混合式换热器

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1、混合式换热器混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率。故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-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它许多生产部门中。混合式热交换器的种类按照用途的不同，可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型：(1)冷却塔(或称冷水塔)在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度

2、的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。(2)气体洗涤塔(或称洗涤塔)在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的，例如用液体吸收气体混合物中的某些组分，除净气体中的灰尘，气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体，而冷却所用的液体以水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室，可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不但可以像气体洗涤塔一样对空气进行冷却，而且还可对其进行加热处理。但是，它也有对水质要

3、求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点：所以，目前在一般建筑中，喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是，在以调节湿度为主要目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用!(3)喷射式热交换器在这种设备中，使压力较高的流体由喷管喷出，形成很高的速度，低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热传质，并—同进入扩散管，在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。(4)混合式冷凝器这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝喷淋室的类型和构造(1)喷淋室的构造图6-2(a)是应用比较广泛的单级、卧式、低速喷淋室，它由许多部件组成。前挡水板

4、有挡住飞溅出来的水滴和使进风均匀流动的双重作用，因此有时也称它为均风板。被处理空气进入喷淋室后流经喷水管排，与喷嘴中喷出的水滴相接触进行热质交换，然后经后挡水板流走。后挡水板能将空气中夹带的水滴分离出来，防止水滴进入后面的系统：在喷淋室中通常设置一至三排喷嘴，最多四排喷嘴。喷水方向根据与空气流动方向相同与否分为顺喷、逆喷和对喷，从喷嘴喷出的水滴完成与空气的热质交换后，落入底池中。底池和四种管道相通，1)循环水管：底池通过滤水器与循环水管相连，使落到底池的水能重复使用。滤水器的作用是清除水中杂物，以免喷嘴堵塞。2)溢水管：

5、底池通过溢水器与溢水管相连，以排除水池中维持一定水位后多余的水。在溢水器的喇叭口上有水封罩可将喷淋室内、外空气隔绝，防止喷淋室内产生异味。3)补水管：当用循环水对空气进行绝热加湿时，底池中的水量将逐渐减少，由于泄漏等原因也可能引起水位降低。为了保持底池水面高度一定，且略低于溢水口，需设补水管并经浮球阀自动补水4)泄水管：为了检修、清洗和防冻等目的，在底池的底部需设有泄水管，以便在需要泄水时，将池内的水全部泄至下水道。为了观察和检修的方便，喷淋室还设有防水照明灯和密闭检查门。喷嘴是喷淋室的最重要部件。我国曾广泛使用Y-I型

6、离心喷嘴，其构造与性能详见本章第三节。近年来，国内研制出了几种新型喷嘴，如BTL-I型、PY-1型、FL型、FKT型等。由于使用Y-I型喷嘴的喷淋室实验数据较完整，故在后面奉章的的题中仍加以引用。挡水板是影响喷淋室处理空气效果的又一重要部件。它由多折的或波浪形的平行板组成。当夹带水滴的空气通过挡水板的曲折通道时，由于惯性作用，水滴就会与挡水板表面发生碰撞，并聚集在挡水板表面上形成水膜，然后沿挡水板下流到底池。用镀锌钢板或玻璃条加工而成的多折形挡水板，由于其阻力较大、易损坏，现已较少使用。而用各种塑料板制成的波形和蛇形挡水

7、板，阻力较小且挡水效果较好。(2)喷淋室的类型喷淋室有卧式和立式；单级和双级；低速和高速之分。此外，在工程上还使用带旁通和带填料层的喷淋室。如图6-2(b)所示，立式喷淋室的特点是占地面积小，空气流动自下而上，喷水由上而下，因此空气与水的热湿交换效果更好，一般是在处理风量小或空调机房层高允许的地方采用。双级喷淋室能够使水重复使用，因而水的温升大、水量小，在使空气得到较大焰降的同时节省了水量。因此，它更适宜于用在使用自然界冷水或空气焓降要求较大的地方。双级喷淋室的缺点是占地面积大，水系统复杂。一般低速喷淋室内空气的流速为2

8、～3m／s，而高速喷淋室内空气流速更高。图6-3是美国Carrier公司的高速喷淋室。在其圆形断面内空气流速可高达8～10m／s，挡水板在高速气流驱动下旋转，靠离心力作用排除所夹带的水滴。图6-4是瑞士Luwa公司的高速喷淋室，它的风速范围为3.5～6.5m/s，其结构与低速喷淋室类似。为了减少空气阻力，它的均风板用