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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载第 5 章吸附和吸取处理空气的原理与方法1. 解：物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力,它是一种可逆过程, 物理吸附是无挑选的,只要条件相宜,任何气体都可以吸附在任何固体上；吸附热与冷凝热相像； 适应的温度为低温；可达到；吸附过程进行的急快参加吸附的各相间的平稳瞬时即化学吸附是固体表面与吸附物间的化学键力起作用的结果；吸附力较物理吸附大,并且放出的热也比较大, 化学吸附一般是不行逆的,反应速率较慢,上升温度可以大大增加速率,对于这类吸附的脱附也不易进行,有挑选
2、性吸附层在高温下稳固；人们仍发觉,同一种物质,在低温时, 它在吸附剂上进行物理吸附,随着温度升到肯定程度,就开头发生化学变化转为化学吸附,有时两种吸附会同时发生；2、硅胶是传统的吸附除湿剂,比表面积大,表面性质优异,在较宽的相对湿度范畴内对水蒸汽有较好的吸附特性,硅胶对水蒸汽的吸附热接近水蒸汽的汽化潜热,较低的吸附热使吸附剂和水蒸汽分子的结合较弱；缺点是假如暴露在水滴中会很快裂解成粉末；失去除湿性能；与硅胶相比,活性铝吸湿才能稍差,但更耐用且成本降低一半；沸石具有特别一样的微孔尺寸,因而可以依据分子大小有挑选的吸取或排除分子,故而称作“ 分子筛沸石”；3、目前比较常用的吸附剂主要是活性炭,人造
3、沸石,分子筛等；活性炭的制备比较简单,主要用来处理常见有机物；目前吸附才能强的有活性炭纤维,其吸附容量大吸附或脱附速度快,再生简单, 而且不易粉化,不会造成粉尘二次污染,对于无机气体如SO 2、 H S、NO 等有也很强的吸附才能,吸附完全,特殊适用于吸附去除106、109g m3量级的有机物,所以在室内空气净化方面有着宽阔的应用前景；4、有效导热系数通常只与多孔介质的一个特性尺度-孔隙率有关；第 6 章 间壁式热质交换设备的热工运算1、解 : 间壁式 换热器从构造上可分为：管壳式、胶片管式、板式、板翘式、螺旋板式等；提高其换热系数措施：在空气侧加装各种形式的肋片,即增加空气与换热面的接触面积
4、；增加气流的扰动性；采纳小管径；6-2 、解：空气的湿球温度越高所具有的焓值也愈大,在表冷器减湿冷却中,推动总热质交换 的动力是焓差,焓差越大,就换热才能就愈大；6-3 、细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -表冷器的传热系数定义为Ks优秀学习资料欢迎下载111AV ymBw nKs 随迎风面积Vy 的增加而增加：随水流速w的增加而增加；析水系数 与被处理的空气的初状态和 Ks 的变化；管内水温有关
5、, 所以二者转变也会引起传热系数6-4 、解：总热交换量与由温差引起的热交换量的比值为析湿系数,用 表示,定义 为dQ t i i bdQ c p t t b 表示由于存在湿交换而增大了换热量,其值大小直接反映了表冷器上凝聚水析出的多少；5、解：逆流流淌时,t =100-90=100C ,t=120-50=700Ck1150 第 2 页,共 13 页 t902mt=（90+70）/2=800Ct70管束未加肋光管,管壁很薄,所以R 、R 可不记,就1580050传热量为 Q=FKtm=105080=40000W 顺流流淌时：t =120-10=1100Ct=100-50=500Ctm11050
6、76.10Cln110 50Q=10 5076.1=38050W 6-6 、解：设冷水的温度为2t,Q 放Q吸G C 1（t -t p 1 11）=GC t 2 p 22-t20.632.09193651.05 1.67149t2解得2t=52.90Ctm193 1496552.924.60Cln193 6514952.9Q=KAtmAKQm0.632.093193659.8m2t0.71024.6细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -
7、 - - -即保持这样的负荷需要换热面积为优秀学习资料欢迎下载2 9.8m7、解：设机油出口温度为1t167.2G C（t -t p 11）=GC t 22-t22.61.9100t 11.04.188040t166.20Ct66.24026.2t1008020t26.22t20Pt2t280400.67t 1t 110040Rt 1t 110066.20.845t2t28040tmC t f26.22023.10C2Q=KAtm由 P-R 值图 527 得=0.78 mt=0.7823.1=18 k167.2 103464.4 W/m20C20 188、解：黄铜管的导热系数为：111 W/2
