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1、曾珊琪等等焓加湿器加湿量的计算与测定研究·设计文章编号:1005-2895(2005)03-0071-03等焓加湿器加湿量的计算与测定曾珊琪,李尧,候清源(陕西科技大学,陕西咸阳712081)摘要:就等焓加湿的一个应用事例进行了讨论,通过增大有效的密闭空间内加湿水蒸发面积的方法,最终达到增加蒸发量、提高空气相对湿度的目的。实验证明,理论蒸发值与实际蒸发值的差值不大,蒸发量能满足工业生产对空气加湿的要求。关键词:等焓加湿;相对湿度;蒸发量;实验中图分类号:TM925.1;TM925.13文献标识码:A1引言式中:ng—绝对干
2、空气量/mol;工业生产中(如纺织、轻工等行业)常提出对厂房内nw—水蒸气量/mol;的空气进行必要加湿的要求。根据市场调查,目前加湿pw—水蒸气分压/Pa。器行业主要以生产家用加湿器为主,其加湿量不大,达空气的绝对湿度为不到工业厂房内空气的加湿要求。一般工业用加湿器的nwH=Mw加湿量为每小时用水500g左右,因此设计制造一种加Mgng湿量大、运行可靠、造价低的加湿器是很必要的。pwpwH=18=0.622(1)[1]29(p-pw)(p-pw)空气的加湿处理有4种:(1)等温加湿;(2)等焓-1式中:H—空气的绝对湿度
3、/kgõkg(干空气);加湿;(3)升温加湿;(4)冷却加湿。其中利用等焓加湿Mg—绝干空气的相对分子质量,Mg=29;原理制造的加湿器,如超声波加湿器、喷水室、板面蒸Mw—水蒸汽的相对分子质量,Mw=18。发加湿器、透膜式加湿器等具有运行可靠、费用低的特水分子在流动界面蒸发时,理论上已知其浓度点,而且不会使室内温度升高。本文对工业用加湿器加-3/molõm分布就能求得界面与流体间的传质速湿量的大小、理论蒸发值与实际蒸发值的差异、蒸发量[3]率。根据流传热速率的牛顿冷却定律,水蒸汽传质速能否达到要求进行了实验验证。同时,通
4、过实验,进一率可用传质通量方程表示步了解了各因素对蒸发量的影响,为在工业实际中计N=KH(H″-H)S算蒸发面积,提高加湿效率提供了初步的理论依据。-1式中:N—水蒸汽的传质速率/kgõs;2等焓加湿过程分析KH—以湿度差为推动力的传质系数;利用循环水进行的等焓加湿也就是用循环水喷淋-1H″—空气的饱和湿度/kgõkg(干空气);空气。当系统达到稳定状态时,水的温度等于空气的湿2S—水蒸汽的有效蒸发面积/m。球温度,且维持不变,这时空气被加湿了,但水与空气实验证明,KH和A(以温度差为动力的传质系数)之间始终没有热交换,所
5、以空气状态的变化是等焓的,都与空气流动速度G的0.8次幂成正比,所以A/KH与空气由初状态1向终状态2变化是沿着等焓线下降[2]空气速度无关,只和体系的状态有关。对于空气—水的,如图1所示。蒸气系统,A/KH≈1.09。当空气流动方向与物料表面在总压p接近常压的情况下,湿空气可视为理想0.8平行时,则A=0.020×G气体,因此0.80.020G0.8nwpwKH==0.01835G=1.09ngp-pw收稿日期:2005-05-16作者简介:曾珊琪(1954-),女,浙江嘉兴人,副教授,主要从事机械设计与制造专业方面教学
6、和科研工作,曾发表科技论文10余篇。轻工机械2005年第3期·71·曾珊琪等等焓加湿器加湿量的计算与测定研究õ设计分水器的蒸发面积,即水蒸汽的有效蒸发面积为S=2CLW式中:C—层数;L—长;W—宽。3实验及结果讨论3.1实验器材湿度计,水泵,分水器,电机及风机。3.2实验步骤3在84m的封闭室内进行实验,用分水器对室内d-空气状态t-温度h-空气湿度空气加湿,水泵用于循环工作用水,用电机带动风机以图1等焓加湿过程的湿空气状态变化图加快空气流动速度。加湿前记录空气相对湿度、温度。0.8N=0.01835(H″-H)SG(2
7、)加湿过程中,每隔10min记录一次室内湿度、温度,共等焓加湿过程中,整个系统与外界没有热能量的记录6次。为保证实验的准确性,进行了3次实验。实交换(理想状态),所以设计分水器时,要尽可能增大蒸验在每天同一时间段内进行。发面积以增大传质速率。3.3实验数据处理分水器分为若干层,每层由2片挂网夹一层脱脂原始空气:温度25.9℃,相对湿度48.7%。加湿后棉构成,每层呈波浪状,层间用胶粘接。向分水器上喷空气:温度24.5℃,相对湿度72.2%。表1为第一次实淋水时,挂网的前后面都可形成蒸发面,较大地增加了验的数据及处理结果(其
8、余2次实验的实测数据限于蒸发面积,脱脂棉则使挂网持续处于着水状态。篇幅文中未给出)。表1第一次实验的数据及处理结果湿度计1湿度计2湿度计3湿度计41414相对湿度次数干球湿度湿球温度干球湿度湿球温度干球湿度湿球温度干球湿度湿球温度4×∑t干i4×∑t湿i%i=1i=1/℃/℃/℃/℃/℃/℃/℃/℃开始
