田峰,王海桥*,方璐绮,樊思雨,蒋加川,刘锐鸿

(1. 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院, 湖南 湘潭 411201;2. 湖南科技大学 土木工程学院, 湖南 湘潭 411201;3. 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司 凡口铅锌矿, 广东 韶关 512300)

矿井排风中蕴含着大量低品位能量,直接排放不仅造成环境污染,更造成了能源浪费,因此,余热提取技术必不可少[1-4].目前,在矿井排风余热回收过程中,喷淋换热方式在国内外得到广泛使用[5].喷淋过程不仅能降低排风温度[6],而且具有除尘能力[7-8].矿井排风与喷淋水的热交换过程类似于湿空气与水的热交换,既有由于温度差造成的显热交换,又有由于焓差引起的潜热交换[9].喷淋室内湿空气-水的热湿交换受湿空气参数、水参数、喷淋水滞留时间、喷淋室结构、喷淋方向等多种因素的影响[10-12].

为了分析和优化不涉及热功转换的传热过程,过增元等[13-14]提出了“火积”耗散原理,证明当“火积”耗散达到极值时,传热性能最优;陈群[15]建立了“火积”理论—用于分析传热传质过程和优化蒸发冷却过程,建立了“火积”耗散方程—用于空气与水直接接触式换热,也适用于喷淋换热.针对空气-水热湿传递过程中,存在显热传递温差和传质含湿量差,江亿等[16]提出显热“火积”损失或湿“火积”损失,并认为“火积”损失永远为正,总“火积”损失是过程微元传递“火积”损失的总和.

1 喷淋热湿传递过程“火积”分析

对喷淋室内空气-水传热传质现象中空气侧吸热能力进行分析研究,提……