Процессы обработки воздуха
В общем случае процессы тепловлажностной обработки воздуха сопровождаются изменением температур поверхности и соответственно равновесных параметров пограничного слоя. Такие процессы, как было указано выше, принято называть политропными. Глубина и интенсивность политропных процессов определяются степенью развития контактной поверхности, величинами коэффициентов переноса и исходными начальными температурным и влажностным напорами. Кроме того, важным фактором, характеризующим степень изменения температуры контактной поверхности, является удельное количество тепла или холода, аккумулированного жидкостью.
Процессы обработки воздуха в контактных аппаратах зависят от соотношения начальных параметров и расходов воды и воздуха. Использование в качестве тепло- и холодоносителя растворов различных сорбентов, например хлористого лития, позволяет существенно расширить область возможных конечных состояний воздуха. В частности, становятся возможными увеличение энтальпии воздуха при одновременной его осушке и изоэнтальпийное осушение воздуха.
Достаточно разнообразны процессы тепловлажностной обработки воздуха, протекающие в поверхностных теплообменниках. В частности, если в обычных воздухожидкостных поверхностных теплообменниках возможно лишь повышение энтальпии воздуха при постоянном влагосодержании и понижение при неизменном влагосодержании или его уменьшении, то в орошаемых теплообменниках могут реализовываться практически все процессы обработки воздуха.
В поверхностных теплообменниках типа «воздух - воздух» при взаимодействии двух воздушных потоков с различными термодинамическими потенциалами могут протекать процессы как с повышением, так и с понижением энтальпии обрабатываемого воздуха. При этом в зависимости от соотношения начальных параметров обоих потоков на всей поверхности или на ее части может происходить выпадение конденсата со стороны более влажного воздуха. Если при взаимодействии двух воздушных потоков разделительная поверхность со стороны одного из них (вспомогательного) орошается водой, то вследствие эффекта испарительного охлаждения происходит понижение ее температуры и, следовательно, энтальпии основного потока.
Из перечисленных выше процессов тепловлажностной обработки воздуха наиболее своеобразным и играющим большую роль в теории и практике кондиционирования воздуха является изоэнтальпийный (адиабатный) процесс, имеющий место при обработке воздуха рециркуляционной водой. Протекание этого процесса обусловлено наличием противоположно направленных градиентов температур и концентраций у поверхности раздела фаз обрабатываемого воздуха и воды. В этом случае температура воды устанавливается практически постоянной, соответствующей равновесному состоянию на границе раздела фаз, характеризуемого энтальпией, равной энтальпии начального воздуха.
Поскольку температура воды на установившемся режиме остается практически постоянной, эффективность обработки воздуха в адиабатном процессе полностью определяется степенью развития контактной поверхности и действующими гидродинамическими факторами и может быть вычислена с использованием комплекса NTU называемого числом единиц переноса. Благодаря этому обстоятельству в тех случаях, когда известна площадь теплообмена, указанное своеобразие адиабатного процесса может быть использовано для эффективного определения экспериментальным путем коэффициентов внешнего теплообмена, анализа различных способов интенсификации процессов переноса теплоты и массы и выбора рационального типа теплопередающих поверхностей.
Процессы обработки воздуха в контактных аппаратах зависят от соотношения начальных параметров и расходов воды и воздуха. Использование в качестве тепло- и холодоносителя растворов различных сорбентов, например хлористого лития, позволяет существенно расширить область возможных конечных состояний воздуха. В частности, становятся возможными увеличение энтальпии воздуха при одновременной его осушке и изоэнтальпийное осушение воздуха.
Достаточно разнообразны процессы тепловлажностной обработки воздуха, протекающие в поверхностных теплообменниках. В частности, если в обычных воздухожидкостных поверхностных теплообменниках возможно лишь повышение энтальпии воздуха при постоянном влагосодержании и понижение при неизменном влагосодержании или его уменьшении, то в орошаемых теплообменниках могут реализовываться практически все процессы обработки воздуха.
В поверхностных теплообменниках типа «воздух - воздух» при взаимодействии двух воздушных потоков с различными термодинамическими потенциалами могут протекать процессы как с повышением, так и с понижением энтальпии обрабатываемого воздуха. При этом в зависимости от соотношения начальных параметров обоих потоков на всей поверхности или на ее части может происходить выпадение конденсата со стороны более влажного воздуха. Если при взаимодействии двух воздушных потоков разделительная поверхность со стороны одного из них (вспомогательного) орошается водой, то вследствие эффекта испарительного охлаждения происходит понижение ее температуры и, следовательно, энтальпии основного потока.
Из перечисленных выше процессов тепловлажностной обработки воздуха наиболее своеобразным и играющим большую роль в теории и практике кондиционирования воздуха является изоэнтальпийный (адиабатный) процесс, имеющий место при обработке воздуха рециркуляционной водой. Протекание этого процесса обусловлено наличием противоположно направленных градиентов температур и концентраций у поверхности раздела фаз обрабатываемого воздуха и воды. В этом случае температура воды устанавливается практически постоянной, соответствующей равновесному состоянию на границе раздела фаз, характеризуемого энтальпией, равной энтальпии начального воздуха.
Поскольку температура воды на установившемся режиме остается практически постоянной, эффективность обработки воздуха в адиабатном процессе полностью определяется степенью развития контактной поверхности и действующими гидродинамическими факторами и может быть вычислена с использованием комплекса NTU называемого числом единиц переноса. Благодаря этому обстоятельству в тех случаях, когда известна площадь теплообмена, указанное своеобразие адиабатного процесса может быть использовано для эффективного определения экспериментальным путем коэффициентов внешнего теплообмена, анализа различных способов интенсификации процессов переноса теплоты и массы и выбора рационального типа теплопередающих поверхностей.

Реклама

Теплообменное оборудование