空气的热湿处理和其他处理方法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
缺点：对水质的卫生要求高，占地面积大，水 系统复杂和水泵消耗电能较多。
应用情况：目前一般建筑物中不常用或只做加 湿器使用，但在纺织厂、卷烟厂等工业建筑中 还大量使用。
1、前挡水板—挡住可能飞溅出来的水滴，并使进入 喷水室的空气能均匀地流过整个断面。 2、排管、喷嘴：根据喷水方向与空气流动方向 的相对状况分：顺喷、逆喷、对喷
四、空气与水接触的实际变化过程
空气与水接触的过程中，只要空气得到或失去了热量 则水的温度一定要变化。
1、理论推导：
L（i1i2）wcsh(tsh.ztsh.c)
i1i2G wcsh(tw2tw1)
W
G
2、i-d图表示
参看P65 图3-4
§4-3 用喷水室处理空气
优点：能实现多种空气处理过程，具有一定的 净化空气能力，耗费金属量少和容易加工。
3、后挡水板—使夹在空气中的水滴分离出来 6~15是喷水室的水供应系统，有四种管道与底池相连
7、循环水管—底池通过滤水器与循环水管相连，使落 在底池的水能重复使用，滤水器的作用是除去水中杂 物，以免堵塞喷嘴。
一、喷水室的构造和类型
(一)构造（图3-5）
14、溢水管—底池通过溢水器与溢水管相连，以便排除 夏季由空气中冷凝出来的水或收集回水。此外，溢水器 的喇叭口上有水封罩可将喷水室内外空气隔绝，并使底 池水面维持一定高度。
pq—周围空气的水蒸汽分压力，单位Pa pqb—边界层空气的水蒸汽分压力，单位Pa
或： dW = σ（d - db）dF
σ—空气与水表面间按水蒸汽含湿量差计算的 湿交换系数，单位kg/m2s
d—周围空气的含湿量，kg/kg干 db—边界层空气的含湿量，kg/kg干
潜热交换量：dQq = rdW = r σ（d - db） dF
带填料的喷水室：水均匀的洒在填料层上，空气通过
填料层时与水进行热湿交换，净化作用更好。
低速喷水室：2-3m/s；高速喷水室：3.5-6.5m/s
立式单级喷水室
卧式单级喷水室
双级喷水室原理
玻璃丝盒喷水室
二、组成喷水室的主要部件
光管式和肋片管式空气加热器，空气冷却器
第一类热湿交换设备特点：
与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，做法是让空 气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去
第二类热湿交换设备特点：
与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触，空气与介质间的热 湿交换是通过设备的金属表面来进行的
空气与水直接接触时的热湿交换
t b)
(a)
空气失去的显热又以潜 热的形式回到空气中， 则对湿空气而言：
（db d) cp(t tb)
db
d
cp
(t
t b)
(b)
比较以上两式可得：
cp
应用？
三、空气与水直接接触时的状态变化过程（理想条件）
0 pq2 pq4 pq6 水蒸汽分压力Pa
t6=tA
A
t4=ts
t2=tl
前提：水温不变，水量无限大，接触时间无限长
r—温度为tb时水的汽化潜热，单位J/kg
总热交换量：
dQZ=dQX + dQq =[α（t - tb）+ r σ（d - db）]dF
二、刘易斯关系式
对绝热加湿过程，空气 失去的显热量恰好等于 水分蒸发所需要的潜热 量：
dQx dQq (t tb)dF (db d)dF
db d
(t
七种典型的空气状态变化过程
Βιβλιοθήκη Baidu
说明：
A-2 空气加湿与减湿的分界线：t>tb， d=db，有显热交换，等湿冷却过程。
A-4 空气增焓与减焓的分界线：空气沿等 湿球温度线变化而加湿，即等焓加湿过程。
A-6 等温加湿过程，空气的潜热量增加， 焓增大
思考：1、A-4过程中水温如何控制？
2、能否用水实现等湿升温、等焓减 湿或 等温去湿过程？
空气与水之间的热湿交换原理要
未饱和空气 (a)
边界层 水 滴
(b)
空气与水的热湿交换 (a)敞开的水面 （b）飞溅的水滴
未饱和空气 边界层
如果边界层温度高于周围空气温度，则由边界层向 周围空气传热；反之则由周围空气向边界层传热。
