空氣的熱濕處理

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空氣的熱濕處理第3章空氣的熱濕處理3.1空氣熱濕處理的途徑與方案夏季處理過程：1、WLO2、W1O3、WO冬季處理過程：1、W’2LO2、W’3LO3、W’4O4、W’LO53.1.2空氣熱濕處理裝置

噴淋式直接接觸式處理裝置噴水加濕器

噴蒸氣加濕器

表冷器

空氣加熱器

間接接觸式處理裝置盤管

蒸發(fā)器

冷凝器3.1.3與空氣進行熱濕交換的介質(zhì)直接接觸：噴水室水：使用廣泛間接接觸：表冷器加熱水蒸氣加濕加熱空氣：冷凝器制冷劑干冷冷卻空氣蒸發(fā)器濕冷3.2空氣與水直接接觸時的熱濕交換3.2.1空氣與水直接接觸的熱濕交換原理1、空氣與溫度不變的水直接接觸時的狀態(tài)變化

解釋：

1、薄層溫度與外界溫度之差,決定熱量的傳遞方向

2、薄層飽和水蒸氣分壓力與外界空氣的水蒸氣分壓力之差決定水蒸氣分子的轉(zhuǎn)移方向邊界層未飽和空氣

2、空氣與不同溫度的水直接接觸時的狀態(tài)變化有7種變化過程空氣的狀態(tài)變化范圍在A點與飽和線的兩條切線AB和AC,以及飽和C線所圍成的區(qū)域內(nèi)A

B過程線水溫特點溫度或顯熱含濕量或潛熱焓或總熱過程名稱A1

tw<tL降低減小減小減濕冷卻A2tw=tL降低不變減小等濕冷卻A3tL<tw<tS降低增加減小減焓加濕A4tw=tS降低增加不變等焓加濕A5tS<tw<tA降低增加增加增焓加濕A6tw=tA不變增加增加等溫加濕A7tw>tA升高增加增加升溫加濕3.用噴水室處理空氣的實際過程上述7種過程基于兩個假設(shè)：

1與空氣接觸的水量無限大因而水溫可始終保持不變,“水”的狀態(tài)點也不變

2空氣與水接觸的時間無限長使與水滴接觸的空氣可以達到飽和

機器露點：空氣經(jīng)噴水室處理后的狀態(tài)點,相對濕度通常為90％～95％噴水室處理空氣噴水室處理空氣過程分析§3.2用噴水室處理空氣優(yōu)點：能實現(xiàn)多種空氣處理過程,具有1定的凈化空氣能力,耗費金屬量少和容易加工缺點：對水質(zhì)的衛(wèi)生要求高,占地面積大,水系統(tǒng)復雜和水泵消耗電能較多應用情況：目前1般建筑物中不常用或只做加濕器使用,但在紡織廠、卷煙廠等工業(yè)建筑中還大量使用1、噴水室的構(gòu)造和類型

1

構(gòu)造立式單級噴水室雙級噴水室原理后兩者水滴直徑較大,與空氣接觸時溫度升高慢,不易蒸發(fā),適用于空氣冷卻干燥過程細噴：do=2~2.5mm,噴嘴前水壓po>2.5atm,此時水滴直徑僅為0.05~0.2mm,適用于空氣加濕中噴：do=2.5~3.5mm,Po=2atm,水滴直徑為0.15~0.25mm粗噴：do=4~5.5mm,Po=0.5~1.5atm,水滴直徑為0.2~0.5mm3、噴嘴布置：原則：使水滴均勻地布滿整個斷面為原則,可以布置為1排,2排或3排,常見為2排或3排,密度多采用13~24個/m22、噴嘴材料：

1般采用黃銅、尼龍、塑料、陶瓷等

黃銅耐磨性最好,價格較高,尼龍次之,塑料和陶瓷易損壞4、噴水室的熱工計算1用噴水室處理空氣的實際過程空氣與水直接接觸時,在假想條件下可以實現(xiàn)7種過程

但是在實際的噴水室里,噴水量總是有限的,空氣與水的接觸時間也不可能很長,所以空氣狀態(tài)和水溫都是不斷變化的,而且空氣的終狀態(tài)也難達到飽和2噴水室的熱交換系數(shù)和接觸系數(shù)1、熱交換效率系數(shù)η1或E

以冷卻減濕過程為例,空氣的狀態(tài)變化和水溫變化如圖噴水室的熱交換效率系數(shù)η是同時考慮空氣和水的狀態(tài)變化的如果把空氣的狀態(tài)變化過程沿等焓線投影到飽和線上,并近似的將這1段飽和曲線看成直線,則η1可表示為：t111′i1i2ts1t222′i3t3345tw2tw1ts1ts2=tw2

時,η1=1ts2與tw2差值越大,說明熱濕交換越不完善,η1越小2、接觸系數(shù)η2或E’噴水室的η2第2熱交換效率或通用熱交換效率是只考慮空氣的狀態(tài)變化,因此它可以表示為：由于所以若把圖上1段飽和的曲線近似看成直線,則有t111′i1i2ts1t222′i3t3345tw2tw1ts13影響噴水室熱交換效果的因素

