《冷却塔原理》PPT课件.ppt

1,冷 却 塔 原 理,2,第一部分 湿 空 气 的 基 本 概 念,3,一、干空气的性质,表1 干空气的组成表,组成,地球表面以上的大气压 p,海拔高度为z时的大气压力，mmHg,海拔高度，m,标准状态下大气压力（pb=760mmHg）,4,二、 混 合 气 体,考虑气体混合物的基本原则：,混合气体的组分都处理想气体状态，则混合气体 也处理想气体状态；,混合气体可作为某种假想气体，其质量和分子数 与组分气体质量之和及分子数之和相同；,即有：,即 理想气体混合物可作为Rg混和M混的“某种”理想气体,5,1.分压力定律 分压力组分气体处在与混合气体相同容积、 相同温度单独对壁面的作用力。,6,2、分容积定律 分容积组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。,7,3、混合气体成分,2）体积分数,3）摩尔分数,1）质量分数,4）各成分之间的关系,8,a)已知质量分数,4、分压力的确定,5、混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量,b)已知摩尔分数,9,三、 湿 空 气,1、饱和空气和未饱和空气,湿空气作为理想气体混合物,湿空气是特殊的理想混合气体,ppvpa,湿空气的压力 当地大气压,水蒸气的分压力,干空气的分压力,所以空气饱和与否取决于t，pv,空气中的水蒸气,水蒸气,过热,饱和,10,如,空气达成饱和的途径,t不变，pv上升，pv=ps（t）,pv不变，t下降，t=ts（pv）,未饱和,饱和,？,饱和,11,2、绝对湿度和相对湿度,绝对湿度每立方米湿空气中水蒸气的质量 kg/m3,3）v数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小 如pv=0.6566kPa，1 时pv=ps，无吸湿能力 10 时pvps有吸湿能力。,12,相对湿度湿空气中水蒸气含量与同温度下 最大可能含量之比,=0 干空气 0 1 未饱和空气 =1 饱和空气,吸湿 能力 下降,13,3、露点温度和湿球温度,露点湿空气中水蒸气压力pv所对应的饱和温度,干球温度和湿球温度,14,干湿球温度计,15,例：氢气和水蒸气混合物中容积成分如下：,，混合物的总压力p=0.15MPa,假定该混合被等压冷却到20，求露点温度和终态时 气相部分的容积成分。,解：根据理想气体混合物性质,在露点温度时，水蒸气的饱和压力等于5.25kPa，查表 得：td=33.8,此时,16,例：已知图中1、2、3各点在同一等压 线上，试比较其v、及d的大小,解：, 1 2 3,17,4、比湿度（含湿量）,比湿度（含湿量）1kg干空气中所含水蒸气的质量， 又称含湿量，用d表示。,水蒸气质量,干空气质量,5、湿空气的焓,1kg干空气的焓,1kg水蒸气的焓,h=1.005td (25011.86t),18,6、湿空气的焓湿图,19,例：压力0.2MPa，温度t1=30，相对湿度 1=0.6的湿 空气经绝热节流，压力降至p2=0.1MPa，求：此时湿空气 的相对湿度 ，含湿量d2及v2,解： 理想气体节流后有：p2s1、v2v1、 T2=T1，均适用于湿空气。同时由于节流前后干空气及 水蒸气量均不变，故进而有d2=d1。 查表：t=30，psv=4241Pa pv1= 1psv1=0.64241Pa=2554.6Pa 节流过程 d2=d1 即,20,讨论： 查h-d图得,幻灯片 18,d=0.0161kg/kg干空气,？,h-d图使用条件！,幻灯片 20,21,1. 蒸发冷却,水蒸气质量守衡：,能量守衡：,四、湿空气热力过程,22,2. 冷却、冷却去湿,水蒸气质量守衡：,能量守衡：,23,例： t1=20，1=60%的空气在加热器中加热到温度t2= 50 然后进入干燥器，流出干燥器时空气温度t=37.7 ， 若空气压力近似不变，为0.1MPa，试求： 1）加热终了时空气相对湿度； 2）是物料蒸发1kg水分，需要多少kg干空气； 3）设干空气的质量流量为5000kg/h，加热器每小时向 空气加入多少热量。 t/ 20 25 30 35 40 45 50 Ps/kPa 2.3368 3.1712 4.2417 5.6217 7.3749 9.5817 12.355,24,解：,因为加热器内过程含湿量d不变，而,过程中pb保持不变，所以,25,同样,26,所以，使物料蒸发1kg需：,加热器加入空气的热量,27,第二部分 冷 却 塔,28,一、分类,机械通风冷却塔,逆流式,29,横流式,30,示意图,填料,31,自然通风冷却塔,填料，共2层，约高1m,32,二、工作原理,湿空气,湿空气,热水,冷水,能量守恒,质量守恒,33,例：图示是逆流式冷却塔示意图，高温水自上而下 未饱和湿空气自下而上在塔内与水进行热质交 换，各 截面参数如下，若,计算,汽水比,补充水,34,解：1）因为稳流，所以 质量守恒,能量守恒,35,2） 据p=101325Pa，tl3=40C，tl4=25C，查表， hl3=167.5kJ/