表面式換熱器處理空氣課件

第三章空氣的熱濕處理第四節(jié)用表面式換熱器處理空氣1表面式換熱器的特點優(yōu)點

⑴采用封閉水系統(tǒng)，可省去冷水箱和回水箱，管路簡單⑵采用肋片管結(jié)構(gòu)，設備體積小，所需機房面積小，安裝方便⑶處理空氣的總電量消耗低⑷冷凍水漏損少⑸水和空氣不相互污染2表面式換熱器的特點缺點

⑴金屬消耗量大，而且一般要消耗較多的有色金屬（如銅，鋁）⑵處理過程僅有冷卻除濕、干式冷卻或加熱過程，加濕時需另設加濕器⑶無除塵、去味作用3表面式換熱器的分類空氣加熱器

利用熱水或蒸汽對空氣加熱以提高室內(nèi)溫度表面冷卻器

利用冷媒水對空氣進行冷卻以降低室內(nèi)溫度

水冷、直接蒸發(fā)式

4一、表面式換熱器的構(gòu)造與安裝光管式

換熱面積小，傳熱效果差，金屬耗量多，體積大，很少使用；表面容易清掃，空氣阻力小，適合于空氣含塵量大，纖維較多而無過濾器的情況，如紡織廠肋管式根據(jù)加工方法不同可分為：繞片管、串片管和軋片管5⑴肋管的設計要求結(jié)構(gòu)緊湊，金屬消耗量小肋片與管壁連接緊密，傳熱效率高對空氣的阻力小性能穩(wěn)定，成本較低加工、維護簡便、可防銹蝕678⑵肋管的強化傳熱措施優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，增大傳熱面積，減小接觸熱阻以二次翻邊片取代一次翻邊采用波紋片、條縫片和波形沖片等新型肋片采用內(nèi)螺紋管應用親水性表面處理技術（鍍親水膜）9⑶表面式換熱器的安裝表面式換熱器可以垂直安裝、水平安裝和傾斜安裝垂直式（肋片亦保持垂直）水平式（用汽時注意坡度）傾斜式（利于緊縮設備體積）換熱器的串并聯(lián)應根據(jù)通過空氣量的多少和需要的換熱量大小來確定1011二、熱濕交換的特點用表冷器處理空氣時，與空氣進行熱質(zhì)交換的介質(zhì)不和空氣直接接觸，熱質(zhì)交換是通過表冷器管道的金屬壁面來進行的空氣與冷卻器表面的熱交換是由于空氣的主流與凝結(jié)水膜之間的溫差而產(chǎn)生，質(zhì)交換則是由于空氣與凝結(jié)水膜相鄰的飽和空氣層中的水蒸氣分壓力差(即含濕量差)而引起的

等濕加熱、等濕冷卻，減濕冷卻12對于干工況，由傳熱學可知：對于肋管式換熱器，不考慮其它附加熱阻（如水垢）13對于減濕冷卻過程析濕系數(shù)：表示因存在濕交換而增大了的換熱量其大小反映了凝結(jié)水析出的多少14根據(jù)劉伊斯關系式于是，當濕交換時，可以認為外表面換熱系數(shù)比干工況增大一定倍數(shù)，所以：15表冷器外表面的換熱系數(shù)與空氣的迎面風速或質(zhì)量流速有關，當以水為傳熱介質(zhì)時，內(nèi)表面換熱系數(shù)與水的流速w有關，析濕系數(shù)與被處理空氣的(初)狀態(tài)和管內(nèi)水溫有關，所以當表面式換熱器的結(jié)構(gòu)型式一定時：16對于用水作熱媒的空氣加熱器：對于蒸汽作熱媒的空氣加熱器：17三、表面式換熱器的熱工計算全熱交換效率同時考慮空氣和水的狀態(tài)變化，也稱為表冷器的干球溫度效率通用熱交換效率⑴表冷器的計算1819對于表冷器：其中：當表冷器的結(jié)構(gòu)型式一定，且忽略空氣密度變化時：20空氣放出的熱量-Gdi應該等于冷卻器表面吸收的熱量σ(i-i3)dA

通用熱交換效率推導過程可以假定表冷器的表面溫度恒定為其平均值，因此認為是常數(shù)21

將上式從0到A積分,得：

由前面公式可知：22肋通系數(shù)α:

每排肋片管外表面面積與迎風面積之比

對于結(jié)構(gòu)特性一定的表冷器：23雖然增加排數(shù)和降低迎面風速都能增加表冷器的值，但是排數(shù)的增加也將使空氣阻力增加；而排數(shù)過多時，后面幾排還會因為冷水與空氣之間溫差過小而減弱傳熱作用，所以排數(shù)也不宜過多，一般多用4～8排。此外，迎面風速過低會引起冷卻器尺寸和初投資的增加，過高除了會降低外，也將增加空氣阻力，并且可能由空氣把冷凝水帶人送風系統(tǒng)而影響送風參數(shù)，比較合適的Vy值是2～3m／s。

幾點說明24⑵表面式空氣加熱器的計算計算原則：Q需＝Q供

25設計性計算步驟假定υ、ρ'求加熱器有效截面f'→初選型號規(guī)格定f和υ、ρ'→按經(jīng)驗公式計算K值→按Q供＝Q需計算所需加熱面積F→確定其排數(shù)、臺數(shù)→檢查其安全系數(shù)。26四、表冷器的計算類型計算類型已知條件計算內(nèi)容設計性計算空氣量G空氣初狀態(tài)t1,i1（ts1...）空氣終狀態(tài)t2,i2（ts2...）冷卻器型號、臺數(shù)、排數(shù)（冷卻面積A）冷水初溫tw1（或冷水量W）終溫tw2（冷量Q）校核性計算空氣量G空氣初參數(shù)t1，i1（ts1...）冷卻器型號、臺數(shù)、排數(shù)（冷卻面積A）冷水初溫tw1，冷水量W空氣初參數(shù)t2，i2（ts2...）冷水終溫tw2，（冷量Q）27表冷器的熱工計算方法28293031323334校核計算實例35363738噴水式表面冷卻器

兼有噴水室和表冷器的雙重作用，從而彌補了普通表冷器的不足在表冷器前設置了噴嘴，將水噴在表冷器外表面形成一層，而空氣則通過與水膜進行熱、濕交換來達到加濕和凈化的目的39第五節(jié)空氣