表面式换热器处理空气ppt课件.ppt

1、第三章 空气的热湿处理,第四节 用表面式换热器处理空气,1,表面式换热器的特点,优点 采用封闭水系统，可省去冷水箱和回水 箱，管路简单 采用肋片管结构，设备体积小，所需机房面积小，安装方便 处理空气的总电量消耗低 冷冻水漏损少 水和空气不相互污染,2,表面式换热器的特点,缺点 金属消耗量大，而且一般要消耗较多的有色金属（如铜，铝） 处理过程仅有冷却除湿、干式冷却或加热过程，加湿时需另设加湿器 无除尘、去味作用,3,表面式换热器的分类,空气加热器 利用热水或蒸汽对空 气加热以提高室内温度 表面冷却器 利用冷媒水对空气进行冷却以降低室内温度 水冷、直接蒸发式,4,一、表面式换热器的构造与安装,光管

2、式 换热面积小，传热效果差，金属耗量多，体积大，很少使用；表面容易清扫，空气阻力小，适合于空气含尘量大，纤维较多而无过滤器的情况，如纺织厂 肋管式 根据加工方法不同可分为： 绕片管、串片管和轧片管,5,肋管的设计要求,结构紧凑，金属消耗量小 肋片与管壁连接紧密，传热效率高 对空气的阻力小 性能稳定，成本较低 加工、维护简便、可防锈蚀,6,7,8,肋管的强化传热措施,优化结构参数，增大传热面积，减小接触热阻 以二次翻边片取代一次翻边 采用波纹片、条缝片和波形冲片等新型肋片 采用内螺纹管 应用亲水性表面处理技术（镀亲水膜）,9,表面式换热器的安装,表面式换热器可以垂直安装、水平安装和倾斜安装 垂直

3、式（肋片亦保持垂直） 水平式（用汽时注意坡度） 倾斜式（利于紧缩设备体积） 换热器的串并联应根据通过空气量的多少和需要的换热量大小来确定,10,11,二、热湿交换的特点,用表冷器处理空气时，与空气进行热质交换的介质不和空气直接接触，热质交换是通过表冷器管道的金属壁面来进行的 空气与冷却器表面的热交换是由于空气的主流与凝结水膜之间的温差而产生，质交换则是由于空气与凝结水膜相邻的饱和空气层中的水蒸气分压力差(即含湿量差)而引起的 等湿加热、等湿冷却，减湿冷却,12,对于干工况，由传热学可知：,对于肋管式换热器，不考虑其它附加热阻（如水垢）,13,对于减湿冷却过程,析湿系数：表示因存在湿交换而增大了

4、的换热量 其大小反映了凝结水析出的多少,14,根据刘伊斯关系式,于是，当湿交换时，可以认为外表面换热系数 比干工况增大一定倍数，所以：,15,表冷器外表面的换热系数与空气的迎面风速或质量流速有关， 当以水为传热介质时，内表面换热系数与水的流速w有关，析 湿系数与被处理空气的(初)状态和管内水温有关，所以当表 面式换热器的结构型式一定时：,16,对于用水作热媒的空气加热器：,对于蒸汽作热媒的空气加热器：,17,三、表面式换热器的热工计算,全热交换效率 同时考虑空气和水的状态变化，也称为表冷器的干球温度效率 通用热交换效率,表冷器的计算,18,19,对于表冷器：,其中：,当表冷器的结构型式一定，且

5、忽略空气密度变化时：,20,空气放出的热量-Gdi应该等于冷却器表面吸收的热量(i-i3)dA,通用热交换效率 推导过程,可以假定表冷器的表面温度恒定 为其平均值，因此 认为是常数,21,将上式从0到A积分,得：,由前面公式可知：,22,肋通系数: 每排肋片管外表面面积与迎风面积之比,对于结构特性一定的表冷器：,23,虽然增加排数和降低迎面风速都能增加表冷器的 值，但是排数的增加也将使空气阻力增加；而排数过多时，后面几排还会因为冷水与空气之间温差过小而减弱传热作用，所以排数也不宜过多，一般多用48排。此外，迎面风速过低会引起冷却器尺寸和初投资的增加，过高除了会降低 外，也将增加空气阻力，并且可

6、能由空气把冷凝水带人送风系统而影响送风参数，比较合适的Vy值是23ms。,几 点 说 明,24,表面式空气加热器的计算,计算原则：Q需Q供,25,设计性计算步骤,假定 、求加热器有效截面f初选型号规格定f和 、按经验公式计算K值按Q供Q需计算所需加热面积F确定其排数、台数检查其安全系数。,26,四、表冷器的计算类型,27,表冷器的热工计算方法,28,29,30,31,32,33,34,校核计算实例,35,36,37,38,喷水式表面冷却器,兼有喷水室和表冷器的双重作用，从而弥补了普通表冷器的不足 在表冷器前设置了喷嘴，将水喷在表冷器外表面形成一层，而空气则通过与水膜进行热、湿交换来达到加湿和净化的目的,39,第五节 空气