8、 mk（1）相对与管外表面积的总传热系数为：k1161ln1610.00020510.011188.3 W/2 mk0.0160.00004196000132 1111390（2）管壁热阻可以忽视,就传热系数为：k11174 W/m2k/2 mk 第 3 页,共 13 页 0.000205189.3 W180传热增加了97% k116 130.0111（ 3）12000细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -传热增加了1%；优
9、秀学习资料欢迎下载9、解：Cp1C p24200J/kg K1030200 Ctm702039.90 CQ 放Q吸G C（t -t p 11）=GC t 22-t2200080t1300030得t10 50 C（1）顺流时tmax8010700Ctmin50ln7020（2）逆流时tmax8030500 Ctmin5010400Ctm504044.80Cln50406-10 、（1）运算需要的接触系数2 ,确定冷却器的排数,如下列图：21t2t s 2113 11.70.8622 =0.862 的要求,t 1t s 129 19.6依据附录 64 可知,在常用的V 范畴内, JW型 6 排表面
10、冷却器能满意所以打算挑选6 排；（2）确定表面冷却器的型号先假定一个Vy,算出所需冷却器的迎风面积A ,再依据A y挑选合适的冷却器型号及并联 第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - 台数,并算出实际的V 值；假定V =3m/s,依据A yG可得VyA y102.8m2依据A y=2.82 m ,查得附录65 可以选用 JW404 型号表面3 1.2冷却器,其A =3.432 m ,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -所以实际的V 为Vy
11、G优秀学习资料欢迎下载6-4 知,在V =2.4m/s时, 610 3.43 1.22.4m sA y在查附录排 JW型表面冷却器实际的2 =0.891 ,与需要的2 =0.862 差别不大,故可以连续运算,由m2附录 6 5 可知,所需的表冷器的每排传热面积为A =44.5 ,通水截面积为A =0.00553（3）求析湿系数：i 11i25633.21.41C（ t p-t ）1.012913（4）求传热系数假定流水速率为w=1.5m/s ,依据附录63 中的相应公式可以运算出传热系数：/m20 CKs41.5 V11111181.83 W0.521.020.8 325.6 w0.52 1.
12、0241.5 2.4 1.410.8 325.6 1.5y（5）求冷水量依据 W= A w 10 得 W=0.00553 31.53 10 =8.3kg/s （ 6）求表冷器能达到的1先求传热单元数及水当量比 依据式（ 6-63 ）得：NTU81.8344.5631.53 kg s1.41 10 1.01 10依据式（ 6-62 ）得Cr1.41 10 1.01 1030.411 =0.71 8.34.19103依据 NTU和C 值查图 612 或按式 644 运算得：（7）求水温 由公式（ 5-70 ）可得冷水初温wt 12929136.50C0.71冷水终温：tw2tw 1G i1i26.
13、5105633.213.10CWC8.34.19（8）求空气阻力和水阻力：查附录 63 中的 JW型 6 排表冷器的阻力运算公式得：细心整理归纳 精选学习资料 h14.451.93 w1.93 14.5 1.531.7kpa 第 5 页,共 13 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -HS62.23 V1.11优秀学习资料欢迎下载1.11 62.23 2.4164 Pay11、解：如下列图；G=24000kg/h=6.67kg/s W=30000k
14、g/h=8.33kg/s 1 求表冷器迎面风速V 及水流速 w m2, 每 排 散 热 面 积由 附 录6 5 知JW 30 4 型 表 面 冷 却 器 迎 风 面 积A =2.57A =33.402 m ,通水面积A =0.005532 m ,所以VyG6.672.16m sAy2.571.2wA wW38.3331.5m s100.00553 10（2）求冷却器可供应的2依据附录 64 ,当V =2.16m/s 时, N=8排时,2 =0.96080.961 （3）先假定t29.50 C依据ts 2t2t 1ts 11210.52419.51 0.9619.30 C查 i d 图可知,当s
15、t 20 9.3C 时,i2=27.5kJ/kg （4）求析湿系数依据i11i22）得：55.827.51.93C（t p-t1.01249.5（5）求传热系数：依据附录 63 ,对于 JW型的 8 排冷却器,Ks35.511.0 1.93353.610.8 1.5187.9 W/m20 C 第 6 页,共 13 页 2.160.58（6）求表面冷却器所能达到的1 值1 =0.77 传热单元数按式（6-63 ）得NTU87.933.40831.841.936.671.01 10水当量比依据式（6-62 ）得Cr1.936.671.01 1030.378.334.19103依据 NTU和C 的值