如果边界层内水蒸气分子浓度大于周围空气的水蒸气 分子浓度，则由边界层进入周围空气中的水蒸气分子数多 于由周围空气进入边界层的水蒸气分子数，结果周围空气 中的水蒸气分子数将增加；反之则将减少。
质交换有两种基本形式：分子扩散和紊流扩散
空气与水之间的显热交换取决于边界层与周围空气之间 的温度差，而湿交换及由它引起的潜热交换取决于二者 之间的水蒸气分子浓度或者说取决于二者之间的水蒸气 分压力差
当空气与水在一个微小表面dF上接触时
显热交换量：dQx=α（t - tb）dF (W) t—周围空气温度
tb—边界层空气温度
湿交换量：dW=αD(C - CD)dF
kg/s
αD—空气与水表面间按水蒸汽分子浓度差计算的湿 交换系数，单位m/s
C—周围空气中水蒸汽分子浓度，单位kg/m3
CD—边界层空气中水蒸汽分子浓度，单位kg/m3
或： dw = β（pq-pqb）dF
β—空气与水表面间按水蒸汽分压力差计算的 湿交换系数，单位kg/NS
11、补水管—由于冬季通常是用循环水加湿空气，一部 分水要蒸发到空气中去，所以底池水面会降低。为了维 持水面高度不低于溢水器，需设补水管，并经浮球阀门 自动补水，补水量按喷水量2~4%来补。
15、泄水管—为检修、清洗和防冻等目的，在底池底部 需设泄水管，以便能将池内的水全部泄至下水道。
（二）类型—立式、卧式；单级、双级
立式特点：占地面积小，空气自上而下的与水接触，
热湿交换效果更好，但能处理的空气量不大。
双级特点：水能重复使用，节省水量，同时可使空气
焓降更大，适用于应用大型冷源及要求处理的空气焓 降大的场合，但占地面积大，水系统复杂。
带旁通的喷水室：喷水室上面或侧面再增加一个旁通
风道，这样一部分空气可以不通过喷水处理，与经过 喷水处理的空气相混合得到要求的空气状态。
空气的热湿处理和其他处 理方法
第一节 空气的热处理设备的类型 第二节 空气与水直接接触时的热湿交换 第三节 用喷水室处理空气 第四节 用表面式换热器处理空气 第五节 空气的其他处理方法
空气热湿处理设备的类型
第一类：直接接触式热湿交换设备
喷水室，蒸汽加湿器，局部补充加湿装置，液体吸湿剂装置。
第二类：表面式热湿交换设备
应用情况：目前一般建筑物中不常用或只做加 湿器使用，但在纺织厂、卷烟厂等工业建筑中 还大量使用。
1、前挡水板—挡住可能飞溅出来的水滴，并使进入 喷水室的空气能均匀地流过整个断面。 2、排管、喷嘴：根据喷水方向与空气流动方向 的相对状况分：顺喷、逆喷、对喷
四、空气与水接触的实际变化过程
空气与水接触的过程中，只要空气得到或失去了热量 则水的温度一定要变化。
1、理论推导：
L（i1i2）wcsh(tsh.ztsh.c)
i1i2G wcsh(tw2tw1)
W
G
2、i-d图表示
参看P65 图3-4
§4-3 用喷水室处理空气
优点：能实现多种空气处理过程，具有一定的 净化空气能力，耗费金属量少和容易加工。
3、后挡水板—使夹在空气中的水滴分离出来 6~15是喷水室的水供应系统，有四种管道与底池相连
7、循环水管—底池通过滤水器与循环水管相连，使落 在底池的水能重复使用，滤水器的作用是除去水中杂 物，以免堵塞喷嘴。
一、喷水室的构造和类型
(一)构造（图3-5）
14、溢水管—底池通过溢水器与溢水管相连，以便排除 夏季由空气中冷凝出来的水或收集回水。此外，溢水器 的喇叭口上有水封罩可将喷水室内外空气隔绝，并使底 池水面维持一定高度。
pq—周围空气的水蒸汽分压力，单位Pa pqb—边界层空气的水蒸汽分压力，单位Pa
或： dW = σ（d - db）dF
σ—空气与水表面间按水蒸汽含湿量差计算的 湿交换系数，单位kg/m2s
d—周围空气的含湿量，kg/kg干 db—边界层空气的含湿量，kg/kg干
潜热交换量：dQq = rdW = r σ（d - db） dF
带填料的喷水室：水均匀的洒在填料层上，空气通过
填料层时与水进行热湿交换，净化作用更好。
低速喷水室：2-3m/s；高速喷水室：3.5-6.5m/s
立式单级喷水室
卧式单级喷水室
双级喷水室原理
玻璃丝盒喷水室
二、组成喷水室的主要部件
光管式和肋片管式空气加热器，空气冷却器
第一类热湿交换设备特点：
