第五章空氣熱濕處理

第五章空氣熱濕處理第一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五空氣熱濕處理設(shè)備的類型第一類：直接接觸式熱濕交換設(shè)備

噴水室，蒸汽加濕器，局部補(bǔ)充加濕裝置，液體吸濕劑裝置。第二類：表面式熱濕交換設(shè)備光管式和肋片管式空氣加熱器，空氣冷卻器第一類熱濕交換設(shè)備特點(diǎn)：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)與被處理的空氣直接接觸，做法是讓空氣流經(jīng)熱濕交換介質(zhì)的表面或?qū)釢窠粨Q介質(zhì)噴淋到空氣中間去第二類熱濕交換設(shè)備特點(diǎn)：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不與空氣直接接觸，空氣與介質(zhì)間的熱濕交換是通過設(shè)備的金屬表面來進(jìn)行的第二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五空氣與水直接接觸時的熱濕交換

空氣與水之間的熱濕交換原理要邊界層未飽和空氣

邊界層未飽和空氣空氣與水的熱濕交換(a)敞開的水面（b）飛濺的水滴(a)(b)水滴第三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五如果邊界層溫度高于周圍空氣溫度，則由邊界層向周圍空氣傳熱；反之則由周圍空氣向邊界層傳熱。如果邊界層內(nèi)水蒸氣分子濃度大于周圍空氣的水蒸氣分子濃度，則由邊界層進(jìn)入周圍空氣中的水蒸氣分子數(shù)多于由周圍空氣進(jìn)入邊界層的水蒸氣分子數(shù)，結(jié)果周圍空氣中的水蒸氣分子數(shù)將增加；反之則將減少。質(zhì)交換有兩種基本形式：分子擴(kuò)散和紊流擴(kuò)散空氣與水之間的顯熱交換取決于邊界層與周圍空氣之間的溫度差，而濕交換及由它引起的潛熱交換取決于二者之間的水蒸氣分子濃度或者說取決于二者之間的水蒸氣分壓力差第四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五當(dāng)空氣與水在一個微小表面dF上接觸時顯熱交換量：dQx=α（t-tb）dF(W)t—周圍空氣溫度tb—邊界層空氣溫度濕交換量：dW=αD(C-CD)dFkg/sαD—空氣與水表面間按水蒸汽分子濃度差計(jì)算的濕交換系數(shù)，單位m/sC—周圍空氣中水蒸汽分子濃度，單位kg/m3CD—邊界層空氣中水蒸汽分子濃度，單位kg/m3第五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五或：dw=β（pq-pqb）dFβ—空氣與水表面間按水蒸汽分壓力差計(jì)算的濕交換系數(shù)，單位kg/NSpq—周圍空氣的水蒸汽分壓力，單位Papqb—邊界層空氣的水蒸汽分壓力，單位Pa或：dW=σ（d-db）dFσ—空氣與水表面間按水蒸汽含濕量差計(jì)算的濕交換系數(shù)，單位kg/m2sd—周圍空氣的含濕量，kg/kg干db—邊界層空氣的含濕量，kg/kg干第六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五潛熱交換量：dQq=rdW=rσ（d-db）dFr—溫度為tb時水的汽化潛熱，單位J/kg總熱交換量：

