化工原理下-第十三章第13章

概过程目的①传热，伴有传如热水直接空气②传质，伴有如气体增原理：温度差、分实施方法：气液直接接操作费用：热量(汽化、冷凝输送机械工业实例热气体直接塔塔上部，热质同向进Q液Q气相显热Q塔下部，热质反向进θθ 水塔上部 气体液 p(水的饱和蒸汽压） （气相中水汽分压），气相 水 蒸气体液 p(水的饱和蒸汽压） （气相中水汽分压），液相水气塔下部

水工业实例凉水

Q气Q气Q液相显热Q汽化潜θ>tθ>tpeppepep水液相汽化转向热水汽化所需潜热使得 气热液，不足以补充水分汽化带走的潜热，θ冷却塔外凉水塔外凉水塔风凉水塔外（5）过程新特①传热方向或传质方向可②极限不一定是θ=tp水汽传递方向会逆转的气相双组分，有两个独立t,p液相单组分，只有一个独传热传质相互牵一个过程的继续可打破另条件：大量气湿空气状态的描湿度、比热、比容（密度湿度、比热、比容（密度度湿空气中（1）H

又称湿含

kg水/kg干空 水气的摩尔

Mv

HpP水蒸空绝干空气的摩尔HpP水蒸空饱和湿

H

Pps

pst下的水(2)相对p为空气中的水汽分压，ps为t下的水的饱和蒸汽 p pHHpPP湿比容 湿气湿气体比体积H：1kg干气及所带的Hkg湿汽所占的总体40%—5018℃％。 1kg干空气的体积Hkg 1kg常压下温度为t℃、湿度为H的湿气比H 22.4t273H22.4tHM M vH(2.8310

4.56

H)(t273湿比热

kJ/(kg干气

比热 kJ/(kgK)（1+H）kg湿空cg干空气的比热，kJ/(kg·K)cv水气的比热

ccHcgcvH1.01湿空气的焓

kJ/kg干 湿气体的焓I：每kg干气及所带Hkg湿汽所具有的焓，kJ/kgIIcgtH(cvtr0)(cgcVH)t基准：干气——0℃气，汽——0℃液式中：Cg——干气比热；Cv——r0——0℃时湿I(1.01I(1.011.88H)t2500干球温度t和湿球温度干球温度简称温度，是指空气的真实温示的温度就称为湿球温度，用tw表示 空 传气Attw

水汽 H w

t,

传质

t,传热速 汽化潜 kH为传质系 twt HwH

湿球ttwtr(ww-H对空气-水系统：当温度不太高，流速>5m/stwftwft,H而与水的初始状twtwt( Hw比值几乎与流速无关。相对湿度=1时，tw和t t tw( Hw

测量湿球温度是测量湿汽含量的简易绝热饱和温度在与外界绝热情况下，空气与大量水经过无限长时间接触后，空气温度与水温相等，称这一

补充饱和空气稳定的温度为湿空气的绝热饱和温度，用tas表示

I1Ias

传绝 传VcH(ttas)V(HasH气温下降放 气体增湿带

湿空传t传t绝热饱和温度的过总压一定，湿气体热降温增湿至饱和状温度是气体状态函数Lewis规则对于空气水体系ttt cHHtas f(t,H

cH，r0

传t传tas是湿空气的性质，而与水的状态无

补充饱和空tas传湿空传t s sPscHcgcvH湿球温度tw与绝热饱和温度tas1、湿空气均为等焓变化、2、均为空气状态（t、H）的函

tkHrwwwtt cHHH

补充空tas3对于空气

空 绝（称Lewis规则0rw，因此，twtas（数值上）但对其它体系，例如空气

t,

t,

空t系统 =1.8cHk

tas

湿球温度

绝热饱和塔湿球温度tw与绝热饱和温度tas的异同空空t,t,

绝t

补充空tas空t1湿球温度tw：大1湿球温度tw：大量空气与少量水接触后的稳定的水温，空气的状态（t，H）不变绝热饱和温度tas：少量空气与大量水经过接触后达到的稳定温度，空气

空t,空t,t,2湿球温度tw传质、传热仍在进行绝热饱和温度tas：没有质量、热量速率传补充空补充空tas绝空t绝热饱和塔 p100%dps凝出水珠为止，此时，湿空气的温度称 ，用td表。特点pHHsd s PsH0.622Pp

P

273t

cHIH tkHrw H t Hc cH空气-水系统的I-H图(总压p例：已知：100kPa,t=50℃,p水汽HI

(查表计算：p水汽

H p水 0.622 pp水 100=0.026kg水/kgI(1.011.88H)t2500H=118kJ/kg干查表p水汽=4kPa的饱和温度查查例：已知td=20℃,查：Htp查已知td=20℃查得：H=0.015kg水/kg干t=40I=80kgJ/kg焓湿图中表示过程⑴加热与冷却的⑵绝热增湿过程(等焓过程 可忽略则t1H1与tH之间视为等焓, (1.011.88H)t2500H1 1.88t1或t(1.011.88H)t2500(HH1或1 1.011达到气相中水分饱VcpH(ttas)V(HasH t ( Hc c查等焓线至⑶两股气流的 ①②③整个过程前后湿设离开喷水室的气、液温H1

ppS

0.622

0.5101.30.5=0.007水/kgp

p水=0.5×2.27=1.14由φ1=100%，查表得③查tW=25℃,rW=2441kJ/kg,pW=3.186(t0tW)kHrW(HWH0H0

kH

(t0tW

1.09(tt 水