宁夏大学化学化工学院 化工原理电子教案 表面的传热速率为:Q=aS(-tn)(13) 式中Q一空气向湿棉布的传热速率,四 a一空气向湿棉布的对流传热系数,/(m2:C 有效膜厚度 t N p p ts. tw H 湿球温度传热示意图 S一空气与湿棉布间的接触表面积,[m 空气的温度,°C m一空气的湿球温度,[c] 气膜层中的湿度为温度t下的饱和温度H,m,故气膜中水气向空气的传递速率为 (H,m-H)s(14 式中N一水气由气膜向空气主流中的扩散速率,[kg/] k一以湿度差为推动力的传质系数,kg/m2s:△H H.一湿球温度下空气的饱和湿度,区g/kg绝干气 在稳定状态下,传热速率与传质速率之间关系为 Q=Nr (15) 式中rm-湿球温度下水气的气化热,k/kg。 6/19
宁夏大学化学化工学院 化工原理电子教案 6/19 表面的传热速率为： ( ) w Q = aS t − t （13） 式中 Q —空气向湿棉布的传热速率， W ； a—空气向湿棉布的对流传热系数， W (m C) 2 ； 湿球温度传热示意图 H p t Q N ts,tw 有效膜厚度 tw pw S —空气与湿棉布间的接触表面积， 2 m ； t —空气的温度， C ； W t —空气的湿球温度， C 。 气膜层中的湿度为温度 w t 下的饱和温度 H s,tw ，故气膜中水气向空气的传递速率为： N = kH (Hs,tw − H )S （14） 式中 N —水气由气膜向空气主流中的扩散速率， kg s ； H k —以湿度差为推动力的传质系数， kg (m s) 2 ； s tm H , —湿球温度下空气的饱和湿度， kg kg绝干气。 在稳定状态下，传热速率与传质速率之间关系为： Q = Nrtw （15） 式中 tw r —湿球温度下水气的气化热， kJ kg
宁夏大学化学化工学院 化工原理电子教案 联立(13、(14、(5)整理得:1,=1-x厘(H10-1)(16) 实验证明上式中,kn与a二者都与空气速度的08次幂成正比,故可认为二者比值与气流速度 无关,对空气水蒸气系统而言,a/k≈1.09由上知ln=o,H) 应指出:测湿球温度时,空气的流速应大于{m,以减少辐射与传导的影响,使测量结果较 为准确。 七.绝热饱和冷却温度 此温度可在绝热饱和冷却塔中测得。设塔的保温良好无热损失,也无热量补充,即与外界绝热。 空气ts,HsI2 空气tHI 绝热饱和冷却塔示意图 空气与水接触后,水分即不断向空气中气化,气化所需的热量只能由空气温度下降放出显热而 供给,但水气又将这部分热量以气化热的形式携带至空气中,随着过程的进行,空气的温度沿塔高 逐渐下降,湿度逐渐升高,而焓维持不变。若两相有足够长的接触时间,最终空气为水气所饱和, 而温度将到与循环水温相同,这种过程称为湿空气的绝热饱和冷却过程或等焰过程。达到稳定状态 下的温度称为初始湿空气的绝热饱和冷却温度,简称绝热饱和温度,以la表示,与之相应的温度称 为绝热饱和湿度,以H表示 根据式(11)分别写出塔底及塔顶处湿空气的焓为: (+k, 12=(+Ha,)as +ha, o 塔内绝热过程,l1=l2,故 (2+H,}+1b=(2+Hac,)m+H20 7/19
宁夏大学化学化工学院 化工原理电子教案 7/19 联立（13）、（14）、（15）整理得： (H H) a k r t t s tw H tw w = − , − （16） 实验证明上式中， H k 与 a 二者都与空气速度的 0.8 次幂成正比，故可认为二者比值与气流速度 无关，对空气~水蒸气系统而言， a kH 1.09 由上知 t (t H) w = , 。 应指出：测湿球温度时，空气的流速应大于 5 m s ，以减少辐射与传导的影响，使测量结果较 为准确。 七. 绝热饱和冷却温度 此温度可在绝热饱和冷却塔中测得。设塔的保温良好无热损失，也无热量补充，即与外界绝热。 空气 tas,Has,I2 空气 t H I1 绝热饱和冷却塔示意图 空气与水接触后，水分即不断向空气中气化，气化所需的热量只能由空气温度下降放出显热而 供给，但水气又将这部分热量以气化热的形式携带至空气中，随着过程的进行，空气的温度沿塔高 逐渐下降，湿度逐渐升高，而焓维持不变。若两相有足够长的接触时间，最终空气为水气所饱和， 而温度将到与循环水温相同，这种过程称为湿空气的绝热饱和冷却过程或等焓过程。达到稳定状态 下的温度称为初始湿空气的绝热饱和冷却温度，简称绝热饱和温度，以 as t 表示，与之相应的温度称 为绝热饱和湿度，以 Has 表示。 根据式（11）分别写出塔底及塔顶处湿空气的焓为： ( ) 0 1 Hr0 I c Hc t = g + v + 及 ( ) 0 2 0 I c H c t H r = g + as v as + as 塔内绝热过程， 1 2 I = I ，故： ( ) 0 Hr0 c Hc t g + v + ( ) 0 0 c H c t H r = g + as v as + as