第15章水的冷却与水质稳定.pptVIP

第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日15.1湿空气的性质15.1.1湿空气的热力学参数1.湿空气的压力P=Pg+PqP=RT×10-3Pg=gRg×10-3Pq=gRqT×10-3Pg、Pq——干空气和水蒸汽在其本身分压下的密度，Kg/m3。Rg——干空气的气体常数，Rg=287.145J/（Kg·K）。Rq——水蒸气的气体常数，Rq=461.53J/Kg·K第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日2．饱和水蒸气分压力当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽压（Pq＂）。湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。0PqPq＂：第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日3．绝对湿度绝对湿度——每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和湿空气温度T时的密度。(ρq)第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日4．相对湿度：Φ=ρq/ρq＂=Pq/Pq＂Pq=ρPq＂Pq＝Ｐ－ρPq＂第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日5．含湿量：在含有一kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，单位为kg/kg(干空气)第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日6．湿空气的密度ρ湿空气的密度随大气压力的降低和温度的升高而减小。7．湿空气的比热（Csh）使总质量为（１＋x）kg的湿空气（包括１kg干空气和xkg水蒸汽）温度升高１℃所需的热量，称为湿空气的比热，用Csh表示。Csh＝Ｃg+CqxCsh=1.00+1.84xCsh一般采用１.０５KJ/(kg·℃)第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日8．湿空气的焓（i）湿空气的焓等于１Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含湿量之和。i＝ig＋xig以０℃的水的热量为零：水蒸汽的焓以两部分组成：a.汽化热r0=2500kJ／kgb.1kg干空气由０℃升至θ℃所需的热量：第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日15.1.2湿空气的焓湿图：15.1.3湿球温度（）和水的冷却理论极限：干湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温度计测得的气温。测定湿球温度时：１）纱布必须完全包住水银球２）风速３—５m/s以上。湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日15.2水冷却的基本原理15.2.1水的冷却原理水的冷却过程是通过蒸发传热和接触传热实现的，水温的变化则是两者作用的结果。第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日15．2．2接触传热量和蒸发传热量X1——进塔空气含湿量X2——出塔空气含湿量第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日在冷却塔中，淋水填料邻接触表面积F的总传热量H为第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日15.3冷却塔的工艺与设计理论公式计算法目前国内外常用的有两种：三变量分析法（t,θ,Pq）①热水有接触散热传给空气的热量dHa将使空气干球温度θ升高。②空气通过dz段所增加的含湿量等于该段内水的蒸发量dQu,会引起空气中水蒸气分压Pq的增大。③dz段中，水放出了热量必然引起水温t的下降。第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日2．两变量分析法（t,i）Merkel焓差方程为基础，麦克尔于1925年引用“焓”的概念。建立了麦克尔焓差方程：从而只需分析水温t与i，i代替θ，P15．3．1麦克尔焓差方程表示了热量交换和质量交换之间的速度关系。第14页，共38页，星期日，2025年，2月5日1、2、第15页，共38页，星期日，2025年，2月5日空气所到的热量：第16页，共38页，星期日，2025年，2月5日K为考虑蒸发水量传热的流量系数。第17页，共38页，星期日，2025年，2月5日此即为逆流式冷却塔热力学计算基本方程。