混合式熱值交換設(shè)備

混合式熱值交換設(shè)備第1頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月27.4噴淋室的熱工計(jì)算7.6其它混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算7.3混合式設(shè)備發(fā)生熱質(zhì)交換的特點(diǎn)7.2影響混合式熱質(zhì)交換設(shè)備的主要因素7.5冷卻塔的熱工計(jì)算7.1混合式換熱器的形式與結(jié)構(gòu)

第2頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月37.1混合式換熱器的形式與結(jié)構(gòu)混合式換熱器按用途可分為：冷卻塔（或稱冷水塔)氣體洗滌塔（或稱洗滌塔）噴射式熱交換器混合式冷凝器7.1.1混合式換熱器的種類第3頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4（1）冷卻塔（或稱冷水塔)coolingtower

用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，將生產(chǎn)中已經(jīng)提高了溫度的水進(jìn)行冷卻降溫之后循環(huán)使用useairtocoolwater第4頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5（2）氣體洗滌塔（或稱洗滌塔）clean/coolgas

空調(diào)工程中的噴淋室是它的一種特殊形式

用來(lái)洗滌氣體中的某些組分，如有害氣體、灰塵等立式洗滌塔噴淋室usewatertohandleair第5頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6（3）噴射式熱交換器

壓力較高的流體由噴管噴出，低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并一同進(jìn)入擴(kuò)散管。第6頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7（4）混合式冷凝器用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝第7頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月87.1.2噴淋室的類型和構(gòu)造(1)

噴淋室的構(gòu)造

第8頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月97、循環(huán)水管：14、溢水管：11、補(bǔ)水管：15、泄水管：與底池相通的四個(gè)管的作用?第9頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10（2）噴淋室的類型：臥式、立式(處理小風(fēng)量，占地面積小)單級(jí)，雙級(jí)低速(2~3m/s)，高速(3.5~6m/s，Carrier產(chǎn)品8~10m/s)帶填料式(增加噴水效率)第10頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月11帶填料層的噴淋室：凈化空氣第11頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月127.1.3冷卻塔的類型與結(jié)構(gòu)（1）冷卻塔類型根據(jù)空氣與水接觸方式分為：

