空调系统选型空气的热湿处理幻灯片.ppt

三、表面式换热器的传热系数 用表面式换热器处理空气时能实现的三种过程： 等湿加热—空气加热器处理空气 等湿冷却—表冷器处理空气，表面温度高于露点温度（干工况） 减湿冷却—表冷器处理空气，表面温度低于露点温度（湿工况） 表面式换热器的热交换能力，在F和△t一定的情况下，主要取决于传热系数的大小。 在减湿冷却过程工程中，在水膜周围会形成一个饱和空气边界层，因此空气与表冷器之间，不但发生热交换，还会发生湿交换和潜热交换，此时换热能力更大。 （一）等湿冷却和加热过程 对于结构一定的肋片式换热器来说，K只与内外表面的换热系数有关，可用下式计算： αw—外表面换热系数 αn—内表面换热系数 φo—肋表面全效率 δ—管壁厚度 λ—管壁导热系数 τ—肋化系数 实际常用的经验公式 对于以热水为热媒的空气加热器，常用（b）式 部分空气加热器的传热系数试验公式见附录3-7 对于以蒸汽为热媒的空气加热器，则基本上不考虑蒸汽流速的影响，此时公式为： （二）减湿冷却过程 减湿冷却过程既有湿交换，又有显热交换，此时它的K如何计算？ 在空调工程中应用的表冷器中，热湿交换规律符合刘伊斯关系式σ=α/cp（σ—对流质交换系数），这样，会有下式成立 通常用ξ表示因存在湿交换而增大了的换热量，ξ的定义式为 可以反映凝结水析出的多少，称为析湿系数。 干工况时，ξ=1，湿工况时ξ1 认为此时外表面的换热系数比干工况时增大了ξ倍 此时K可表达为 湿工况下的K，不仅与迎风面风速Vy 、管内水流速有关， 还与ξ有关。实际工作中，也是通过测定整理出实验公式： 其他一些表冷器的传热系数实验公式见附录3-4 四、表面式换热器的热工计算 （一）、空气加热器的计算 空气加热器的计算分两种类型：设计性计算和校核性计算。 回忆换热器计算步骤 空调工程中常用的是设计性计算 设计性计算目的：根据被加热空气量加热要求，按一定热媒参数选择合适的加热器型号。 校核性计算目的：根据已有的加热器型号，校核它能否满足预定的要求。 1、计算原则及基本计算公式 原则：加热空气需要的热量等于空气加热器供给的热量。 加热器供给的热量： Q?=KF△tm △tm是热媒与空气之间的对数平均温差。 基本公式：已知空气量为G（kg/s），加热前后空气温度为t1、t2，则加热空气需要热量为 Q=G?Cp(t2-t1) kw △tm的确定：对加热过程来说，由于冷热流体在进、出口端的温差比值常常小于2，用算术平均温差代替对数平均温差，也不会引起很大误差，所以 热媒为热水时： 热媒为蒸汽时： 2、计算方法和步骤 （1）初选加热器的型号： 先假定 vρ值，然后根据f=G/ vρ求出加热器需要的有效截面积，提高vρ，可使K↑，从而减少加热器的传热面积，降低设备的投资。但是vρ↑，阻力也将↑，使运行费↑. （2）计算加热器的传热系数 有了加热器的型号和空气质量流速后，查取相应经验公式便可计算传热系数。 若经验公式使用的不是vρ而是vy，则应根据有效截面系数α使用vy=α(vρ)/ ρ求出vy后再计算K 通常采用“经济质量流速”：即采用使运行费和初投资的总和为最小的vρ值，通常在8kg/m2s左右 热媒为热水时，还要用到w，w的确定如下： 一般是取w=0.6~0.8m/s，如果热媒是高温热水，温降大，水的流速应取更小。 选定w后，可用下式确定通过加热器的水量 （3）计算需要的加热面积和加热器台数 F=Q′/K△tm 先按Q′=Q算出需要的加热面积，再根据每台加热器的实际加热面积确定加热器的排数和台数。 （4）检查加热器的安全系数 由于加热器的质量和运行中内外表面积垢等原因，选用时应考虑一定的安全系数，一般取传热面积的安全系数为1.1~1.2。 （5）计算加热器的阻力 选定空气加热器后，还必须计算它的空气阻力和水阻力。 建议△H的安全系数取1.1， △h取为1.2 热媒是蒸汽，依靠保持一定的工作压力，不必计算 热媒是热水，△h=c?wq 空气阻力：通常按△H=B（ vρ ）p Pa （二）水冷式表冷器的选择计算 1、表冷器的热交换效率系数和接触系数 （1）ε1的确定：通常是先确定β（传热单元数）和γ（水当量比）查表确定或者通过测定 回忆其是如何定义的？ 表冷器的热交换效率系数同时考虑了空气和水的状态变化，接触系数则只考虑空气的状态变化。两个系数的定义式为 表冷器需要的 表冷器能达到的 （2）接触系数 通常利用下