影響噴水室熱交換效果的因素很多,空氣的質(zhì)量流量、噴嘴類型與布置密度、噴嘴孔徑與噴嘴前水壓,空氣與水的接觸時間、空氣與水滴運動方向以及空氣與水的初、終參數(shù)等均有關(guān)1、空氣質(zhì)量流量的影響：G—空氣量kg/h；f—噴水室的橫截面積m2常用范圍：2.5~3.5kg/m2.s3影響噴水室熱交換效果的因素2、噴水系數(shù)的影響W—噴水量kg/h；G—空氣流量kg/h

3影響噴水室熱交換效果的因素3、噴水室結(jié)構(gòu)特性的影響①噴嘴排數(shù)：單<雙≈3②噴嘴密度:每m2噴水室斷面上布置的單排噴嘴個數(shù),通常取n=13～24個/

m2.排

③噴水方向：單排逆噴效果好,雙排對噴效果好④排管間距：通常采用600mm⑤噴嘴孔徑：優(yōu)先選用大孔徑4噴水室的熱工計算方法—雙效率法1、η1和η2的經(jīng)驗公式A、A’、m、m’、n、n’均為實驗系數(shù)和指數(shù)2、熱工計算任務1空氣處理過程所需要的η1應等于噴水室能達到的η12空氣處理過程所需要的η2應等于噴水室能達到的η23空氣失去的熱量應等于噴水室中噴水所吸收的熱量4噴水室的熱工計算方法—雙效率法4噴水室的熱工計算方法—雙效率法3、計算類型——設(shè)計性和校核性設(shè)計計算：已知條件：G空氣量空氣的初終參數(shù)t1,ts1；t2,ts2,求解內(nèi)容：噴水室結(jié)構(gòu)噴水量W水的初終溫度tw1、tw2G空氣量空氣的初終參數(shù)t1,ts1；噴水室結(jié)構(gòu)噴水量W水的初溫tw1空氣終參數(shù)t2,ts2;水的終溫度tw2校核計算：4噴水室的熱工計算方法—雙效率法以例P73,3-1,講解設(shè)計性計算的計算步驟和注意問題§4-4用表面式換熱器處理空氣

常用的表面式換熱器包括空氣加熱器和表面冷卻器兩類空氣加熱器是用熱水或蒸汽做熱媒,通常又稱為水冷式或直接蒸發(fā)式表冷器1、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換熱器,它的基本構(gòu)造如圖a皺褶繞片管b光滑繞片管c串片管d軋片管e2次翻邊片管圖3－14各種肋片管的構(gòu)造滴水盤與排水管3.5空氣的其他熱濕處理裝置與方法3.4.1加熱裝置裸線式電加熱器：圖3－17裸線式電加熱器a基本構(gòu)造b抽屜式1－鋼板2－電阻絲3－瓷絕緣子4－隔熱層優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單,熱惰性小,加熱速度快缺點：在高溫下易斷絲漏電,安全性差,必須有可靠的接地裝置,并與風機連鎖運行；電阻絲表面溫度高,粘附其上的雜質(zhì)經(jīng)烘烤后會產(chǎn)生異味

2.管式加熱器優(yōu)點加熱均勻、加熱量穩(wěn)定、安全性好缺點熱惰性大,構(gòu)造比較復雜圖3－18管式電加熱器1－接線端子2－瓷絕緣子3－緊固裝置4－絕緣材料5－金屬套管6－電阻絲

3.4.2加濕裝置3.4.2.1水加濕裝置1、霧化加濕裝置：依靠水滴霧化來加濕空氣1壓縮空氣噴霧器壓縮空氣誘導噴霧加濕器或氣水混合噴霧加濕器2高壓水噴霧加濕器原理：水泵＋噴桿＋噴嘴3超聲波加濕器原理：利用超聲波振子的振動把水破碎成細小水滴4離心式加濕器3.4.3除濕裝置冷凍除濕機固體吸濕劑除濕液體吸濕劑除濕

3.4.3.1冷凍除濕機工作原理如右圖

冷凍減濕機原理冷凍除濕機制冷量為：3.4.3.2轉(zhuǎn)輪除濕機1、固體吸濕劑的吸濕原理

1吸附式固體吸濕劑硅膠、分子篩、活性碳

原理：其表面有大量細小孔隙形成的毛細管,由于毛細管的作用,使毛細管表面上的水蒸氣分壓力低于周圍空氣中的水蒸氣分壓力,從而使空氣中的水蒸氣被吸附水蒸氣分子向毛細孔的空腔擴散并凝結(jié)成水,僅為物理過程

硅膠的特性：半透明顆粒狀,無毒、無臭、無腐蝕性、不溶于水,吸濕率可達自重的30％吸濕前為藍色,吸濕后為紫紅色,失效后可加熱再生2吸收式固體吸濕劑

CaCl2、P2O5、NaOH、CuSO4、LiCl

原理：吸水后變?yōu)榻Y(jié)晶水化合物,可變?yōu)橐簯B(tài),是個物理化學變化過程LiCl是立方晶體,無毒無臭,吸濕后變成結(jié)晶水,不液化,對金屬不產(chǎn)生腐蝕