干式冷卻塔；濕式冷卻塔；第12頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月13冷

卻

塔第13頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月14自然通風(fēng)原理？按通風(fēng)方式分為：自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)自然通風(fēng)冷卻塔：stackorchimneyeffect雙曲線型冷卻塔：塔高一般為75～110米，底邊直徑65～100米，塔內(nèi)上部為風(fēng)筒多用于火電廠、核電站的循環(huán)水自然通風(fēng)冷卻第14頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月15抽風(fēng)式鼓風(fēng)式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔:鼓風(fēng)式和抽風(fēng)式，whichoneisbetter?鼓風(fēng)式：塔頂出風(fēng)風(fēng)速較低，易倒灌至冷卻塔抽風(fēng)式：高溫潮濕空氣，對(duì)風(fēng)機(jī)要求高第15頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月16橫流逆流按熱水和空氣的流動(dòng)方向分為：逆流式冷卻塔；橫流（交叉流）式冷卻塔。第16頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月17（2）冷卻塔構(gòu)造：淋水裝置，配水系統(tǒng)，通風(fēng)筒1）淋水裝置（填料）作用：增大水與空氣的接觸面積、接觸時(shí)間，促進(jìn)水氣之間的熱質(zhì)交換。按水在冷卻塔中的形狀可分為：點(diǎn)滴式；薄膜式；點(diǎn)滴薄膜式。第17頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18傾斜式階梯式棋盤式方格式點(diǎn)滴式淋水裝置板條布置方式水滴散熱占總散熱量的60-75%，板條上的水膜散熱占25-40%第18頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月19淋水片雙向波S波六角蜂窩薄膜式淋水裝置填料：水的散熱主要靠薄膜斜折波第19頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月20利用多層網(wǎng)格板淋水點(diǎn)滴薄膜式淋水裝置第20頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月212）配水系統(tǒng)作用：將循環(huán)水均勻的分配到整個(gè)淋水面積常用的配水系統(tǒng)有：槽式；管式；池式。第21頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月22槽式配水系統(tǒng)管式（旋轉(zhuǎn)）配水系統(tǒng)池式配水系統(tǒng)第22頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月233）通風(fēng)筒：氣流的通道自然通風(fēng)風(fēng)筒較高機(jī)械通風(fēng)：10m左右第23頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月247.2影響混合式設(shè)備（噴淋室、冷卻塔）熱質(zhì)交換的主要因素（1）噴嘴排數(shù)單排不如雙排，三排與雙排差不多。多用兩排；當(dāng)噴水量大使水壓較大時(shí)，采用三排。1)氣水間焓差；2）空氣流動(dòng)狀況；3）水滴大??；4）水氣比；（已在第四章介紹）5）設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性（以噴淋室為例）第24頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月25（2）噴嘴密度密度過(guò)大：水苗互相重疊。密度過(guò)?。核绮荒芨采w整個(gè)噴淋室端面。一般取13～24個(gè)/m2排。增大噴水量可采用增大水壓，如果水壓過(guò)大，則可增加噴嘴排數(shù)。（3）噴水方向1排：逆噴；2排：對(duì)噴；3排：1順2逆。第25頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月26（4）排管間距間距過(guò)小：水苗互相重疊。間距過(guò)大：水苗不能覆蓋管排間的整個(gè)空間。使用Y1型噴嘴，一般取600mm。（5）噴嘴孔徑孔徑過(guò)?。喝菀锥氯豢讖竭^(guò)大：水滴大，比表面積小。（6）空氣與水的初參數(shù)空氣與水的初參數(shù)決定了空氣與水的熱質(zhì)交換過(guò)程。第26頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月277.3混合式設(shè)備發(fā)生熱質(zhì)交換的特點(diǎn)1、根據(jù)噴水溫度不同：僅有顯熱交換；既有顯熱交換，又有質(zhì)量交換引起的潛熱交換。2、實(shí)際上，噴水量總是有限的，二者接觸時(shí)間也有限，所以空氣狀態(tài)和水溫都是不斷變化的，而且空氣的終狀態(tài)也很難達(dá)到飽和。7.3.1噴淋室熱質(zhì)交換的特點(diǎn)：處理空氣第27頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月28用噴淋室處理空氣的實(shí)際過(guò)程

A123tw1tw'tw"tw2φ=100%(a)水tw1tw2空氣順流Aφ=100%123tw1tw'tw"tw2(b)tw1tw2逆流第28頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月297.3.2冷卻塔熱質(zhì)交換的特點(diǎn)：冷卻水冷卻塔內(nèi)水的降溫主要是由于水的蒸發(fā)換熱和氣水之間的接觸傳熱。因?yàn)槔鋮s塔多為封閉形式，且水溫與周圍構(gòu)件的溫度都不很高，故輻射傳熱量可不予考慮在冷卻塔內(nèi)，不論水溫高于還是低于周圍空氣溫度，總能進(jìn)行水的蒸發(fā)取顯熱為Qα，潛熱為Qβ，則水放熱量為：Q=Qβ+QαQ＝Qβ

Q=Qβ-Qα

Q=Qβ-Qα=0水溫下降干球溫度濕球溫度

蒸發(fā)冷卻既有顯熱，又有潛熱交換，水可降溫至低于空氣溫度。第29頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月307.4噴淋室的熱工計(jì)算7.4.1噴淋室的熱交換效率系數(shù)和接觸系數(shù)123t2tw2t3ts2i1t1i2ts12’1’tw145第30頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月31123t2tw2t3ts2i1t1i2ts12’1’tw145（1）噴淋室的熱交換系數(shù)（第一熱交換效率、全熱交換效率）第31頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月32123t2tw2t3ts2i1t1i2ts12’1’tw145利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的關(guān)系：得接觸系數(shù)的近似表達(dá)式：（2）噴淋室的接觸系數(shù)（第二熱交換效率、通用熱交換效率）第32頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月33123t2t3=ts1=ts2t1絕熱加濕過(guò)程：tw=ts熱交換效率系數(shù)？接觸系數(shù)=？第33頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月347.4.2噴淋室熱交換效率系數(shù)和接觸系數(shù)的實(shí)驗(yàn)公式各系數(shù)見(jiàn)p264附錄5-8