dQZ=dQX+dQq=[α（t-tb）+rσ（d-db）]dF第七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五二、劉易斯關(guān)系式應(yīng)用？第八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五三、空氣與水直接接觸時的狀態(tài)變化過程（理想條件）0pq2pq4pq6水蒸汽分壓力Pat6=tAt4=tst2=tlA前提：水溫不變，水量無限大，接觸時間無限長第九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五七種典型的空氣狀態(tài)變化過程水溫特點(diǎn)T或QXD或Qqi或QXA-1tw<tl減減減A-2tw=tl減不變減A-3tl<tw<ts減增減A-4tw=ts減增不變A-5ts<tw<t減增增A-6tw=tA不變增增A-7tw>tA增增增第十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五說明：A-2空氣加濕與減濕的分界線：t>tb，d=db，有顯熱交換，等濕冷卻過程。A-4空氣增焓與減焓的分界線：空氣沿等濕球溫度線變化而加濕，即等焓加濕過程。A-6等溫加濕過程，空氣的潛熱量增加，焓增大思考：1、A-4過程中水溫如何控制？2、能否用水實(shí)現(xiàn)等濕升溫、等焓減濕或等溫去濕過程？第十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五四、空氣與水接觸的實(shí)際變化過程空氣與水接觸的過程中，只要空氣得到或失去了熱量則水的溫度一定要變化。2、i-d圖表示參看P65圖3-4第十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五§4-3用噴水室處理空氣優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)多種空氣處理過程，具有一定的凈化空氣能力，耗費(fèi)金屬量少和容易加工。缺點(diǎn)：對水質(zhì)的衛(wèi)生要求高，占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜和水泵消耗電能較多。應(yīng)用情況：目前一般建筑物中不常用或只做加濕器使用，但在紡織廠、卷煙廠等工業(yè)建筑中還大量使用。第十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五2、排管、噴嘴：根據(jù)噴水方向與空氣流動方向的相對狀況分：順噴、逆噴、對噴3、后擋水板—使夾在空氣中的水滴分離出來6~15是噴水室的水供應(yīng)系統(tǒng)，有四種管道與底池相連1、前擋水板—擋住可能飛濺出來的水滴，并使進(jìn)入噴水室的空氣能均勻地流過整個斷面。7、循環(huán)水管—底池通過濾水器與循環(huán)水管相連，使落在底池的水能重復(fù)使用，濾水器的作用是除去水中雜物，以免堵塞噴嘴。第十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五一、噴水室的構(gòu)造和類型(一)構(gòu)造（圖3-5）第十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五14、溢水管—底池通過溢水器與溢水管相連，以便排除夏季由空氣中冷凝出來的水或收集回水。此外，溢水器的喇叭口上有水封罩可將噴水室內(nèi)外空氣隔絕，并使底池水面維持一定高度。11、補(bǔ)水管—由于冬季通常是用循環(huán)水加濕空氣，一部分水要蒸發(fā)到空氣中去，所以底池水面會降低。為了維持水面高度不低于溢水器，需設(shè)補(bǔ)水管，并經(jīng)浮球閥門自動補(bǔ)水，補(bǔ)水量按噴水量2~4%來補(bǔ)。15、泄水管—為檢修、清洗和防凍等目的，在底池底部需設(shè)泄水管，以便能將池內(nèi)的水全部泄至下水道。第十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（二）類型—立式、臥式；單級、雙級立式特點(diǎn)：占地面積小，空氣自上而下的與水接觸，熱濕交換效果更好，但能處理的空氣量不大。雙級特點(diǎn)：水能重復(fù)使用，節(jié)省水量，同時可使空氣焓降更大，適用于應(yīng)用大型冷源及要求處理的空氣焓降大的場合，但占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜。帶旁通的噴水室：噴水室上面或側(cè)面再增加一個旁通風(fēng)道，這樣一部分空氣可以不通過噴水處理，與經(jīng)過噴水處理的空氣相混合得到要求的空氣狀態(tài)。帶填料的噴水室：水均勻的灑在填料層上，空氣通過填料層時與水進(jìn)行熱濕交換，凈化作用更好。低速噴水室：2-3m/s；高速噴水室：3.5-6.5m/s第十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五立式單級噴水室第十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五第十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五臥式單級噴水室第二十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五雙級噴水室原理第二十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五玻璃絲盒噴水室第二十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五二、組成噴水室的主要部件（一）噴嘴1、Y-1型噴嘴性能：噴嘴噴出的水滴大小，水量多少，噴射角度和作用距離與噴嘴的構(gòu)造、噴嘴前的水壓及噴嘴孔徑有關(guān)。同一類型的噴嘴，孔徑越小，噴嘴前水壓越高，噴出的水滴越細(xì)，霧化效果好；孔徑相同時，水壓越高，則噴水量越高，霧化程度越好。但水壓越高，噴水過程消耗的機(jī)械能也越多，因此，理想的噴嘴應(yīng)能在較低壓力下，保證噴水室所需的霧化效果和噴水量。第二十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五后兩者水滴直徑較大，與空氣接觸時溫度升高慢，不易蒸發(fā)，適用于空氣冷卻干燥過程。細(xì)噴：do=2~2.5mm,噴嘴前水壓po>2.5atm,此時水滴直徑僅為0.05~0.2mm，適用于空氣加濕。中噴：do=2.5~3.5mm，Po=2atm,水滴直徑為0.15~0.25mm粗噴：do=4~5.5mm，Po=0.5~1.5atm，水滴直徑為0.2~0.5mm第二十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五3、噴嘴布置：原則：使水滴均勻地布滿整個斷面為原則，可以布置為一排，二排或三排，常見為二排或三排，密度多采用13~24個/m22、噴嘴材料：

