形成原理(如图所示): 在稳定状态时,空气向湿纱布表面的传热速率 为:Q=aS(ttw) 气膜中水气向空气的传递速率为:N=k知(H,wH)S 在稳定状态下,穿热速率和传质速率之间的关系为: Q-Nrw 1.=1-k(H-H) 对空气~水蒸气系统而言,ak1.09 强调: ·湿球温度实际上是湿纱布中水分的温度,而并不代表空气的真实温度,由于此温 度由湿空气的温度、湿度所决定,故称其为湿空气的湿球温度,所以它是表明湿空气状态 或性质的一种参数。 ·对于某一定干球温度的湿空气,其相对湿度越低,湿球温度值越低。对于饱和湿 空气而言,其湿球温度与干球温度相等。 9绝热饱和温度t 形成原理:绝热降温增湿过程及等烙过程 绝热增湿过程进行到空气被水汽所饱和,则空气的温度不再下降,而等于循环水的温 度,称此温度为该空气的绝热饱和温度,用符号表示,其对应的饱和湿度为H,此 刻水的温度亦为t 在空气绝热增湿过程中,空气失去的是显热,而得 到的是汽化水带来的潜热,空气的温度和湿度虽随过程 的进行而变化,但其格值不变。 塔顶和塔底处湿空气的焓分别为: L1=(c。+Hc)t+Hr 12=(cg+H as cy)tas Hasro 第4贞共38贞(第四章物料干燥)
空气在绝热增湿过程中为等焓过程,即:1= 由于H和Hs值与1相比皆为一很小的数值,故可视为C:、C不随湿度而变,即 CCs则有1=1-(H-H) 实验测定表明,对于在湍流状态下的空气一水蒸气系统而言,kH≈CH,同时 r0≈r,故在一定温度t和湿度H下,有tw≈ts 强调:绝热饱和温度,与湿球温度tw是两个完全不的概念。但是两者都是湿空气状态 和)的函数。特别是对空气一水气系统,两者在数值上近似相等,对其他系统而言,不 存在此关系。 对空气一水蒸气系统,干球温度、绝热饱和温度(或湿球温度)及露点之问的关系 为:对于不饱和湿空气:t>t(或tw)>ta 对于饱和的湿空气:t=tas(或w)=ta 二、湿空气的湿度图 在工程计算中,常用的是以湿空气的焓值【为纵坐标,湿度H为横坐标的烙湿图即 IH图。 图上共有五种线,图上任一点都代表一定温度t和湿度H的湿空气状态。 ●等湿度线(等H线): ·等烙线(等I线): ●等温线(等t线): ·等相对温度线(等小线) ●水蒸汽分压线: 1等湿度线(等H线) 一组与纵轴平行的直线。在同一条等H线上,湿空气的露点不变。 2等焓线(等1线) 一组与横轴平行的直线。在同一条等I线上,湿空气的温度t随湿度Ⅱ的增大而下 降,但其烙值不变。 第5贞共38(第四章物料干燥)
3等温线(等t线) =(1.88t+2490)1.01t 当空气的干球温度t不变时,I与H成直线关系,故在-H图中对应不同的t,可作出 许多等t线。各种不同温度的等温线,其斜率为(1.88+2492),故温度愈高,其斜率愈大。 因此,这许多成直线的等t线并不是互相平行的。 4等相对温度线(等中线 当湿空气的湿度为一定值时,温度愈高,其相对湿度中值愈 H=0.622P,低,即其作为干燥介质时,吸收水汽的能力愈强,故湿空气进 P-op. 入干燥器之前必须经过预热器预热提高温度,日的除了提高湿 空气的焓值使其作为载热体外,也是为了降低其相对湿度而作为载湿体。 5水蒸汽分压线 HP 该线表示空气的湿度H与空气中的水蒸汽分压之间关系 P= 0.622+H 曲线。当湿空气的总压P不变时,水蒸汽的分压p,随湿度H 而变化。水蒸汽分压标于右端纵轴上,其单位为kNm2。 湿焓图的说明与应用 根括湿空气任意两个独立的参数,就可以在H图上确定该空气的状态点,然后查出 空气的其他性质。 非独立的参数如:trH,pH,trp,tw,tI等,它们均在同一等H线或等I线上。 干球温度t、露点t、湿球温度tw(或绝热饱和温度ts)都是由等t线确定的。 第6贞共38英(第四章物料干燥
通常根据下述已知条件之一来确定湿空气的状态点,已知条件是: (1)湿空气的干球温度t和湿球温度: (2)湿空气的干球温度t和露点a: (3)湿空气的干球温度1和相对湿度中。 例:已知湿空气总压为101.3kN/m2,湿度为H=0.02kg水/kg干空气,千球温度为 70℃。试用-H图求解: (a)水蒸汽分压p:(b)相对湿度中:(c)热格I:(d)露点d:(e)湿球温度v: 解由己知条件:P=101.3kNm,H0.02kg水kg干空气,=20C,在1-H图上定出 湿空气的状态点A点。pm=3kNm:=10%:=122kJkg干空气:1d24℃:=33℃ 三、湿空气的基本状态变化过程 1间壁式加热和冷却 若空气的温度变化范围在露点以上,则空气中 的含水量始终保持不变,且为不饱和状态,为等湿过程, 过程线为垂直线。 2间壁式冷却减湿 上述问壁式冷却过程当进行至露点,空气即达到饱 和状态,继续冷却时,水蒸气就在冷却壁面上凝结出来, 而且温度不断降低,但空气始终在饱和状态。 利用上述方法,如果将凝结出来的水分设法除去,再 将所得的饱和空气加热,则不会恢复原来的状态,而 空气的湿度小于原空气的湿度,即达到减湿的日的。 第7贞共38贞(第四章物料干燥】
3不同状态空气的混合 设有状态不同的空气1和2,对应的干空气的量为G1和G2,对应的状态为(H1,11) (H2,2)。两空气混合后,由物料衡算和热量衡算,可求得 H。=GH+G,H 1。=G+G21 G1+G2 G1+G2 若混合后的空气状态点落入超饱和区,例如图中 直线上的d点,则混合物将分成气态的饱和空气和 液态的水两部分,前者的状态点为过d点的等温线与 中=l线的交点e。 4绝热冷却增湿过程 空气和水直接接触时,空气的状态变化可视为空气和液态水表面边界层内的饱和空气 不断混合的过程。 若空气(以A点表示)与温度为的冷却水(其表面的饱和空气以B点表示)相 接触,由于水温保持不变,B点的位置也固定不变,则空气的不晰混合过程就表现为空气 状态从A点不断向B点移动, 绝热饱和过程的进行,其结果一方面表现为空气 的冷却,另一方面表现为空气的增湿,故称为绝热冷 却增湿过程。 第8贞共38贞(第四章物料干燥)