第五章空氣熱濕處理ppt課件

1、與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不與空氣直接接觸，空氣與介質(zhì)間的熱濕交換是通過(guò)設(shè)備的金屬表面來(lái)進(jìn)行的邊界層未飽和空氣 邊界層 未飽和空氣 空氣與水的熱濕交換(a)敞開的水面 （b飛濺的水滴(a)(b)水滴空氣與水之間的顯熱交換取決于邊界層與周圍空氣之間的溫度差，而濕交換及由它引起的潛熱交換取決于二者之間的水蒸氣分子濃度或者說(shuō)取決于二者之間的水蒸氣分壓力差 總熱交換量：總熱交換量： dQZ=dQX + dQq =t - tb）+ r d - db）dFcp)b()tbt (cpddb)tbt (cp)ddb)a ()tbt (ddbdF)ddb(dF)tbt (QqdQxd比較以上兩式可得：（則對(duì)濕空氣

2、而言：熱的形式回到空氣中，空氣失去的顯熱又以潛量：水分蒸發(fā)所需要的潛熱失去的顯熱量恰好等于對(duì)絕熱加濕過(guò)程，空氣0pq2 pq4pq6水蒸汽分壓力水蒸汽分壓力Pat6=tAt4=tst2=tlAA-2 空氣加濕與減濕的分界線：空氣加濕與減濕的分界線：ttb， d=db，有顯熱交換，等濕冷卻過(guò)程。，有顯熱交換，等濕冷卻過(guò)程。A-4 空氣增焓與減焓的分界線：空氣沿等空氣增焓與減焓的分界線：空氣沿等濕球溫度線變化而加濕，即等焓加濕過(guò)程。濕球溫度線變化而加濕，即等焓加濕過(guò)程。A-6 等溫加濕過(guò)程，空氣的潛熱量增加，等溫加濕過(guò)程，空氣的潛熱量增加，焓增大焓增大GW)tw1tw2(cshGwi2i1)tc

3、.shtz .sh(cshwi2i1L1）（、理論推導(dǎo)： 3、后擋水板、后擋水板使夾在空氣中的水滴分離出來(lái)使夾在空氣中的水滴分離出來(lái)615是噴水室的水供應(yīng)系統(tǒng)，有四種管道與底池相連是噴水室的水供應(yīng)系統(tǒng)，有四種管道與底池相連帶旁通的噴水室：噴水室上面或側(cè)面再增加一個(gè)旁通帶旁通的噴水室：噴水室上面或側(cè)面再增加一個(gè)旁通風(fēng)道，這樣一部分空氣可以不通過(guò)噴水處理，與經(jīng)過(guò)風(fēng)道，這樣一部分空氣可以不通過(guò)噴水處理，與經(jīng)過(guò)噴水處理的空氣相混合得到要求的空氣狀態(tài)。噴水處理的空氣相混合得到要求的空氣狀態(tài)。帶填料的噴水室：水均勻的灑在填料層上，空氣通過(guò)帶填料的噴水室：水均勻的灑在填料層上，空氣通過(guò)填料層時(shí)與水進(jìn)行熱濕交

4、換，凈化作用更好。填料層時(shí)與水進(jìn)行熱濕交換，凈化作用更好。噴水室各種管道尺寸的確定原則：對(duì)于供水管等有壓管道，按噴水室各種管道尺寸的確定原則：對(duì)于供水管等有壓管道，按水量及允許流速水量及允許流速12m/s確定管經(jīng)；對(duì)于泄水管等自流管道，應(yīng)確定管經(jīng)；對(duì)于泄水管等自流管道，應(yīng)根據(jù)一定流量下造成的阻力不超過(guò)有效壓頭來(lái)確定管經(jīng)根據(jù)一定流量下造成的阻力不超過(guò)有效壓頭來(lái)確定管經(jīng)tw2twtwtw1順流tw2twtwtw1逆流t111i1i2ts1t222i3t3345tw2 tw112211122221111111() () () ()12 45115sswwswswswswswswttttttttttt