一般采用黃銅、尼龍、塑料、陶瓷等

黃銅耐磨性最好，價格較高，尼龍次之，塑料和陶瓷易損壞第二十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五(二)擋水板擋水板一般用鍍鋼板，玻璃鋼或塑料制成，現(xiàn)以塑料板居多。經(jīng)過前擋水板均勻流過噴水室的空氣，與噴嘴噴出水霧發(fā)生熱濕交換后，攜帶一定量的水滴，當(dāng)其流經(jīng)后擋水板時，空氣被迫沿著曲折通道不斷改變方向，水滴慣性大，與擋水板發(fā)生碰撞并聚集成水膜，沿?fù)跛辶骰氐壮?。從擋水效果看，檔水板的折數(shù)多，夾角小，板間距小和空氣流速低是有利的，但是增加折數(shù)，減小夾角，縮小板間尺寸都會增加空氣阻力；而減小空氣流速，又會增加擋水板的迎風(fēng)面積，因此，在世紀(jì)工程中，前擋水板一般取4~6折，夾角90~120度，板間距25~40mm。第二十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（三）外殼及排管噴管排管與供水干管的連接方式主要有上分式、下分式、中分式和環(huán)式等幾種，不論采用哪種方式，水管最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)絲堵，以便在冬季不用時泄掉存水。噴水室的長度應(yīng)根據(jù)噴管排數(shù)，排管間距和排管與擋水板的距離確定。噴水室的外殼多為鋼板制成，現(xiàn)在國產(chǎn)裝配的空調(diào)機(jī)也有采用玻璃鋼的，其斷面一般為矩形，斷面積由處理風(fēng)量和推薦風(fēng)速來確定。

第二十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五下分式上分式中分式環(huán)式第二十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（四）底池及附屬裝置1、底池：大小一般按能容納2~3min的總噴水量來確定，池深一般為500~600mm。噴水室各種管道尺寸的確定原則：對于供水管等有壓管道，按水量及允許流速1~2m/s確定管經(jīng)；對于泄水管等自流管道，應(yīng)根據(jù)一定流量下造成的阻力不超過有效壓頭來確定管經(jīng)4、補(bǔ)水管與泄水管：裝在底池最低點(diǎn)，并設(shè)閘板閥門，補(bǔ)水管補(bǔ)水量按噴水量2~4%來確定。3、濾水器：通常作成圓桶形，以增大過水面積，濾水網(wǎng)常用銅絲網(wǎng)，其規(guī)格與濾水能力可參表選用。2、溢水器：普通的溢水器是一個矩形或圓形的喇叭口，上加水封罩，溢水器的尺寸可按溢水口周邊溢水量為30×10kg/m·h來設(shè)計(jì)。第二十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五三、噴水室的水系統(tǒng)（一）使用天然冷源的水系統(tǒng)最簡單的水系統(tǒng)是用深井泵抽取地下水直接供噴水室使用，用過之后則排入下水道,這樣長期使用地下水，既造成水源緊張又能引起一些地方的地面下沉。采用深井回灌技術(shù)，開展冬灌夏用和夏灌冬用，不但有較多的經(jīng)濟(jì)價值，而且能有效控制地面沉降。（二）使用人工冷源的水系統(tǒng)利用由制冷機(jī)設(shè)備的冷凍水來處理空氣的水系統(tǒng)。根據(jù)制冷機(jī)蒸發(fā)器的類型，安裝位置、用不用輔助水池及水泵可以有很多方式。第三十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五1、自流回水方式制冷機(jī)蒸發(fā)水箱比噴水室底池低，回水可自流回到蒸發(fā)水箱，若制冷系統(tǒng)用的是殼管式蒸發(fā)器，需另設(shè)冷凍水箱和回水箱。2、壓力回水方式蒸發(fā)水箱高于噴水室底池時，需另設(shè)回水泵將噴水室的回水送回蒸發(fā)水箱。若幾個噴水室公用一套制冷系統(tǒng)，可采用集中的回水泵，為此要增設(shè)一個低位的集中回水池，使各噴水室的回水均能自流到集中回水池，再用一個回水泵送回蒸發(fā)水箱。選用的回水泵流量應(yīng)大于各噴水室的最大回水量之和。第三十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五注意：噴水室的水泵一般僅設(shè)置一個，但也可以設(shè)置大小不同的兩個，因?yàn)槎炯訚駮r，可能不需要很大的噴水量，此時另設(shè)一臺水泵，可節(jié)約電能。水系統(tǒng)中的止回閥主要用來防止停泵時高位水箱的水向低位水池自流，最后從溢水管流入下水道，引起冷水的無益流失第三十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五四、噴水室的熱工計(jì)算（一）用噴水室處理空氣的實(shí)際過程空氣與水直接接觸時，在假想條件下?？梢詫?shí)現(xiàn)7種過程。

