Контактная поверхность аппаратов тепловлажностной обработки воздуха
Физическая сущность процессов теплообмена во всех указанных аппаратах и при различных рабочих средах одинакова и состоит в следующем. При взаимодействии воздушного потока через разделительную стенку или в ходе непосредственного контакта с поверхностью тепло- или холодоносителя происходит изменение его температурных и влажностных параметров, что обусловлено наличием движущих сил процессов тепломассообмена, т.е. разности температур и концентраций водяных паров в ядре воздушного потока и в пограничных слоях, формирующихся у поверхности обмена. При этом следует иметь в виду, что одновременно с параметрами обрабатываемого воздуха изменяются в соответствии с балансными соотношениями и параметры тепло- или холодоносителя.

Кинетика рассматриваемых процессов определяется свойствами паровоздушной смеси и тепло- или холодоносителя, а также степенью отклонения системы взаимодействующих сред от состояния равновесия. Поэтому параметры паровоздушной смеси в слоях, непосредственно примыкающих к поверхностям теплообмена, в свою очередь, зависят от температуры и типа этих поверхностей, а также от схем взаимного движения.

По характеру взаимодействия паровоздушной и обрабатывающей сред поверхности обмена могут подразделяться на два типа. К первому относятся поверхности, образованные при непосредственном контакте воздуха и воды. Непосредственный контакт влажного воздуха может осуществляться как с водой, находящейся в свободном состоянии (капли, пленки, открытая поверхность), так и с водой, находящейся в связанном состоянии (растворы солей, поверхность пористых тел).

В обоих случаях в слоях воздуха, непосредственно примыкающих к поверхности раздела фаз, устанавливается равновесное состояние, характеризуемое определенной однозначной взаимосвязью между температурой и концентрацией (парциальным давлением) водяного пара. Эта взаимосвязь определяется химическими и физико-химическими процессами взаимодействия жидкости со связующим веществом. Что же касается воды, находящейся в свободном состоянии, то рассматриваемая взаимосвязь определяется свойствами насыщенного водяного пара.

При втором типе теплообменной поверхности передача энергии от одной среды к другой осуществляется через разделительную стенку. В этом случае взаимосвязь температур и концентраций водяного пара в пограничном слое такова: t > tj(d), где tj(d) - температура насыщенного пара при заданной концентрации d, что предопределяет существенное различие процессов теплообмена на двух упомянутых типах поверхностей. На границах неравенства процессам теплообмена сопутствует конденсация влаги, в результате чего на поверхности имеет место непосредственный контакт воздуха с водой.