附錄5-8是在管嘴密度為13個(gè)/(m2排)條件下的數(shù)據(jù)，當(dāng)噴嘴密度變化較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。A，A’，m,m’,n,n’

均為實(shí)驗(yàn)系數(shù)第34頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月357.4.3噴淋室的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算類型已知條件求解內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算空氣量G噴淋室結(jié)構(gòu)，噴水量W冷水初、終溫tw1，tw2空氣初狀態(tài)t1，ts1，i1空氣終狀態(tài)t2，ts2，i2校核計(jì)算空氣量G空氣終參數(shù)t2，ts2，i2，冷水終溫tw2空氣初參數(shù)t1，ts1，i1噴淋室結(jié)構(gòu),噴水量W，冷水初溫tw1

噴淋室的計(jì)算類型第35頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月367.4.4噴淋室計(jì)算的主要原則1、噴淋室能達(dá)到的η1=空氣處理過(guò)程需要的η1；3、該噴淋室噴出的水能夠吸收（或放出)的熱量=空氣失去（或得到)的熱量。由于W/G=μ,所以：2、噴淋室能達(dá)到的η2=空氣處理過(guò)程需要的η2；第36頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月377.4.5噴淋室設(shè)計(jì)的計(jì)算方法（1）計(jì)算用方程組計(jì)算中一般用濕球溫度，而不用空氣焓，取a=i/ts部分a值見(jiàn)p215表5-4第37頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月38（2）循環(huán)水量Wx的確定冷水量Wl、循環(huán)水量Wx、回水（或溢流水）量Wh

噴淋室G，i1G，i2W,tw1Wh,tw2Wl,tlWx,tw2第38頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月39（3）噴淋室的阻力計(jì)算①前后擋水板的阻力②噴嘴排管阻力③水苗阻力1）前后擋水板阻力2）噴嘴排管阻力3）水苗阻力P：噴嘴前壓力（atm）b：系數(shù)（單排順噴-0.22，單排逆噴0.13，雙排對(duì)噴0.075）P216例題第39頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月407.4.6噴淋室的校核計(jì)算噴淋室熱工計(jì)算必須同時(shí)滿足三個(gè)方程式，而這樣解出來(lái)的噴水初溫必然是一個(gè)定值*成本問(wèn)題?如果水初溫偏高一些（不是比計(jì)算值偏高很多)，但是將水量加大一些，是不是也可達(dá)到同樣的處理效果呢P219例題第40頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月417.5.1冷卻塔的熱工計(jì)算方法(逆流)（1）用焓差法計(jì)算冷卻塔的基本方程Merkel方程W-dW,tW,t+dtG,iG,i+di熱平衡方程7.5冷卻塔的熱工計(jì)算hmd填料比表面積第41頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月42令：K：蒸發(fā)水量帶走的熱量系數(shù)第42頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月43出口水溫t210203040501.00.9K第43頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月44定義：按溫度積分的冷卻數(shù)（冷卻數(shù)）N定義：冷卻塔特性數(shù)N'冷卻數(shù)表示冷卻負(fù)荷與水面散熱速度的比值,N越大表示要求散熱量大，所需淋水裝置大；冷卻塔特性數(shù)N'表示冷卻塔冷卻能力。第44頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月45（2）冷卻數(shù)的確定可利用數(shù)值方法積分下式：分為很多個(gè)小線段（3）特性數(shù)的確定其中特性數(shù)與容積傳質(zhì)系數(shù)、冷卻塔構(gòu)造及淋水情況有關(guān)關(guān)鍵是確定容積傳質(zhì)系數(shù)冷卻數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算(水的溫降小于15℃)：近似為兩段線段第45頁(yè)，課件共48頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月46(4)換熱系數(shù)與傳質(zhì)系數(shù)的