但是在實(shí)際的噴水室里，噴水量總是有限的，空氣與水的接觸時間也不可能很長，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)也難達(dá)到飽和。所謂假想條件，一是指用以處理空氣的水量無限大，所以水溫不變，二是指空氣與水的接觸時間非常充分，以致所有空氣都能達(dá)到飽和，而且空氣溫度最終與水溫一樣。第三十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五實(shí)際過程分析假設(shè)水滴與空氣的運(yùn)動方向相同，因?yàn)榭諝饪偸窍扰c具有初溫tw1的水相接觸，而且有一小部分達(dá)到飽和，且溫度等于tw1，這小部分空氣與其余空氣混合得到狀態(tài)點(diǎn)1，此時水溫已升至tw′′。如此繼續(xù)下去，最后可得到一條表示空氣狀態(tài)變化過程的折線，點(diǎn)取得多時，便成了曲線。在逆流的情況下，按同樣的分析方法，可得到另外一條曲線。tw2tw′′tw′tw1順流tw2tw′′tw′tw1逆流第三十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五注意：實(shí)際噴水室中，無論是逆噴還是順噴，水滴與空氣的運(yùn)動方向都不是純粹的逆流或順流，而是比較復(fù)雜的交叉流動，所以空氣的終狀態(tài)將既不等于水終溫，也不等于水的平均溫度?？諝馀c水的接觸時間不夠充分，所以空氣的終狀態(tài)往往達(dá)不到飽和。單級噴水室，φ能達(dá)到95%；雙級φ能達(dá)到100%。習(xí)慣上稱噴水室后的這種空氣狀態(tài)為“機(jī)器露點(diǎn)”。實(shí)際工作中，人們關(guān)心的是處理后的空氣狀態(tài)，而不是狀態(tài)變化的軌跡，所以還是用直線來表示空氣狀態(tài)的變化過程。第三十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（二）噴水室的熱交換系數(shù)和接觸系數(shù)1、熱交換效率系數(shù)η1或E以冷卻減濕過程為例，空氣的狀態(tài)變化和水溫變化如圖。噴水室的熱交換效率系數(shù)η（第一熱交換效率或全熱交換效率）是同時考慮空氣和水的狀態(tài)變化的。如果把空氣的狀態(tài)變化過程沿等焓線投影到飽和線上，并近似的將這一段飽和曲線看成直線，則η1可表示為：t111′i1i2ts1t222′i3t3345tw2tw1第三十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五ts2=tw2時,η1=1ts2與tw2差值越大,說明熱濕交換越不完善,η1越小2、接觸系數(shù)η2或E’噴水室的η2（第二熱交換效率或通用熱交換效率）是只考慮空氣的狀態(tài)變化，因此它可以表示為：第三十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五由于所以若把圖上一段飽和的曲線近似看成直線，則有t111′i1i2ts1t222′i3t3345tw2tw1第三十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五分析絕熱加濕過程的η1和η2123t3=ts1=ts2可看做等焓過程，所以空氣初終狀態(tài)的濕球溫度相等。且水溫不變，并等于空氣的濕球溫度，即空氣的狀態(tài)變化過程線在飽和曲線上的投影成了一個點(diǎn)。在理想條件下，空氣終狀態(tài)能達(dá)到點(diǎn)3，但實(shí)際過程中只能達(dá)到點(diǎn)2。第三十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（三）影響噴水室熱交換效果的因素影響噴水室熱交換效果的因素很多，空氣的質(zhì)量流量、噴嘴類型與布置密度、噴嘴孔徑與噴嘴前水壓，空氣與水的接觸時間、空氣與水滴運(yùn)動方向以及空氣與水的初、終參數(shù)等均有關(guān)。1、空氣質(zhì)量流量的影響：單位時間內(nèi)通過每m2噴水室斷面的空氣質(zhì)量，不隨溫度而變常用范圍：2.5~3.5kg/(m2.s)第四十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（三）影響噴水室熱交換效果的因素2、噴水系數(shù)的影響在一定范圍內(nèi)增大μ可增大η1，η2；μ的具體值應(yīng)由熱工計(jì)算確定第四十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（三）影響噴水室熱交換效果的因素3、噴水室結(jié)構(gòu)特性的影響①噴嘴排數(shù)：單<雙≈三②噴嘴密度:每m2噴水室斷面上布置的單排噴嘴個數(shù)，通常取n=13~24個/（m2.排）