5、ttttt 212132121 21 32 32 31131 31 31 3 22112 3221 3sstttt所以所以222111sstttt t111i1i2ts1t222i3t3345tw2 tw1tsttsttsttsttsttt1122111121112113122123t3=ts1=ts2已無(wú)意義此時(shí)1112211twtstwts23600Gkg msf單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)每單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)每m2噴水室斷面的空噴水室斷面的空氣質(zhì)量，不隨溫度而氣質(zhì)量，不隨溫度而變變GWnmAnmA21)21()12(112212112211iiGtwtwWCQtsttstnmAtwtstwtsnmAtwt

6、ltwtl1111PbHWZHpddHdHwHpHdH80.11)3(221 .0)2(22)1 (一、表面式換熱器的構(gòu)造：一、表面式換熱器的構(gòu)造： 空調(diào)工程中常用的是用肋片管制成的肋管式空調(diào)工程中常用的是用肋片管制成的肋管式換熱器，它的基本構(gòu)造如圖換熱器，它的基本構(gòu)造如圖 注意：為使表面式換熱器性能穩(wěn)定，應(yīng)注意：為使表面式換熱器性能穩(wěn)定，應(yīng)力求管子與肋片間接觸緊密，保證長(zhǎng)久使用力求管子與肋片間接觸緊密，保證長(zhǎng)久使用后也不會(huì)松動(dòng)。后也不會(huì)松動(dòng)。 熱媒和冷媒管也有串、并聯(lián)之分。對(duì)于使用熱媒和冷媒管也有串、并聯(lián)之分。對(duì)于使用蒸汽做熱媒的表面式換熱器，蒸汽管路與各換熱蒸汽做熱媒的表面式換熱器，蒸汽管

7、路與各換熱器之間只能并聯(lián)，對(duì)于使用水作冷媒或熱媒的表器之間只能并聯(lián)，對(duì)于使用水作冷媒或熱媒的表面式換熱器，水管與換熱器之間串、并聯(lián)均可。面式換熱器，水管與換熱器之間串、并聯(lián)均可。通常相對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)，并聯(lián)的冷卻器，其冷水管通常相對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)，并聯(lián)的冷卻器，其冷水管路也常并聯(lián)；串聯(lián)的冷卻器，其冷水管路也常串路也常并聯(lián)；串聯(lián)的冷卻器，其冷水管路也常串聯(lián)。聯(lián)。2表面式換熱器可串，可并或既有并又有串。通表面式換熱器可串，可并或既有并又有串。通常，空氣量多時(shí)多用并聯(lián)，需要的空氣溫升降常，空氣量多時(shí)多用并聯(lián)，需要的空氣溫升降大時(shí)多多用串聯(lián)。大時(shí)多多用串聯(lián)。 表面式換熱器的熱交換能力，在表面式換熱器的熱交換能

8、力，在F和和t一定一定的情況下，主要取決于傳熱系數(shù)的大小。的情況下，主要取決于傳熱系數(shù)的大小。 在減濕冷卻過(guò)程工程中，在水膜周圍會(huì)形成一在減濕冷卻過(guò)程工程中，在水膜周圍會(huì)形成一個(gè)飽和空氣邊界層，因此空氣與表冷器之間，不但個(gè)飽和空氣邊界層，因此空氣與表冷器之間，不但發(fā)生熱交換，還會(huì)發(fā)生濕交換和潛熱交換，此時(shí)換發(fā)生熱交換，還會(huì)發(fā)生濕交換和潛熱交換，此時(shí)換熱能力更大。熱能力更大。211owonkW mC w外表面換熱系數(shù)外表面換熱系數(shù) n內(nèi)表面換熱系數(shù)內(nèi)表面換熱系數(shù)o肋表面全效率肋表面全效率 管壁厚度管壁厚度管壁導(dǎo)熱系數(shù)管壁導(dǎo)熱系數(shù) 肋化系數(shù)肋化系數(shù)111 ( )mnywkaAVB()( )mnkA

