采暖通風與空調(diào)

采暖通風與空調(diào)第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第3章空氣熱濕處理過程與設備為滿足空調(diào)房間送風參數(shù)的要求，在空調(diào)系統(tǒng)中必須有相應的熱質處理設備，以便能對空氣進行各種熱質處理，使之達到所要求的送風狀態(tài)，本章將介紹對空氣進行各種處理的方法和過程及其有關的設備知識第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3.1空氣熱濕處理的依據(jù)與途徑3.1.1送風狀態(tài)與送風量1）夏季送風狀態(tài)與送風量（1）房間通風量與換氣次數(shù)第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四空調(diào)房間熱、濕、風量平衡分析圖3.1房間通風示意圖圖3.1給出一空調(diào)房間通風示意圖。假定夏季該房間送入數(shù)量為G（kg/s），狀態(tài)為O的空氣，吸收室內(nèi)余熱量Q和余濕量W后，其狀態(tài)變成室內(nèi)設計狀態(tài)N，然后從房間排出。第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四由熱平衡：即由濕平衡：即（2）（1）第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四由于空氣同時吸收余熱和余濕，狀態(tài)由O變?yōu)镹，則在變化過程中的熱濕比由（1）（2）式

故第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四房間通風量與換氣次數(shù)目的在于解決：送什么狀態(tài)（O）的空氣入室？送多少數(shù)量（G）的空氣入室？送風量第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四圖3.2室內(nèi)空氣狀態(tài)變化過程第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四換氣次數(shù)n定義：房間通風量L（m3/h）與房間容積V（m3）之比，（次/h）第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四一般規(guī)定，空調(diào)系統(tǒng)送風量中新風所占比例不應低于10%。若按上述方法得出的新風量低于10%時，也應按10%計算。對于舒適性空調(diào)，一般情況下，滿足衛(wèi)生要求的新風量可按《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》規(guī)定，保證每人不少于30m3/h。滿足衛(wèi)生要求（2）新風量的確定第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四新風量的確定原則與最小新風

百分比補充局部排風量保證空調(diào)房間的“正壓”要求第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四（3）空氣平衡

對空調(diào)處理箱來說，送風量：L=Lw＋Lh對房間空氣而言，送風量L＝Ls＋Lx正常平衡條件下：Lx＝Lh得Lw＝Ls當增大新風量Lw時，Lx>Lh，破壞了原有的空氣平衡第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四（3）空氣平衡第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四2）冬季送風狀態(tài)及送風量的確定冬夏送風量相同→調(diào)整送風狀態(tài)點冬季送風減少送風量→提高送風溫度第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四解決辦法

增大Ls。自然平衡，即提高房間正壓

采用機械平衡，增加排風裝置排風量Lp＝Lx－Lh，隨著新風量增加，排風量Lp增大當采用全新風時，Lp＝Lx達到最大

當停止回風時，Lp=Lw－Ls

第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3.1.2空氣熱濕處理的基本過程第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四圖3.6空氣熱濕處理的途徑與方案

3.1.2空氣熱濕處理的途徑與方案第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四季節(jié)

空氣處理途徑

處理方案說明

夏季

(1)W→L→O(2)W→1→O(3)W→O噴淋室噴冷水(或用表面冷卻器)冷卻減濕→加熱器再熱固體吸濕劑減濕→表面冷卻器等濕冷卻液體吸濕劑減濕冷卻

冬季

(1)W'→2→L→O(2)W'→3→L→O(3)W'→4→O(4)W'→L→O(5)W'→5→L'→O→5

加熱器預熱→噴蒸汽加濕→加熱器再熱加熱器預熱→噴淋室絕熱加濕→加熱器再熱加熱器預熱→噴蒸汽加濕噴淋室噴熱水加熱加濕→加熱器再熱加熱器預熱→一部分噴淋室絕熱加濕→與另一部分未加濕的空氣混合表3-1空氣處理各種途徑的方案說明第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四1．