③噴水方向：單排逆噴效果好，雙排對噴效果好④排管間距：通常采用600mm⑤噴嘴孔徑：優(yōu)先選用大孔徑4、空氣與水初參數(shù)的影響

空氣與水的初參數(shù)決定了噴水室內(nèi)熱濕交換的方向和大小第四十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（四）噴水室的熱工計(jì)算方法—雙效率法1、η1和η2的經(jīng)驗(yàn)公式——附錄3-2p295噴水室本身具有的η1和η22、熱工計(jì)算任務(wù)1）空氣處理過程所需要的η1應(yīng)等于噴水室能達(dá)到的η12）空氣處理過程所需要的η2應(yīng)等于噴水室能達(dá)到的η23）空氣失去的熱量應(yīng)等于噴水室中噴水所吸收的熱量第四十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（四）噴水室的熱工計(jì)算方法—雙效率法第四十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（四）噴水室的熱工計(jì)算方法—雙效率法3、計(jì)算類型——設(shè)計(jì)性和校核性設(shè)計(jì)性：已知條件：G（空氣量）空氣的初終參數(shù)T1,ts1,i1；T2,ts2,i2求解內(nèi)容：噴水室結(jié)構(gòu)噴水量W水的初終溫度tw1、tw2G（空氣量）空氣的初終參數(shù)T1,ts1,i1；噴水室結(jié)構(gòu)噴水量W水的初溫tw1空氣終參數(shù)T2,tw2,i2水的終溫度tw2校核性：第四十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（四）噴水室的熱工計(jì)算方法—雙效率法以例3-1，講解設(shè)計(jì)性計(jì)算的計(jì)算步驟和注意問題。深井水量的計(jì)算公式的推導(dǎo)（板書）出練習(xí)題讓學(xué)生課堂完成第四十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（五）噴水溫度與噴水量的關(guān)系tl1---被處理空氣的露點(diǎn)溫度（初態(tài)）tw1’---新水溫μ’—與新水溫對應(yīng)的噴水系數(shù)第四十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五五、噴水室的阻力計(jì)算第四十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五§4-4用表面式換熱器處理空氣常用的表面式換熱器包括空氣加熱器和表面冷卻器兩類?？諝饧訜崞魇怯脽崴蛘羝鰺崦?，通常又稱為水冷式或直接蒸發(fā)式表冷器。一、表面式換熱器的構(gòu)造：