与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，做法是让空 气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去
第二类热湿交换设备特点：
与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触，空气与介质间的热 湿交换是通过设备的金属表面来进行的
空气与水直接接触时的热湿交换
t b)
(a)
空气失去的显热又以潜 热的形式回到空气中， 则对湿空气而言：
（db d) cp(t tb)
db
d
cp
(t
t b)
(b)
比较以上两式可得：
cp
应用？
三、空气与水直接接触时的状态变化过程（理想条件）
0 pq2 pq4 pq6 水蒸汽分压力Pa
t6=tA
A
t4=ts
t2=tl
前提：水温不变，水量无限大，接触时间无限长
r—温度为tb时水的汽化潜热，单位J/kg
总热交换量：
dQZ=dQX + dQq =[α（t - tb）+ r σ（d - db）]dF
二、刘易斯关系式
对绝热加湿过程，空气 失去的显热量恰好等于 水分蒸发所需要的潜热 量：
dQx dQq (t tb)dF (db d)dF
db d
(t
七种典型的空气状态变化过程
Βιβλιοθήκη Baidu
说明：
A-2 空气加湿与减湿的分界线：t>tb， d=db，有显热交换，等湿冷却过程。
A-4 空气增焓与减焓的分界线：空气沿等 湿球温度线变化而加湿，即等焓加湿过程。
A-6 等温加湿过程，空气的潜热量增加， 焓增大
思考：1、A-4过程中水温如何控制？
2、能否用水实现等湿升温、等焓减 湿或 等温去湿过程？
空气与水之间的热湿交换原理要
未饱和空气 (a)
边界层 水 滴
(b)
空气与水的热湿交换 (a)敞开的水面 （b）飞溅的水滴
未饱和空气 边界层
如果边界层温度高于周围空气温度，则由边界层向 周围空气传热；反之则由周围空气向边界层传热。
如果边界层内水蒸气分子浓度大于周围空气的水蒸气 分子浓度，则由边界层进入周围空气中的水蒸气分子数多 于由周围空气进入边界层的水蒸气分子数，结果周围空气 中的水蒸气分子数将增加；反之则将减少。
质交换有两种基本形式：分子扩散和紊流扩散
空气与水之间的显热交换取决于边界层与周围空气之间 的温度差，而湿交换及由它引起的潜热交换取决于二者 之间的水蒸气分子浓度或者说取决于二者之间的水蒸气 分压力差
当空气与水在一个微小表面dF上接触时
显热交换量：dQx=α（t - tb）dF (W) t—周围空气温度
tb—边界层空气温度
湿交换量：dW=αD(C - CD)dF
kg/s
αD—空气与水表面间按水蒸汽分子浓度差计算的湿 交换系数，单位m/s
C—周围空气中水蒸汽分子浓度，单位kg/m3
CD—边界层空气中水蒸汽分子浓度，单位kg/m3
或： dw = β（pq-pqb）dF
β—空气与水表面间按水蒸汽分压力差计算的 湿交换系数，单位kg/NS
11、补水管—由于冬季通常是用循环水加湿空气，一部 分水要蒸发到空气中去，所以底池水面会降低。为了维 持水面高度不低于溢水器，需设补水管，并经浮球阀门 自动补水，补水量按喷水量2~4%来补。
15、泄水管—为检修、清洗和防冻等目的，在底池底部 需设泄水管，以便能将池内的水全部泄至下水道。
（二）类型—立式、卧式；单级、双级
立式特点：占地面积小，空气自上而下的与水接触，
热湿交换效果更好，但能处理的空气量不大。
双级特点：水能重复使用，节省水量，同时可使空气
焓降更大，适用于应用大型冷源及要求处理的空气焓 降大的场合，但占地面积大，水系统复杂。
带旁通的喷水室：喷水室上面或侧面再增加一个旁通
风道，这样一部分空气可以不通过喷水处理，与经过 喷水处理的空气相混合得到要求的空气状态。
空气的热湿处理和其他处 理方法
第一节 空气的热处理设备的类型 第二节 空气与水直接接触时的热湿交换 第三节 用喷水室处理空气 第四节 用表面式换热器处理空气 第五节 空气的其他处理方法
空气热湿处理设备的类型
第一类：直接接触式热湿交换设备
喷水室，蒸汽加湿器，局部补充加湿装置，液体吸湿剂装置。
第二类：表面式热湿交换设备