第三章 空气热湿处理设备

加热+通风法
• 通过提高温度，降低相对湿度调节 • 缺点： • 温度升高 • 空气中含湿量没有变化
冷却减湿-露点法
• 冷冻降湿机
吸收减湿-液体吸湿剂减湿
• 原理：利用某些盐类的水溶液所具有的 对水蒸气的吸收能力，对空气进行减湿 处理。 • 常用的盐类：氯化钙、氯化程等
吸附减湿-固体吸湿剂减湿
五、热工计算
• 1、方法依据： • E=E1 1-(ts2-tw2)/(ts1-tw1)= A(νρ)m
(μ)n • E’=E’1 1-(t2-ts2)/(t1-ts1)=A’(νρ)m’ (μ)n’
• G(i2-i1)=Wc(tw1-tw2) i2i1=μc(tw1-tw2) • i2-i1= 2.86(ts1-ts2) (ts=0-20)
• 2、内容 • 设计计算
六、阻力计算
• １、空气阻力
• ２、水阻力
第二节 空气冷却盘管
• 一、结构
肋管结构
二、热交换效率
• 1、几个重要概念
• 刘易斯数 • 析湿系数
w/c p
(i1 i 2) c p (t1 t 2)
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1 • 传热系数 K s w n
• 物理吸附：靠吸湿剂与水蒸气间的纯分 子间吸引力减湿的过程
• 化学吸附：吸湿前后吸湿剂的分子结构 发生变化的过程
• 最常用的固体吸湿剂：硅胶、氯化钙和 分子筛
固体吸附减湿方法
• 静态：让潮湿空气呈自然状态与吸湿剂 接触，
• 动态：让潮湿空气在风机的强制作用下 通过吸湿材料层，以达到减湿的目的
• 空气经济质量流速：8kg/m2s • 水速：0.6-1.8m/s
四、热工计算
• 1、热交换效率法 • 干球温度效率：E=(t2-t1)/(tw1t1)=f( ) 1 1 K • 传热系数

w n
,

K A(v ) m w , (hotwater) K A(v ) m , ( steam)
• 优点：加热均匀、加热量稳定、设备结 构紧凑和加热量易于调节控制。 • 缺点：有效能消耗量大。 • 应用： 一般用于小型空调系统 装在对恒温精度要求高的大型空调 系统的迭风支管中以实现温度分区控制
裸线 式电 加热 器
管式加热器
二、加湿设备
• 1、喷蒸汽加湿 • 等温过程：如蒸汽喷管、干蒸汽喷管、
三、影响热交换效率的因素
• • • • 1、盘管排数：小于8排 2、空气迎面风速：2-3m/s 3、水流速：1.2m/s 4、进出口参数
热交换效率的经验公式
E ' f (v y , w, ) E1' f (v y , N )
四、热工设计
• 依据： •
t1 t 2 f ( , ) t1 tw1 t 2 ts 2 1 f (v y , N ) t1 ts1 G (i1 i 2) wc (tw2 tw1)
• 种类：设计计算（未知数3： tw1,tw2,w） • 校核计算（未知数4：tw2,t2, β(ξ),γ(ξ),试算)
五、阻力计算
• 空气侧：H=A(vy)m • 水侧：H=A(w)n
第三节 空气加热盘管
一、结构
• 同表冷器
二、热湿交换过程在Ｉ－Ｄ图 上的表示
• 等d 线
三、影响性能的因素
第三章 空调热湿处理设备
• 设备的作用：实现送风状态的空气 • 本章内容：设备种类、设备热湿处理过 程及其在Ｉ－Ｄ图上的表示、设备的设 计与校核
第一节 热湿交换设备的种类及其 热湿交换原理
• 一、种类 • 直接接触式： • 表面式：
二、原理
• 1、直接接触式：（热湿传递的动力？）
可以实现的空气状态变化
n
2、平均温差法
• 依据：
Q Gcp(t 2 t1) Q KF (t p )
3、种类
• 设计计算 • 校核计算
五、阻力计算
• 热水 • • • 蒸汽 • 空气侧：H=A(vy)m 水侧：H=A(w)n 空气侧：H=A(vy)m
第四节 其它的热湿交换设备
• 一、加热设备 •
电加热
热湿交换过程的微观分析
2、表面式
• 原理：通过分隔 壁面进行热交换 • 热量传递动力？
可以实现的空气处理过程
• • 1) tw>ta • 2) ta>tw>td • 3) tw<td 1)
ta
•
3)
2)
第一节 喷淋室
• 一、结构
二、类型
• 卧式与立式 • 单级与双级 • 低速（2-3m/s)与高速（8-10m/s）
• 可由有关手册或产品样本选择干蒸汽加 湿器的定型产品
三、减湿设备
• • • • 1、加热+通风 2、冷冻减湿机 3、吸湿剂 *液体吸湿：氯化钙、氯化锂、三甘醇水溶液等，浓度越高，
表面水蒸汽分压力越低
• *固体吸收剂：生石灰、氯化钙等
• *固体吸附剂：多孔材料吸附
通风法
• 前提： • 室外空气的含湿量小于室内空气的含湿 量 • 缺点：室内温度 • 无法调节
• 热交换量
dQ (i1 i 2)dF
• 2、传热系数的经验公式 • 结构一定时：
1 1 Ks m p n Av Bw y
1
3、热交换效率
• • • • 1）全热交换效率 E=(t1-t2)/(t1-tw) 2)通用热交换效率 E1=(t1-t2)/(t1-t3)
三、热湿交换效率
• 1、全热交换效率: • E=(1’2’+45)/1’5 • =1-(ts2-tw2)/(ts1tw1) • 2、通用热交换效率 • E’=12/13 • =1-(t2-ts2)/(t1-ts1)
对于绝热过程
• E=12/13 • =(t1-t2)/(t1-ts1) • E’=1-(t2-ts1)/(t1-ts1)
四、影响热交换效率的因素
• 1、空气质量流速νρ(2.5-3.5kg/s) • 2、喷水系数μ (W/G) (kg/kg) • 3、结构参数(喷嘴排数{2-3}、喷嘴密度 {13-24}、喷水方向{顺逆}、管排间距 {600mm}、喷嘴孔径、初参数
热交换效率的经验公式
• E1= A(νρ)m (μ)n • E’1= A’(νρ)m’ (μ)n’
电热式加湿器、电极式加湿器
• 2、喷雾化的水 • 等焓过程：如压缩空气喷雾器、电动喷
雾器、超声波加湿器
干式蒸汽加湿器
电热式加湿器
电极 式加 湿器
蒸汽加湿设备的选择
• 实现预定加湿过程所需的干蒸汽量称之 为加湿量
电加湿器选择
• 电加湿器一般由加热功率选型。加热功 率可由下式求得
干蒸汽加湿器选择
理论计算公式
• 根据： dQ Ks (t tw)dF
dQ Gcpdt dQ Wcdt
• 有： Gc p / Wc , KsF / Gc p
1 exp[ (1 )] E 1 exp[ (1 )]
• 同样：
Gdi (i1 i3)dF E1 1 exp[( w F ) /(Gcp )]