空調(diào)工程中常用的是用肋片管制成的肋管式換熱器，它的基本構(gòu)造如圖第四十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五第五十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五常見的肋片管形式第五十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五1）皺褶式繞片管—繞片換熱器皺褶作用：增加肋片與管子間的接觸面積及空氣流動時的擾動性，因而能提高傳熱系數(shù)；同時，它的存在也增加了空氣通過時的阻力，且容易集灰，不易清理。2）串片管—串片式換熱器在肋片上率先沖好相應(yīng)的孔，再將肋片與管束串在一起，多用銅和鋁。以前多用于手工操作，現(xiàn)在則用沖片機(jī)，彎管機(jī)，串片機(jī)，脹管機(jī)，焊接機(jī)等代替手工操作，提高效率，保證質(zhì)量。3）軋片管—軋片式換熱器，通常是在銅管或鋁管上軋出肋片，優(yōu)點(diǎn)是肋片和管子是套體，傳熱效果更好。第五十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五4）二次翻片式—即從管孔處翻兩次邊，增強(qiáng)傳熱效果5）其他型式：波紋型，條縫型，百葉縫型，針刺型注意：為使表面式換熱器性能穩(wěn)定，應(yīng)力求管子與肋片間接觸緊密，保證長久使用后也不會松動。第五十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五各種肋管式換熱器的構(gòu)造第五十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五二、表面式換熱器的安裝1）可以垂直、水平或傾斜安裝，對于用蒸汽做熱媒的空氣加熱器而言，為便于排除凝結(jié)水，安裝時應(yīng)有一定的坡度。熱媒和冷媒管也有串、并聯(lián)之分。對于使用蒸汽做熱媒的表面式換熱器，蒸汽管路與各換熱器之間只能并聯(lián)，對于使用水作冷媒或熱媒的表面式換熱器，水管與換熱器之間串、并聯(lián)均可。通常相對于空氣來說，并聯(lián)的冷卻器，其冷水管路也常并聯(lián)；串聯(lián)的冷卻器，其冷水管路也常串聯(lián)。2）表面式換熱器可串，可并或既有并又有串。通常，空氣量多時多用并聯(lián)，需要的空氣溫升（降）大時多多用串聯(lián)。第五十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五3）表冷器工作時，會有水分從空氣中冷凝出來，所以下部安裝滴水盤的排水管。另外，冷、熱媒的管路上應(yīng)設(shè)截止閥，以便調(diào)節(jié)或關(guān)斷換熱器。對于蒸汽系統(tǒng)來說，回水管路上應(yīng)設(shè)疏水器，否則有蒸汽入水泵，會引起冷蝕。換熱器水系統(tǒng)最高點(diǎn)要設(shè)排空氣裝置，最低點(diǎn)要設(shè)泄水和排污閥門。第五十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五滴水盤與排水管第五十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五三、表面式換熱器的傳熱系數(shù)用表面式換熱器處理空氣時能實(shí)現(xiàn)的三種過程：等濕加熱—空氣加熱器處理空氣等濕冷卻—表冷器處理空氣，表面溫度高于露點(diǎn)溫度（干工況）減濕冷卻—表冷器處理空氣，表面溫度低于露點(diǎn)溫度（濕工況）表面式換熱器的熱交換能力，在F和△t一定的情況下，主要取決于傳熱系數(shù)的大小。在減濕冷卻過程工程中，在水膜周圍會形成一個飽和空氣邊界層，因此空氣與表冷器之間，不但發(fā)生熱交換，還會發(fā)生濕交換和潛熱交換，此時換熱能力更大。第五十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（一）等濕冷卻和加熱過程對于結(jié)構(gòu)一定的肋片式換熱器來說，K只與內(nèi)外表面的換熱系數(shù)有關(guān)，可用下式計(jì)算：αw—外表面換熱系數(shù)αn—內(nèi)表面換熱系數(shù)φo—肋表面全效率δ—管壁厚度λ—管壁導(dǎo)熱系數(shù)τ—肋化系數(shù)第五十九頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五實(shí)際常用的經(jīng)驗(yàn)公式對于以熱水為熱媒的空氣加熱器，常用（b）式部分空氣加熱器的傳熱系數(shù)試驗(yàn)公式見附錄3-7對于以蒸汽為熱媒的空氣加熱器，則基本上不考慮蒸汽流速的影響，此時公式為：第六十頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（二）減濕冷卻過程減濕冷卻過程既有濕交換，又有顯熱交換，此時它的K如何計(jì)算？在空調(diào)工程中應(yīng)用的表冷器中，熱濕交換規(guī)律符合劉伊斯關(guān)系式σ=α/cp（σ—對流質(zhì)交換系數(shù)），這樣，會有下式成立第六十一頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五通常用ξ表示因存在濕交換而增大了的換熱量，ξ的定義式為可以反映凝結(jié)水析出的多少，稱為析濕系數(shù)。干工況時，ξ=1，濕工況時ξ>1認(rèn)為此時外表面的換熱系數(shù)比干工況時增大了ξ倍此時K可表達(dá)為第六十二頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五