16、,查图612 或按式（ 6-44 ）运算得细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（7）求所需要的1 并与上面的优秀学习资料欢迎下载1 比较,t 1tt2249.50.763t29.50C 合适, 于是在此题的条件下,得到空气得到终1t 1t w 1245而110.01,所以假设参数为29.50 Cst 29.30Ci2=27.5kJ/kg （8）求冷量及终温 依据公式（ 5-9 ）可 得Q=6.67（55.8-27.5）=1
17、88.76KW wt 256.6755.827.510.40 C8.334.19第 7 章混合式热质交换设备的热工运算1、解：混合式换热器按用途分为以下几种类型：冷却塔洗涤塔喷射式热交换器混合式冷凝器a、冷却塔是用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之 后循环使用,以提高系统的经济效益；b、洗涤塔是以液体与气体的直接接触来洗涤气体以达到所需要的目的,例液体吸取气体混 合物中的某些组分除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等；c、喷射式热交换器是使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的速度,低压流体被引入混 合室与射流直接接触进行传热传质,并一同进入扩散管,在扩散管的出口达
18、到同一压力 和温度后送给用户；d、混合式冷凝器一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝,最终得到的是水与冷凝液的混合物,或循环使用,或就地排放；2、解：湿式冷却塔可分为：（1）开放式冷却塔（2）风筒式自然冷却塔（3）鼓风逆流冷却塔（ 4）抽风逆流冷却塔、抽风横流冷却塔 a、开放式冷却塔是利用风力和空气的自然对流作用使空气进入冷却塔,其冷却成效要受到风 力及风向的影响,水的散失比其它形式的冷却塔大；b、风筒式自然冷却塔中利用较大高度的风筒,形成空气的自然对流作用,使空气流过塔内 与水接触进行传热,冷却成效较稳固；c、鼓风逆流冷却塔中空气是以鼓风机送入的形式,而抽风冷却塔中空气是以抽风机吸入的形式
19、,鼓风冷却塔和抽风冷却塔冷却成效好,稳固牢靠；3、解：冷却塔的主要部件及作用：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载（1）淋水装置,又称填料,作用在于将进塔的热水尽可能的形成细小的水滴或水膜,增加水和空气的接触面积,延长接触时间,从而增进水气之间的热质交换；（2）配水系统,作用在于将热水匀称安排到整个淋水面积上,从而使淋水装置发挥最大的冷却才能；（3）通风筒：冷却塔的外壳气流的
20、通道；4、解：由空气的初状态 1t=35 0C ,st 1 =27 0C 可查 i d 图得 1i=85kJ/kg 由 2t=20 0C ,=95%查 i d 图得 2i=55.5 kJ/kg G（1i- 2i）=wc wt 2-wt 1 1000085-55.5=12000 4.19 wt 2-16 wt 2 =21.9 0C即喷淋水后的水温为 21.9 0C由 1t=10 0C ,st=5 0C 2t=13,=100% 0C 查 i d 图得 1i=18.6kJ/kg ,2i=36.6kJ/kg G（1i- 2i）=wc wt 2-wt 1 1000036.6-18.6=12000 4.1
21、916-wt 2 wt 2 =12.4 0C 即其次种穷困感情形下喷淋后水的温度为 12.4 0C5、解：对空气进行加湿冷却过程,使空气由 t=21 0C , d=9g/kg, 变为 t=21 0C ,d=10g/kg状态,先对其进行等焓加湿,再等温加湿或先等温降湿,在等温加湿；6、解：措施： （1）喷嘴不是双排的改为双排；（2）单排时,喷水方向可改为逆喷,双排时可改为对喷,三排时应为一顺二逆；理论上是可通过降低喷水水温来提高其热交换效率值的,但实际上不行以,由于喷水水温愈低,我们要设置价格较贵的制冷设备,这个不合理；8、解：（1）d05mm n13 个（m2排）,=2.8kg/m2s双排对喷
22、；所以喷淋室断面风速2.82.3m s1.2（2）依据空气的初参数和处理要求可得需要的喷淋室接触系数为21t 2t s 2116 150.875t 1ts 13022该空气的处理过程为冷却干燥过程,依据附录（20.7550.120.275-8 ）查得相应的喷淋室的接触系数细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -所以0.8750.7550.120.27优秀学习资料欢迎下载0.120.27=1.09 0.
