空气的热湿处理设备简介

上式为i与tw之间的工作线斜率
又：
湿空气在冷却降湿过 程中的过程线斜率
di i ii dt t ti
点（i, tw)与(ii, ti )连接线斜率
ii i hw hwcp
ti tw hm
h
可在i-t图上做出湿空气在表冷器 冷却减湿过程 中的温度与焓的变化曲线
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52-9
定湿球温度线簇
由于d通常很小，湿球温度也不高，定tw 线可近似以定焓线代替
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4.1.2 空气热湿处理的原理和方案
(1) W →L → O 喷淋室喷冷水(或用表面冷却器)冷却减湿 → 加热器再热
1
(2)W →1→ O: 固体吸湿剂减湿 → 表面冷却器等湿冷却
5
t0
4
3
2
W'
( 3)W → O: 液体吸湿剂减湿冷却
(5)W' →5→L' →O: 加热器预热→ 一部分喷淋室绝热加湿→与另一部分
未加湿空气混合
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4.1.3 空气热湿处理及设备 根据各种热质交换设备的特点不同分成两大类：
混合式热质交换设备 ： 包括喷淋室、蒸汽加湿器、局部补充加湿
装置以及使用液体吸湿剂的装置等
间壁式热质交换设备： 包括光管式和肋管式空气加热器及空气冷
湿空气在冷却降湿过程中的过程线斜率
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hw (ti tw ) hmd (i ii )
ii i hw hwcp
ti tw
hmd
h
点（i, tw)与(ii,ti )的连接线斜率
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Gdi hmd (i ii )dA
hw (ti
tw )
Wcw
dtw dA
di Wcw dtw G
hmd (i ii ) 麦凯尔方程
湿空气在冷却表面进行冷却降湿过程中，湿 空气主流与紧靠水膜的饱和空气的焓差是热湿交 换的推动力。
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根据热平衡，空气侧：
Gdi hmd (i ii )dA
Gcpdt h(t ti )dA
h hmd cp
di i ii dt t ti
冷表面
tw
冷
却 剂W
dA
冷却剂边界层
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空气侧：
凝结水膜
Gdd hmd (d di )dA
Gcpdt h(t ti )dA
湿空气边界层
冷表面
忽略水膜和金属表面的热阻，
t
冷却剂的传热量有：
湿 空
ti
hw (ti tw )dA Wcwdtw
气G
d di
hw (ti
tw )
W
夏季：冷却减湿
O L'
0
i
L
冬季：加热加湿
(1) W’ → 2 → L → O:加热器预热→ 喷蒸汽加湿→加热器再热
d0
(2)W‘→ 3 → L → O: 加热器预热→ 喷淋室绝热加湿→ 加热器再热
(3) W' → 4 → O: 加热器预热→ 喷蒸汽加湿
(4)W' → L→ O: 喷淋室喷热水加热加湿→ 加热器再热
却器等
有的空气处理设备如喷水式表面冷却器则兼有 这两类设备的特点。
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4.2 空气与固体表面之间的热湿交换
冷却降湿是将空气冷却到露点温度 以下，从而将其中水蒸气部分去除 的方法
冷却盘管
A
C
B
凝结水
湿空气通过盘管的情况
冷却除湿时空气状态变化的i-d 图上表示
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定焓线簇
52-6
定温（干球温度）线簇
52-7
定相对湿度线簇
Φ=100%时线实际上是不同比湿度d下露点的轨迹 Φ=0%时即为干空气，d＝0，即纵坐标轴
52-8
水蒸气分压力线簇
pv
d
pd 0.622pv
d当p0pd.一62定2 时，当pv p一f定(d时) ，pv
f
(d )
由于d通常很小，所以pv与d近似成线性
湿空气出口状态
干球
温度
湿球温度
干球温度
P
tw1 td2 t2 tw2
td1
t1
t
入口端冷却剂温度 湿球温度 出口端冷却剂温度
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常压下饱和湿空气的焓值及其在饱和曲线上的斜率
t(℃)
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
Wcw
dtw dA
tw 冷 却剂WdA
冷却剂边界层
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根据热平衡可得
hw (ti tw ) h(t ti ) hmd (d di ) r
hmd
h(t ti hmd
)
(d
di
)r
对于水-空气系统，根据刘伊斯关系式上式改写为
hw (ti tw ) hmd cp (t ti ) (d di )r
i(kcal/kg)
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 45.187 51.298 58.319 66.408 75.774 86.607
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第四章 空气的热湿处理
52-1
内容
4.1 空气的热湿处理途径 4.2 空气与固体表面之间的热湿交换 4.3 空气与水直接接触的热湿交换
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52-2
4.1 空气的热湿处理途径
4.1.1 空气调节的几个相关概念
空气调节，热舒适，新风，回风，送风状态， 焓湿图，夏季工况，冬季工况等
i
湿 空 气 冷 却 减 湿 过 程 示 i2 意 图
饱Q
湿空气入口状态
和
B(i1, tw2)
线
● 连
切线
● E(i1, t1)
di Wcw dtw G
工 作
接● 线 C(ii, ti)
线
ii i hwcp
ti tw
h
冷却减湿
A(i2, tw1) ● ● M(i2, t2)
过程线
di i ii dt t ti
焓湿图简介
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52-3
以1kg干空气的湿空气为基准，在一定的大气压力 下，取焓h与比湿度d为坐标，图中有定比湿度、 定水蒸气分压力、定露点温度、定焓、定湿球温 度、定干球温度、定相对湿度各线簇。
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52-4
定比湿度线簇
一定压力下，水蒸气分压与比湿度一一对应， 因此定比湿度线簇也是定水蒸气分压力线簇。 露点温度td取决于水蒸气分压，因此定比湿度 线簇也是定td线簇。
52-13
4.2.1 湿空气在冷表面上的冷却降湿
空调工程中通常通过金属冷壁面冷却湿空气以除掉湿
分，使得空气侧壁面上出现水蒸汽冷凝液在重力作用
下的流动
金属壁
传质 湿空气
传热
气膜
冷却介质
冷凝液膜
湿空气在冷壁面上的冷却去湿过程示意图
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52-14
凝结水 膜
湿空气边界层
t
湿 空
ti
气G
di d