhì)交換的主要因素影響空氣與水表面之間熱質(zhì)交換的主要因素 daiihdhg bmda )( 焓差是總熱交換推動(dòng)力焓差是總熱交換推動(dòng)力 對(duì)于對(duì)于1kg干空氣，總熱交換量即為焓差干空氣，總熱交換量即為焓差i： 潛熱交換量。顯熱交換量； ls ls ii iii 2021-5-1452-41 自然通風(fēng)自然通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng) 橫流橫流

28、逆流逆流 冷冷 卻卻 塔塔 的的 型型 式式 2021-5-1452-42 焓；反之，空氣減焓。熱流流向空氣，空氣增水溫: 1sw tt 1)當(dāng)空氣與水直接接觸時(shí)，從空氣側(cè)分析：當(dāng)空氣與水直接接觸時(shí)，從空氣側(cè)分析： 總熱流總熱流：熱流方向以空氣初狀態(tài)濕球溫度：熱流方向以空氣初狀態(tài)濕球溫度ts1為界。為界。 顯熱顯熱：熱流方向以空氣初狀態(tài)干球溫度：熱流方向以空氣初狀態(tài)干球溫度t1為界。為界。 氣失顯熱?？諝獾蔑@熱；反之，空水溫: 1 ttw tl1ts1t1 i t o 潛熱潛熱 顯熱顯熱 總熱總熱 2021-5-1452-43 潛熱潛熱：熱流方向以空氣初狀態(tài)露點(diǎn)溫度：熱流方向以空氣初狀態(tài)露點(diǎn)溫

29、度tl1為界。為界。 氣失潛熱。空氣得潛熱；反之，空水溫: 1lw tt tl1ts1t1 i t o 潛熱潛熱 顯熱顯熱 總熱總熱 2021-5-1452-44 水得到熱，水溫升高。 ，水溫不變；，但總熱流水得到顯熱，失去潛熱 溫降低；，但總熱流向空氣，水水得到顯熱，失去潛熱 低；熱流流向空氣，水溫降 : 0: : : 1 1 11 1 sw ws ws w tt tt ttt tt 2)當(dāng)空氣與水直接接觸時(shí)，從水側(cè)分析：當(dāng)空氣與水直接接觸時(shí)，從水側(cè)分析： 水冷卻的極限溫度是空氣濕球溫度水冷卻的極限溫度是空氣濕球溫度ts1。 空氣和水的初狀態(tài)決定了總熱流方向，決定過(guò)空氣和水的初狀態(tài)決定了總熱

30、流方向，決定過(guò) 程的進(jìn)行。程的進(jìn)行。 i tl1 ts1 t1 t o 潛熱潛熱 顯熱顯熱 總熱總熱 2021-5-1452-45 w p w md bw b h hc h h tt ii /1 / /1 /1 氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素 焓焓差推動(dòng)力與溫差推動(dòng)力之比，與雙膜阻力之比差推動(dòng)力與溫差推動(dòng)力之比，與雙膜阻力之比 成正比。膜阻力越大，所需推動(dòng)力越大。成正比。膜阻力越大，所需推動(dòng)力越大。 影響雙膜阻力的因素也是影響熱質(zhì)交換的因素。影響雙膜阻力的因素也是影響熱質(zhì)交換的因素。 1）空氣流動(dòng)對(duì)氣膜阻力的影響）空氣流動(dòng)對(duì)氣膜阻力的影響 空氣質(zhì)量流速空氣質(zhì)量流速v： 增大，則氣膜減薄，膜阻減小，增大，則氣膜減薄，膜阻減小，h和和hmd增大。增大。 過(guò)大，則氣水接觸時(shí)間短，且流動(dòng)阻力大，氣流攜過(guò)大，則氣水接觸時(shí)間短，且流動(dòng)阻力大，氣流攜 帶水量大，不易捕捉。帶水量大，不易捕捉。 由式（由式（4-3