23、8750.755 2.8所以总喷水量 W= G=1.09 30200=32918kg/h 3 由附录（ 5-8 ）查出喷淋室 1 试验公式,并列方程式1 1 t s 2 t w 2 0.745 0.07 0.265t s 1 t w 1 （4）由 1st 1t,st 2 2t查 i d 图得 1i=64.5kJ/kg ,2i=41.9kJ/kg 依据热平稳方程（5-83 ）得 1i-2i= c wt 2-wt 1 5 联立得,115tw 20.745 2.80.071.090.2650.81922tw 164.541.91.094.19tw 2tw 1解得：wt 10 7.41 Cwt 27.
24、4164.541.912.310C1.094.19（6）求喷嘴前水压：依据已知条件知喷淋室断面为：A cG302003.0m23=78 36002.83600两排喷嘴的总喷嘴数为：N=2nA =213所以每个喷嘴的喷水量为：W32918422kg hd05 mm ,查图 545,可得喷嘴前所需的水N78依据每个喷嘴的喷水量422kg.h 及喷嘴孔径压为： 1.7atm （工作压力）（7）需要的冷冻水量为：W cG i 1i23020064.541.922132 kg hC（ tw 2-t ）4.1912.36 5可得循环水量为：W x329182213210786kg h（8）阻力运算：空气在
25、档水板断面上的迎面风速细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -V d1.2v1.22.32.76m s优秀学习资料欢迎下载由（ 5-87 ）得前后档水板阻力为Hd202.7621.291.4Pa2由 589 的水苗阻力为Hp0.122 2.31.20.63Patc1=18.70C ,就依据式（ 590）可2Hw1180.075 1.091.716.4Pa9、解：由wt 1=90Ct1300 C ts
26、1220C 查 i d 图知求出新水温下的喷水系数为：tc 1tw 11.0918.7t7.41 91.27=1.27 ,wt 1=90C 求（tc 1-tw 1）18.7于是可得新条件下的喷水量为；W=1.2730200=38345kg/h 利用新的所求的问题求11ts 2w 20.7450.070.265t s 1tw 1代入数据得：t s 2 t w 2 0.07 0.2651 0.745 2.8 1.27 0.85322 9所以 t s 2 t w 2 10.09 由 a t s 1 a t s 2 c t w 2 t w 1 0依据表 54,当 a 1 2.88, t s 1 22
27、C由于 2st 未知,故暂设 a =2.87 代入上式有；2.88 22 2.87 1.27 4.19 wt 2 9整理得；t w 2 0.54 t s 2 20.910 0联立并求得 st 2 20.1 C wt 2 10.1 C2 1 t 2 t s 2 0.755 0.12 0.27由 t 1 t s 1代入数据得细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1t2ts 20.755 2.80.12
28、优秀学习资料欢迎下载1.270.273022t220.80 Ca =2.87 所以空气的参数为wt 20 10.1Cst 20 20.1 C水的由2st=20.10C ,查表 5 4 得终温为 20.80C第 8 章复合式热质交换设备的热工运算 1. 空气冷却除湿有什么特点？答：原理：利用湿空气被冷却到露点温度以下,将冷凝水脱除的除湿方法,又称露点法或冷冻法；空气冷却器 除湿或喷淋室除湿的方法属于冷却除湿；缺点：仅为降温,表冷器中冷媒温度为 20 左右即可；为除 湿,冷媒温度降低到 7以下,使制冷机 COP降低；无法使用自然冷源；再热、双重能量浪 费；霉菌 2、说明空气调剂方式中热湿独立处理的
29、优缺点；答： 优点：1热湿负荷分开处理,即采纳独立除湿以排除潜热,独立降温以排除显热；由于不承担湿负荷,冷冻水的温度为1518,高于室内的露点温度,不会产生凝水,从而排除了室内的一大污染源；提高了室内空气品质；2再生器可以采纳低温热源驱动,可便利实现能量储存,特殊适合以城市热网连续匀称供热作热源；3 减小电能消耗,有效缓解用电量峰谷现象,优化城市能源结构；4 整个装置在常压下运行,旋转部件少,噪声低、运行保护便利；缺点：对湿度的掌握不够精确,有时候会造成室内温度过干；成本较高；3、蒸发冷却器可以实现哪些空气处理过程？实现 答：直接蒸发冷却器：在降低空气温度的同时,使空气的含湿量和相对湿度有所增