9、 vwb2()mokA vw mC部分空氣加熱器的傳熱系數(shù)試驗(yàn)公式見附錄部分空氣加熱器的傳熱系數(shù)試驗(yàn)公式見附錄3-7對(duì)于以蒸汽為熱媒的空氣加熱器，則基本上不考對(duì)于以蒸汽為熱媒的空氣加熱器，則基本上不考慮蒸汽流速的影響，此時(shí)公式為：慮蒸汽流速的影響，此時(shí)公式為：在空調(diào)工程中應(yīng)用的表冷器中，熱濕交換規(guī)律符合在空調(diào)工程中應(yīng)用的表冷器中，熱濕交換規(guī)律符合劉伊斯關(guān)系式劉伊斯關(guān)系式=/cp對(duì)流質(zhì)交換系數(shù)），這對(duì)流質(zhì)交換系數(shù)），這樣，會(huì)有下式成立樣，會(huì)有下式成立()zbdQii dF()bpbiiCtt()bbiittwpc()ZwbdQttdF 認(rèn)為此時(shí)外表面的換熱系數(shù)比認(rèn)為此時(shí)外表面的換熱系數(shù)比干工況時(shí)

10、增大了干工況時(shí)增大了倍倍此時(shí)此時(shí)K可可表達(dá)為表達(dá)為211owonkw mC 1211onykw mCAV m pBw回憶換熱器回憶換熱器計(jì)算步驟計(jì)算步驟空調(diào)工程中常用的是設(shè)計(jì)性計(jì)算空調(diào)工程中常用的是設(shè)計(jì)性計(jì)算 設(shè)計(jì)性計(jì)算目的：根據(jù)被加熱空氣量加熱要求設(shè)計(jì)性計(jì)算目的：根據(jù)被加熱空氣量加熱要求，按一定熱媒參數(shù)選擇合適的加熱器型號(hào)。，按一定熱媒參數(shù)選擇合適的加熱器型號(hào)。 校核性計(jì)算目的：根據(jù)已有的加熱器型號(hào)，校校核性計(jì)算目的：根據(jù)已有的加熱器型號(hào)，校核它能否滿足預(yù)定的要求。核它能否滿足預(yù)定的要求。加熱器供給的熱量：加熱器供給的熱量：Q?5=KFtmtm是熱媒與空氣之間的對(duì)數(shù)平均溫差。是熱媒與空氣之間

11、的對(duì)數(shù)平均溫差。 基本公式：已知空氣量為基本公式：已知空氣量為Gkg/s），加熱前），加熱前后空氣溫度為后空氣溫度為t1、t2，則加熱空氣需要熱量為，則加熱空氣需要熱量為Q=GCp(t2-t1) kw121222wwpttttt122pqtttt熱媒為蒸汽時(shí)：熱媒為蒸汽時(shí)：（2計(jì)算加熱器的傳熱系數(shù)計(jì)算加熱器的傳熱系數(shù) 有了加熱器的型號(hào)和空氣質(zhì)量流速后，查取相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式便可計(jì)算傳熱系數(shù)有了加熱器的型號(hào)和空氣質(zhì)量流速后，查取相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式便可計(jì)算傳熱系數(shù)。 若經(jīng)驗(yàn)公式使用的不是若經(jīng)驗(yàn)公式使用的不是v而是而是vy，則應(yīng)根據(jù)有效截面系數(shù)，則應(yīng)根據(jù)有效截面系數(shù)使用使用vy=(v)/ 求出求出vy后再計(jì)算后

