表面式换热器处理空气.ppt

第三章空气的热湿处理第四节用表面式换热器处理空气01采用封闭水系统，可省去冷水箱和回水箱，管路简单03处理空气的总电量消耗低05水和空气不相互污染02采用肋片管结构，设备体积小，所需机房面积小，安装方便04冷冻水漏损少优点表面式换热器的特点缺点01金属消耗量大，而且一般要消耗较多的有色金属（如铜，铝）02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03无除尘、去味作用04表面式换热器的特点表面式换热器的分类02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0102光管式换热面积小，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01一、表面式换热器的构造与安装01020304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05加工、维护简便、可防锈蚀⑴肋管的设计要求优化结构参数，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）⑵肋管的强化传热措施表面式换热器可以垂直安装、水平安装和倾斜安装垂直式（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⑶表面式换热器的安装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0102二、热湿交换的特点对于干工况，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）A对于减湿冷却过程B析湿系数：表示因存在湿交换而增大了的换热量其大小反映了凝结水析出的多少01于是，当湿交换时，可以认为外表面换热系数02比干工况增大一定倍数，所以：根据刘伊斯关系式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：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，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：⑴表冷器的计算三、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01通用热交换效率0201其中：02当表冷器的结构型式一定，且忽略空气密度变化时：对于表冷器：可以假定表冷器的表面温度恒定为其平均值，因此认为是常数通用热交换效率推导过程空气放出的热量-Gdi应该等于冷却器表面吸收的热量σ(i-i3)dA上式从0到A积分,得：由前面公式可知：对于结构特性一定的表冷器：肋通系数α:每排肋片管外表面面积与迎风面积之比几点说明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4～8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2～3m／s。⑵表面式空气加热器的计算计算原则：Q需＝Q供设计性计算步骤假定υ、ρ求加热器有效截面f→初选型号规格定f和υ、ρ→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。四、表冷器的计算类型计算类型已知条件计算内容设计性计算空气量G空气初状态t1,i1（ts1...）空气终状态t2,i2（ts2...）冷却器型号、台数、排数（冷却面积A）冷水初温tw1（或冷水量W）终温tw2（冷量Q）校核性计算空气量G空气初参数t1，i1（ts1...）冷却器型号、台数、排数（冷却面积A）冷水初温tw1，冷水量W空气初参数t2，i2（ts2...）冷水终温tw2，（冷量Q）表冷器的热工计算方法