Процессы обработки воздуха

Увлажнение воздуха происходит за счет испарения воды в аппаратах при не­посредственном контакте воздуха с водой, т.е. в аппаратах контактного типа. К аппаратам этого типа можно отнести также увлажнители с непосредственной подачей пара в обрабатываемый воздух.

В аппаратах контактного типа для ин­тенсификации испарения необходимо увеличивать поверхность контакта возду­ха с водой. Так, например, в форсуночных камерах это достигается за счет дроб­ления воды на мелкие каши, а в камерах с орошаемой насадкой — за счет развитой поверхности, которая увеличивает поверхность пленки воды.

Особенностью контактных аппаратов является то, что в зависимости от тем­пературы воды могут происходить различные процессы обработки воздуха:

• охлаждение с осушением;

• охлаждение и увлажнение;

• увлажнение при постоянной энтальпии;

• нагревание и увлажнение воздуха.

Рассмотрим процессы обработки в аппаратах контактного типа.

Предварительно напомним некоторые понятия. Температура, соответствующая состоянию насыщения влажного воздуха при заданном значении влагосодержания, называется температурой точки росы.

Для воздуха, имеющего начальные параметры точки А, температурой точки росы является температура t_P. Температура мокрого (смоченного) термометра — это температура, которую принимает влажный воздух в результате адиабатного тепло- и массообмена с водой после достижения им насыщенного состояния.

Для воздуха, имеющего начальные параметры точки росы А, температурой мокрого термометра является температура t_М (она находится на пересечении линии I_А = const и кривой насыщения ? (фи) = 100%).

Вернемся к рассмотрению процессов обработки воздуха в аппаратах контактного типа.

1-я зона. Если температура воды ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха (t_Ж < t_P), то при контакте с водой уменьшаются энтальпия, температура и влагосодержание воздуха, т. о. происходит процесс охлаждения и осушения воздуха.

2-я зона. Если температура воды постоянная и равна температуре точки росы (t_Ж = t_P), то также уменьшаются энтальпия и температура обрабатываемого воз­духа при постоянном влагосодержании, т.е. происходит охлаждение воздуха (при неизменном влагосодержании).

3-я зона. Если температура воды выше температуры точки росы обрабатывае­мого воздуха, но ниже температуры по мокрому термометру (t_Р < t_Ж < t_М), то влагосодержание воздуха увеличивается, но уменьшаются его энтальпия и темпера­тура, т.е. происходит увлажнение и охлаждение воздуха.

4-я зона. Если температура воды постоянная и равна температуре воздуха по мокрому термометру (t_Ж = t_М), то происходит процесс увлажнения воздуха при постоянной энтальпии: увеличивается влагосодержание и уменьшается температура воздуха (так называемый процесс адиабатного увлажнения).

5-я зона. Если температура воды выше температуры воздуха по мокрому термометру, то ниже его температуры (t_М < t_Ж < t_А), то происходит увеличение влагосодержания и энтальпии обрабатываемого воздуха, но уменьшается его температура, т.е. происходит процесс увлажнения с нагреванием (растет энтальпия воздуха).

6-я зона. Если температура воды равна температуре воздуха (t_Ж = t_А), то происходит увеличение влагосодержания и энтальпии обрабатываемого воздуха при постоянной температуре. Этот процесс реализуется при паровом увлажнении паром низкого давления.

7-я зона. Если температура воды выше температуры воздуха (t_Ж > t_А), то проис­ходит увеличение его влагосодержания и энтальпии при росте температуры.