濕工況下的K，不僅與迎風(fēng)面風(fēng)速Vy、管內(nèi)水流速有關(guān)，還與ξ有關(guān)。實(shí)際工作中，也是通過測定整理出實(shí)驗(yàn)公式：其他一些表冷器的傳熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)公式見附錄3-4第六十三頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五四、表面式換熱器的熱工計(jì)算（一）、空氣加熱器的計(jì)算空氣加熱器的計(jì)算分兩種類型：設(shè)計(jì)性計(jì)算和校核性計(jì)算?；貞洆Q熱器計(jì)算步驟空調(diào)工程中常用的是設(shè)計(jì)性計(jì)算設(shè)計(jì)性計(jì)算目的：根據(jù)被加熱空氣量加熱要求，按一定熱媒參數(shù)選擇合適的加熱器型號。校核性計(jì)算目的：根據(jù)已有的加熱器型號，校核它能否滿足預(yù)定的要求。第六十四頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五1、計(jì)算原則及基本計(jì)算公式

原則：加熱空氣需要的熱量等于空氣加熱器供給的熱量。加熱器供給的熱量：Q?=KF△tm△tm是熱媒與空氣之間的對數(shù)平均溫差?；竟剑阂阎諝饬繛镚（kg/s），加熱前后空氣溫度為t1、t2，則加熱空氣需要熱量為Q=G?Cp(t2-t1)kw第六十五頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五△tm的確定：對加熱過程來說，由于冷熱流體在進(jìn)、出口端的溫差比值常常小于2，用算術(shù)平均溫差代替對數(shù)平均溫差，也不會引起很大誤差，所以熱媒為熱水時：熱媒為蒸汽時：第六十六頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五2、計(jì)算方法和步驟（1）初選加熱器的型號：先假定vρ值，然后根據(jù)f=G/vρ求出加熱器需要的有效截面積，提高vρ，可使K↑，從而減少加熱器的傳熱面積，降低設(shè)備的投資。但是vρ↑，阻力也將↑，使運(yùn)行費(fèi)↑.（2）計(jì)算加熱器的傳熱系數(shù)有了加熱器的型號和空氣質(zhì)量流速后，查取相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式便可計(jì)算傳熱系數(shù)。若經(jīng)驗(yàn)公式使用的不是vρ而是vy，則應(yīng)根據(jù)有效截面系數(shù)α使用vy=α(vρ)/ρ求出vy后再計(jì)算K通常采用“經(jīng)濟(jì)質(zhì)量流速”：即采用使運(yùn)行費(fèi)和初投資的總和為最小的vρ值，通常在8kg/m2s左右第六十七頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五熱媒為熱水時，還要用到w，w的確定如下：一般是取w=0.6~0.8m/s，如果熱媒是高溫?zé)崴?，溫降大，水的流速?yīng)取更小。選定w后，可用下式確定通過加熱器的水量（3）計(jì)算需要的加熱面積和加熱器臺數(shù)F=Q′/K△tm先按Q′=Q算出需要的加熱面積，再根據(jù)每臺加熱器的實(shí)際加熱面積確定加熱器的排數(shù)和臺數(shù)。（4）檢查加熱器的安全系數(shù)由于加熱器的質(zhì)量和運(yùn)行中內(nèi)外表面積垢等原因，選用時應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)，一般取傳熱面積的安全系數(shù)為1.1~1.2。第六十八頁，共八十二頁，編輯于2023年，星期五（5）計(jì)算加熱器的阻力選定空氣加熱器后，還必須計(jì)算它的空氣阻力和水阻力。建議△H的安全系數(shù)取1.1，△h取為1.2熱媒是蒸汽，依靠保持一定的工作壓力，不必計(jì)算熱媒是熱水，△h=c?wq空氣阻力：通常按△H=B（vρ）pPa第六十九頁，共八十二頁，編