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湿空气-冷却和除湿

潮湿空气的冷却和除湿过程——显冷和潜冷。

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冷却空气时——一部分能量用来分离水(潜热),其余的用来降低空气温度(显热)。

冷却潮湿空气-明智的冷却

如果冷却表面上的温度-tC-是否大于或等于露点温度-tDP-周围的空气,空气将被冷却而没有任何变化特定的湿度.它是空气中的显热——“温度热”——被移走。

空气在恒定的比湿度下冷却x中所示的焓熵图下图:

这个过程非常相似(相反方向)灵敏加热过程加热公式可用于计算焓变和温度变化。

注意!特定的湿度是常数,但是相对湿度将会增加。

除湿湿空气-潜在冷却

如果冷表面上的温度低于露点温度-tDP在潮湿空气中,空气中的蒸汽在表面凝结。潜热——蒸汽——从潮湿的空气中被除去。

该过程在焓熵图如下。空气在C点方向上冷却,C点是冷表面温度(冷却表面露点温度或设备露点温度)的交点tADP)和饱和线。

有一个无限大小的冷表面和非常少量的空气,就有可能到达C点。在现实世界中,有限的表面永远不会100%有效,冷却和除湿空气的最终状态将在a点和C点之间的直线上。

冷凝蒸汽的量将是比湿的差值x一个- xB

注意!这个过程降低了特定的湿度并增加相对湿度

接触系数-β

冷却盘管的效率可以用接触因素-β-作为

β = (x)一个- xB) / (x一个- xC

= (h一个- - - - - - hB) / (h一个- - - - - - hC

≈(t一个- tB) / (t一个- tC(1)

在哪里

β=接触系数

x=比湿度(kg/kg)

h=焓(kJ/kg)

t=温度(oC)

旁路因子(BPF)

绕过因素- - - - - -带通滤波器(或男朋友)也用来表示冷却盘管的效率为

BPF = (hB- - - - - - hC) / (h一个- - - - - - hC

= (tB- tC) / (t一个- tC

x = (B- xC) / (x一个- xC(2)

在哪里

带通滤波器=旁路系数

接触系数和旁路系数之间的关系可以表示为

BPF = 1 - β(3)

冷却盘管中的热流

通过冷却盘管的总热流率可计算为

Q = m (h一个- - - - - - hB(4)

在哪里

=热流率(kJ/s, kW)

=空气质量流速(kg/s)

总热流可以表示为

年代= v ρ (h一个- - - - - - hB(4)

在哪里

v=体积流量(m3./秒)

ρ空气密度(公斤/米3.

注意!空气密度随温度变化。在0oC大气压强,密度是1.293公斤/米3..在80oC密度是1.0公斤/米3.

总热流率可分为感潜热.感热流率可表示为

年代= m cp(t一个- tB(4 b)

在哪里

cp= 1.01 -比热空气(焦每千克oC)

潜热流率可表示为

年代= mh我们(x一个- xB(4)

在哪里

h我们水蒸发焓(2502 kJ /公斤)

示例—冷却除湿空气

1米3./秒空气在30.oC (86oF)相对湿度60%(A)冷却到15oC(59oF)(B).冷却盘管表面温度为0oC(32oF)(C)空气的密度20.oC1.205公斤/米3.

焓熵图冷却空气(B)的状态在(A)和(C)之间的直线和(C)之间的交点上15oC温度线。

由莫里耶图可知(A)的焓为70焦每千克,在(B)38.5 kJ /公斤(C)8.5 kJ /公斤

接触系数可计算为

β=((70焦每千克)- (38.5 kJ /公斤))/((70焦每千克)- (8.5 kJ /公斤)

0.51

总热流可计算为

q =(1米3.(1.205 kg/m3.)((70千焦/公斤)-(38.5千焦/公斤)

38(kJ / s,千瓦)

显热流可计算为

年代(1米3.(1.205 kg/m3.) (1.01 kJ/kg。oC) (30oC - 15oC)

18.3(千瓦)

由莫里耶图可知(A)的比湿度为0.016公斤/公斤(B)0.0096公斤/公斤潜热流量可计算为

年代(1米3.(1.205 kg/m3.2502 kJ/kg) ((0.016 kg/kg) - (0.0096 kg/kg)

19.3(千瓦)

注意!由于图形图的不准确性,总热流与潜热和感热之和之间有一个小的差异。像这样的不准确通常在可接受的范围内。

一个类似的冷却和除湿过程在湿度图

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