30、加,了加湿,等焓过程；间接蒸发冷却器：实现的便不再是等焓加湿 降温过程,而是减焓等湿降温过程,从而得 以防止由于加湿, 而把过多的湿量带入室内；4、蒸发冷却器的工作过程有什么特点？什么 条件下使用较好？答： 1）直接蒸发冷却器是利用淋水填料层直细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载接与待处理空气接触来冷却空气；适用于低湿度地区,如我国海拉尔在降低空气温度的同时,使空气的含湿量
31、和相对湿度有所增加,实现了加湿,等焓过程；2）间接蒸发冷却器是利用一股帮助气流先经喷淋水（循环水） 直接蒸发冷却, 温度降低后,再通过空气空气换热器来冷却待处理空气（即预备进入室内的空气）,并使之降低温度；而所实现的便不再是等焓加湿降温过程,而是减焓等湿降温过程,从而得以防止由于加湿,把过多的湿量带入室内；适用于低湿度地区和中等湿度地区,合；5、液体除湿器分为哪几类？各有什么特点？要求较低含湿量或比焓的场1绝热型除湿器： 在空气和液体除湿剂的流淌接触中完成除湿,除湿器与外界的热传递很小,可以忽视,除湿过程可近似看出绝热过程；2内冷型除湿器： 除湿器中空气和液体除湿剂之间进行除湿的同时,被外加的
32、冷源所冷却,借以带走除湿过程中所产生的潜热,该除湿过程近似于等温过程；6、常用的固体除湿空调系统有哪些？各自的工作原理和特点是什么？答：图 8-37 、8-38 和 8-39 7、答：盐水空调吸入懂得新奇空气通过盐水,吸取其中的潮气、花粉和氡气之类的污染物,同时仍能吸取空气中含的热量,最终使空气和水一起喷洒；利用水的蒸发吸热特性,使温度降到 12,这种空调不需要压缩机,所以其耗能也就削减一半；因此这种空调处理的空气的品质更高,更能给人以舒服感,同时也更节能；常规空调具有盐水空调所不具有的特点：常规空调体积小,占地面积少： 常规空调的材料要求低, 它无需像盐水空调那样要求无腐,有影响；同时盐水空
33、调有污染,对盐水处理时,可能对环境第 9 章热质交换设备的优化设计及性能评判1、解：任何一个优化设计方案都要用一些相关的物理量和几何量来表示；由于设计问题的类别和要求不同, 这些量可能不同,但不论那种优化设计,都可将这些量分成给定的和未给定的两种； 未给定的那些量就需要在设计中优选,通过对他们的优选；最终使目标函数达到最优值；热质交换设备的优化设计,就是要求所设计的热质交换设备在满意肯定的要求下,人们所关注的一个或数个指标达到最好；2、性能评判方法及优缺点：（1）单一性能评判法：可直观地从能量的利用或消耗角度描述了热质交换设备的传热或阻力性能,给有用带来了便利,易为用户所接受,但在应用上有其局
34、限性,而且可能顾此失彼；只能从能量利用的数量上,并且常是从能量利用的某一方面来衡量其热性能；（2）传热量与流淌阻力缺失相结合的性能评判法：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 13 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载它把传热量与阻力缺失结合在一起一个指标中加以考虑了,可以比较不同热质交换设备之间或热质交换设备传热强化前后的热性能的高低,但此指标只能从能量利用的数量上来反映热质交换设备的热性能；（3）熵分析法提出访用
35、熵产单元数Ns 作为评定热质交换设备热性能的指标,此一方面可以用来指导热质交换设备的设计,使它更接近于热力学上的抱负情形；另一方面可以从能源合理利用角度来比较不同的形式 热质交换设备传热和流淌性能的优劣；它将热质交换设备的热性能评判指标从以往的能量数量上的衡量提高到能量质量上的评判（4）佣分析法从能量的质量上综合考虑传热与流淌的影响而且也能用于优化设计,佣分析法是从可用能的被利用角度来分析的 e 值愈大愈好,但有用不便利；5 ）纵向比较法结果比较明确,具有肯定的有用价值,但仍不够全面；（6）两指标分析法此种分析方法可得到一些有参考价值的结论,它对于换热设备的优化,特殊是解决肋片管簇换热器的优化问题,供应了一个良好的思路与方法,但此种方法也存在一些局限性需要的关系或获得也有肯定困难；也要求一系列精确牢靠的经济参数；（7）热经济学分析法它是一种把技术和经济融为一体,用热力学其次定律分析法与经济优化相结合的热经济学分析法；对一个系统或一个设备作出全面的热经济性 评判,热经济学分析法牵涉面很广,比较复杂,使用中仍有一种目前所提出的各种方法中 最为完善的方法；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 13 页 - - - - - - - - -