1．

1.處理方案

處理方案

夏季：空氣狀態(tài)由W點處理至O點

夏季：空氣狀態(tài)由W點處理至O點第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四1．

1．

2.處理方案

處理方案

第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四1．

1．

3.處理方案

處理方案

第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四冬季：空氣狀態(tài)由W’點處理至O點

處理方案

1.第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3.1.4空氣熱濕處理設備類型為了實現(xiàn)不同的空氣處理過程就要采用不同的空氣處理設備加熱設備、冷卻設備、加濕設備及減濕設備等包括作為熱濕交換的介質水、水蒸汽、液體吸濕劑和制冷劑第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)工作特點的不同可分為兩大類：直接接觸式熱濕交換設備特點與空氣進行熱濕交換的介質與被處理的空氣直接接觸，做法是讓空氣流經(jīng)熱濕交換介質的表面或將熱濕交換介質噴淋到空氣中間去表面式熱濕交換設備特點與空氣進行熱濕交換的介質不與空氣直接接觸?？諝馀c介質間的熱濕交換是通過設備的金屬表面來進行的第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四其他設備特點：無參與熱濕處理的介質主要形式：電加熱器：利用電能轉化為熱能加熱空氣使用固體吸濕劑的設備：利用固體吸濕劑的物理化學作用吸收空氣中的水分第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3.2空氣與水直接接觸時的熱濕交換

一．空氣與水之間的熱濕交換原理顯熱交換：由于空氣與水之間存在溫差，因導熱、對流和輻射而進行換熱的結果；潛熱交換：由于空氣中的水蒸氣凝結（或蒸發(fā)）而放出（或吸收）汽化潛熱的結果。它是由濕交換引起的。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四空氣與水直接接觸時，在貼近水表面的地方或水滴周圍，形成一個溫度等于水表面溫度的飽和空氣邊界層；當邊界層內(nèi)的水蒸汽分子濃度大于周圍空氣的水蒸汽分子濃度時，由邊界層進入周圍空氣的水蒸汽分子數(shù)多于由周圍空氣進入邊界層的水蒸汽分子數(shù)，使周圍空氣中的分子數(shù)增加，反之則減少；當邊界層內(nèi)的溫度大于周圍空氣的溫度時，由邊界層向周圍空氣傳熱，反之則由周圍空氣向邊界層傳熱；第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四二．空氣和水直接接觸時的熱濕交換量1．顯熱交換量2．交換的濕量3．潛熱交換量第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四4．全熱交換量5．換熱擴大系數(shù)第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四三．空氣與水接觸時的狀態(tài)變化過程

圖3.3A-1過程A-2過程A-3過程A-4過程A-5過程A-6過程A-7過程第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四1．A-1過程實現(xiàn)前提：用溫度低于空氣露點溫度

的冷水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq<0顯熱交換量dQx<0全熱交換量dQz<0第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四2．A-2過程實現(xiàn)前提：用溫度等于空氣露點溫度的冷水與空氣直接接觸交換量：濕交換量dW＝0潛熱交換量dQq＝0顯熱交換量dQx<0全熱交換量dQz＝dQx

第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3．A-3過程實現(xiàn)前提：用溫度高于空氣露點溫度低于空氣濕球溫度的冷水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq>0顯熱交換量dQx<0全熱交換量dQz<0第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四4．A-4過程實現(xiàn)前提：用溫度等于空氣濕球溫度的冷水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq>0顯熱交換量dQx<0全熱交換量dQz≈0第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四5．A-5過程實現(xiàn)前提：用溫度高于空氣露點溫度低于空氣干球溫度的冷水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq>0顯熱交換量dQx<0全熱交換量dQz>0第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四6．A-6過程實現(xiàn)前提：用溫度等于空氣干球溫度的水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq>0顯熱交換量dQx=0全熱交換量dQz=dQq第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四7．A-7過程實現(xiàn)前提：用溫度高于空氣干球溫度的熱水與空氣直接接觸交換量：潛熱交換量dQq>0顯熱交換量dQx>0全熱交換量dQz>0第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四總結：第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四四．空氣與水直接接觸時的實際過程線實際過程線為曲線；不同的處理過程曲線的型式不同；空氣和水接觸接觸時間越長，空氣的終狀態(tài)越接近飽和；用起點和終點的聯(lián)線代替實際過程線第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四五．熱濕過程的相互影響及同時進

行的熱濕傳遞過程1．前提：絕熱加濕過程2．推導：

在dF微元接觸表面上空氣失去的顯熱＝水分蒸發(fā)所需要的潛熱即第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四對于質量為G的總的空氣得到的水分帶來的潛熱＝空氣失去的顯熱即由（1）（2）兩式得（1）（2）或第46頁，共50頁，2023年，2月20日，星期四3.意義：表明對流熱交換系數(shù)與對流質交換系數(shù)之比為常數(shù)。通過對