《空气被温水处理时的状态变化》

当水的温度不同时，空气被处理时的状态变化过程的方向也不同。根据以上对热湿交换的分析，设待处理的空气状态点为“0”点，则此状态空气被不同水温的水处理时的状态变化限于一定范围，即在由“0”点向饱和线所作切线0A和0B所围成的曲线三角线0AB内，如图3－22所示。图中1、2、3、4、5、6、7点分别表示不同水温水滴表面饱和空气层的状态。三角形0AB以外的任何过程都不能用水处理的方法来完成。当已知“0”点的干球温度tg、湿球温度ts、露点温度t1和水的温度tsh时，由以下分析就可定性地判断出空气状态变化的特点。

在图3－22中，按水温的不同把空气被水处理状态的变化过程分为七种不同情况。

图3－22　空气被不同温度的水处理时的状态变化

（1）当tsh＞tg时，即水温高于空气的干球温度，过程线为0—1。0—1过程线偏向等温线的上方。空气得到因温差传递的显热而温度升高；水滴边界层的水汽分压力大于空气的水汽分压力，空气得到水汽而含湿量增加，得到水汽的同时也得到了潜热；空气得到显热和潜热，所以其总的焓值增加。在此过程线上的任意一点，均表示空气被处理后状态点。从图上也可看出，处理后空气的温度、含湿量、焓均增加。该过程被称为加热加湿过程。

（2）当tsh=tg时，为一等温过程，过程线为0—2。在此过程中空气的显热不变，得到潜热，所以空气的温度不变，含湿量、焓增加，这一过程叫做等温加湿过程。

（3）当tg＞tsh＞ts时，即水温介于空气的干球温度和湿球温度之间，过程线为0—3，空气的含热量和含湿量均增加而温度下降。此过程中因空气的温度高于水温，空气失去显热而温度下降；同时水滴边界层的饱和水汽分压力高于空气的水汽分压力，水不断蒸发，空气被加湿并相应得到潜热量。由于空气得到的潜热量大于失去的显热量，所以空气的焓值增加，而温度下降。这一过程叫做降温加湿过程。

（4）当tsh=ts时，过程线为0—4。因空气温度高于水温，空气有显热传给水滴而温度下降，同时水滴表面边界层的水汽分压力大于空气的水汽分压力，水得到空气传给的汽化潜热而蒸发到空气中，空气得到水汽其含湿量增加，空气得到水汽的同时也得到潜热，空气得到的潜热量与失去的显热量相等，所以空气的焓值不变。这一过程叫做绝热加湿过程，在空调中可用喷循环水的办法实现。空气状态沿等焓线变化，水温就会稳定在湿球温度不变，因此用循环水处理空气时，稳定状态下循环水温不变，且等于被处理空气的湿球温度。由于绝热加湿的热湿交换效率高，所以被广泛地应用于春、秋、冬季空气调节中。

（5）当ts＞tsh＞t1时，即水的温度介于空气的湿球温度与露点温度之间，过程线为0—5，空气在同水接触过程中，温度、含热量均降低，含湿量增加。这一过程叫做冷却加湿过程。

图3－23　冷却去湿的实际过程(www.xing528.com)

（6）当tsh=t1时，过程线为0—6，水温低于空气温度，空气失去显热而降温；同时因空气的水汽分压力与水滴表面边界层的水蒸气分压力相等而无湿交换，空气状态变化沿等含湿量线下降，空气的温度和焓值均下降而含湿量不变。这一过程称为等湿冷却过程。

（7）当tsh＜t1时，过程线为0—7，空气的温度、含热量和含湿量均下降，称为冷却去湿过程，其实际变化过程为图3－23所示的情况，空气是被先冷却至饱和状态之后，其中水汽冷凝析出水而得到去湿。该过程被广泛应用在夏季空气调节中。

不同水温时空气状态的变化情况见表3－8。

表3－8　不同水温时空气状态的变化情况

必须说明空气调节中有时还需要对空气进行等焓去湿、等湿加热、等温去湿等处理，而这些过程都是无法用水处理的，实现上述变化过程要用以下方法。

（1）使空气通过多孔性固体吸湿剂（如硅胶等），就可以得到空气的等焓去湿过程。

（2）用加热器加热空气，可以得到空气的等湿加热过程。

（3）对空气喷淋氯化锂水溶液，可以得到空气的等温去湿过程。