12、再計(jì)算K 通常采用通常采用“經(jīng)濟(jì)質(zhì)量流速經(jīng)濟(jì)質(zhì)量流速”：即采用使運(yùn)行費(fèi)：即采用使運(yùn)行費(fèi)和初投資的總和為最小的和初投資的總和為最小的v值，通常在值，通常在8kg/m2s左左右右310wwfwkg s（3計(jì)算需要的加熱面積和加熱器臺(tái)數(shù)計(jì)算需要的加熱面積和加熱器臺(tái)數(shù)F=Q /Ktm先按先按Q =Q算出需要的加熱面積，再根據(jù)每臺(tái)加熱器算出需要的加熱面積，再根據(jù)每臺(tái)加熱器的實(shí)際加熱面積確定加熱器的排數(shù)和臺(tái)數(shù)。的實(shí)際加熱面積確定加熱器的排數(shù)和臺(tái)數(shù)。（4檢查加熱器的安全系數(shù)檢查加熱器的安全系數(shù) 由于加熱器的質(zhì)量和運(yùn)行中內(nèi)外表面積垢等原因，選由于加熱器的質(zhì)量和運(yùn)行中內(nèi)外表面積垢等原因，選用時(shí)應(yīng)考慮一定的安全系

13、數(shù)，一般取傳熱面積的安全系數(shù)為用時(shí)應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)，一般取傳熱面積的安全系數(shù)為1.11.2。建議建議H的安全系數(shù)取的安全系數(shù)取1.1， h取為取為1.2熱媒是蒸汽，依靠保持一定的工作壓力，不必計(jì)算熱媒是蒸汽，依靠保持一定的工作壓力，不必計(jì)算熱媒是熱水，熱媒是熱水，h=cwq空氣阻力：通常按空氣阻力：通常按H=B（ v ）p Pa12111wtttt2212213111sstttttttt （11的確定：通常是先確定的確定：通常是先確定傳熱單元數(shù)傳熱單元數(shù)和和水當(dāng)量比查表確定或者通過(guò)測(cè)定水當(dāng)量比查表確定或者通過(guò)測(cè)定回憶其是如何回憶其是如何定義的？定義的？表冷器的熱交換效率系數(shù)同時(shí)考慮了空氣和

14、水的狀表冷器的熱交換效率系數(shù)同時(shí)考慮了空氣和水的狀態(tài)變化，接觸系數(shù)則只考慮空氣的狀態(tài)變化。兩個(gè)態(tài)變化，接觸系數(shù)則只考慮空氣的狀態(tài)變化。兩個(gè)系數(shù)的定義式為系數(shù)的定義式為12121wtttt(1)1(1)11ee表冷器需要的表冷器需要的表冷器能達(dá)到的表冷器能達(dá)到的pG CW CspKFG CyyGF Vkg s310wWfWkg s222111sstttt 21wypNVCe 2隨隨N而而，隨，隨VY而而N肋片管的排數(shù)肋片管的排數(shù)肋通系數(shù)，每排肋片管外表面積與迎風(fēng)面積的肋通系數(shù)，每排肋片管外表面積與迎風(fēng)面積的比值比值(1)121(1)2111wttette2221111wypNVCssttett

15、1221()()wwQG iiw ttc若已知條件給出若已知條件給出tw1，此時(shí)需要的，此時(shí)需要的1已定，則熱已定，則熱工計(jì)算的目的就在于通過(guò)調(diào)整水流速工計(jì)算的目的就在于通過(guò)調(diào)整水流速w或者調(diào)整或者調(diào)整vy和和N等辦法，使選擇的表冷器能夠達(dá)到空氣處等辦法，使選擇的表冷器能夠達(dá)到空氣處理過(guò)程需要的理過(guò)程需要的1。1211sssswtttt（1判別工況判別工況由于濕工況的計(jì)算才采用濕球溫度效率，所以解題由于濕工況的計(jì)算才采用濕球溫度效率，所以解題之前要先判斷工況。之前要先判斷工況。方法：等價(jià)工況方法：等價(jià)工況定義：對(duì)于風(fēng)量、水量、水初溫相同的表冷器工況定義：對(duì)于風(fēng)量、水量、水初溫相同的表冷器工況而言，如果某一干工況的進(jìn)風(fēng)焓值與一濕工況的進(jìn)而