4-混合式热交换器.ppt

混合式热交换器;混合式热交换器：冷、热流体直接接触进行传热。 应用场合：凡允许流体相互混合的场合，都可以采用混合式热交换器，例如气体的洗涤与冷却，循环水的冷却，汽一水之间的混合加热，蒸汽的冷凝，等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程以及其他许多生产部门中。 优点：有较大的传热速率 。结构简单、消耗材料少、接触面大，并因直接接触而有可能使得热量的利用比较完全 。;按用途分类：;;4.1 冷水塔;分类：;湿式冷水塔分类：;主要部件：;（1）点滴式 用水平的或倾斜布置的三角形或矩形板条按一定间距排列而成，以水滴下落过程中水滴表面的散热以及在板条上溅散而成的许多小水滴表面的散热为主，约占散热量的60%～75%，而沿板条形成的水膜的散热只占总散热量的25%～30% 。 ;（2）薄膜式;;（3）点滴薄膜式 ;2）配水系统 作用：在于将热水均匀地分配到整个淋水面积上，从而使淋水装置发挥最大的冷却能力。常用的配水系统有槽式、管式和池式三种。;3）通风筒;4.1.2 冷水塔的工作原理;单位面积水面上的表面蒸发速度与水温和蒸汽分子向空气中扩散的速度有关。 蒸汽分子向空气中扩散的速度之所以有关是因为空气中水分子返回水面的速度与空气中的水分浓度成比例。当空气中的水分子浓度达到某个数值时，会出现水分子逸出水面的速度与空气中水分子返回水面的速度相等的情况，这时空气中水分子含量达到饱和，蒸发散热就将减弱甚至停止。故在一定温度下，蒸发速度取决于水分子由水面附近向空气深处的扩散速度 当未饱和空气与水接触时，在水与气的分界面上存在极薄的一层饱和空气层，水首先蒸发到饱和气层中，然后再扩散到空气中去。; 设水面温度为t，紧贴水面的饱和空气层的温度与它相同，但其饱和水蒸气的分压力为p，而远离水面空气流的温度为θ，它的蒸汽分压力是空气相对湿度φ和空气温度θ时的饱和蒸汽压力pθ的乘积，即; 于是在水面饱和气层和空气流之间就形成了分压力差:; 水和空气温度不等导致接触传热是引起水温变化的另一个原因，接触传热的推动力为两???的温差（t-θ），接触传热的热流方向可从空气流向水，也可从水流向空气，这要看两者的温度以何者为高，其值为:  在冷水塔中，一般空气量很大，空气温度变化较小。当水温高于气温时，蒸发散热和接触传热都向同一方向（即由水向空气）传热，因而由水放出的总热量为: ;如果QβQα，水温仍将下降。但是Q β渐趋减小，而Q α渐趋增加，于是当水温下降到某一程度时，由空气传向水的接触传热量筹于由水传向空气的蒸发散热量，这时：;; 当水温被冷却到冷却极限r时， Qα和Qβ之间的平衡关系可用下式表示： ;4.1.3 冷水塔的热力计算;分离变量并积分得： ;再以N表示式(4.18)右边部分，即;冷却数的确定：对4-19式求积分得：;5)特性数的确定 ;7)气水比的确定;4.1.4 冷水塔的通风阻力计算 通风阻力计算的目的是在求得阻力之后选择适当的风机（对机械通风冷却塔）或确定自然通风冷却塔的高度。 1)机械通风冷却塔 空气流动阻力包括由空气进口之后经过各个部位的局部阻力。各部位的阻力系数常采用试验数值或利用经验公式计算。表4.1列出了局部阻力系数的计算公式，在《给水排水设计手册》中列出了多种填料的阻力特性曲线，可查阅。 塔的总阻力为各局部阻力之和，根据总阻力和空气的容积流量，即可选择风机。 ;2)自然通风冷水塔自然通风冷水塔的阻力必须等于它的抽力，由此原则可确定空气流速和塔筒高度。;若已知塔型，可根据△P=Z用式(4.26)和式(4.27)确定风速wm ;4.1.5 冷水塔的设计计算;;;