管在空调系统中的应用现状及前景分析[1]

《管在空调系统中的应用现状及前景分析[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据2003年第9期节能分离式热管在空调系统中的应用现状及前景分析(北京建筑工程学院城市建设工程系，北京100044)任华华，冯圣红摘要：简要介绍了国内分离式热管技术的研究概况压传热原理。概述了分离式热管换热器用于熟幕干燥机的原理噩实践中应注意的问题。由于空调系统新风、排风的距离较远，应用传统的能量回收装置需要建造较长的气体输送管道使得冷、热气体汇聚到同一地点进行热交换，这不仅是不经济的，且在实际工程中几乎是不可行的。据此，本文提出分离式热管用于空调系统排风的能量回收，巧妙利用分离式热管的特点，既可避免大流量气体迁移导致的复杂管路设计，叉能有效回收排风中的低品位能量，减少

2、了制冷，热设备的制冷／热量，从而达到节能的目的。针对空调工程中热源在上、冷源在下度冷、热源相距较远时的热量传递问题，提出采用一种新型分离式热管一泵或风机驱动的动力型分离式热管。对分离式热管用于空调系统能量回收作了简要的应用前莆分析。关键词：分离式热管；热泵干燥机；能量回收；动力型分离式热管中图分类号：TKl72．4文献标识码：A文章编号：1004—7948(zxr3)09—13(i09—041分离式热管技术概况热管是一种新型、高效的传热元件，它可将大量热量通过其很小的截面远距离地传输而无需外加动力。国外分离式热管换热器的研制始于20世纪80年代⋯，是热管的一种派生系列，从其工

3、作原理看，具有热管的基本特征：管内汽一液两相流动；管内以潜热的形式进行热转换；工质循环自动完成；具有一定的初始真空度”j。但从管内工质流动特性来看，又与普通热管有本质上的差异：蒸发段与冷凝段分开；汽、液两相同向流动，而普通热管的汽、液两相逆向流动。这一差异使得分离式熟管换热器具有：可实现远距离传热，避免大直径烟风道迁移；可实现一种流体与多种流体间的换热；具有良好的密封性能；方便顺、逆流混合布置；大幅调整蒸发段与冷凝段的面积比，还可使冷、热流体完全隔开，适用于换热装置大型化等优点”J。我国科技工作者对分离式热管进行了广泛的基础理论和工程应用研究。分离式热管中研究和应用最广泛的是

4、重力型分离式热管(简称分离式热管)，其中：中科院工程热物理研究所和上海711研究所进行了分离式热虹吸管组换热特性的研究；上海海运学院进行了分离式热管换热器的模型实验研究；东北工学院进行了分离式热管元件充液量理论分析和实验研究；重庆大学进行了分离式热管的流动和传热研究；南京化工大学进行了分离式热管凝结换热和传热极限的研究”1；西安交通大学进行了分离式热管蒸发段试验研究的充液量分析；华东船舶工业学院进行了大型分离式热管换热器的模型试验研究；哈尔滨工业大学进行了热管供热系统与热水供暖系统的技术经济性比较研究，均取得了一定的成果。这些成果为分离式热管及分离式热管换热器在工程实践中的应

5、用提供了良好的基础。。

6、2分离式热管的传热原理分离式热管的结构如图1所示。其蒸发段和冷凝段是分开的，通过蒸汽上升管和液体下降管连通起来，形成一个自然循环回路。工作时，在热管内加入一定量的工质，这些工质汇集在蒸发段，蒸发段受热后，工质蒸发，其内部蒸汽压力升高，产生的蒸汽通过蒸汽上升管到达冷凝段释放出潜热而凝结成液体，在重力作用下，经液体下降管回到蒸发段，如此循环往复运行。分离式热管的冷凝段必须高于蒸发段，液体下降管与蒸汽上升管之间会形成一定的密度差，这个密度差所能提供的压头与冷凝段和蒸发段的高度差密切相关，用以平衡蒸汽流动和液体流动的压力损失，维系着系统的正常运行，而不再需要外

7、加动力㈨。热流体排汽阀妇冷流体凝液图1分离式热管结构示意图分离式热管的特点为：热量的传输是通过工质的相变来实现的，故传热温差小；热源、热汇分隔，万方数据节能2003年第9期冷、热侧的换热面积可以灵活布置，不受距离限制；冷、热侧均为管外换热，可采取增加环形翅片的强化传热措施，以弥补气体对流换热系数小的影响；冷、热侧的换热面积可根据实际需要进行调整“1。3分离式热管用于热泵干燥机3．1分离式热管用于热泵干燥机的原理采用热泵技术来对物料进行干燥是近几年来在国内外发展比较快，节能效果明显又切实可行的一种干燥方法。它的原理是：高温空气流经干燥室，吸收被干燥物料的水分后含湿量增大，温度有

8、所下降，但相对而言，此时空气的温度还是较高的。为了使这部分空气中的水蒸气凝结达到去湿的目的，可使其经蒸发器冷却到露点温度以下．出蒸发器的空气温度越低，去湿量越大。出蒸发器的空气接近饱和状态，基本没有除湿能力，需使其通过冷凝器加热，以提高空气的饱和水蒸气的分压力来降低其相对湿度，从而提高空气的去湿能力”1。图2为热泵干燥机的流程示意图。湿空气l一蒸发器2一冷凝器3一压缩机4一节流阀5一过滤器6一电热{j{}图2热泵干燥机流程图显然，热泵干燥机中的空气流经蒸发器后温度降低，然后低温空气直接流过冷凝器加热，这