热质交换原理与设备 教学课件 作者 闫全英 刘迎云 第4章.ppt

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1、第4章4.1　空气与固体表面之间的热质交换4.2　空气与水直接接触时的热质交换4.3　空气热质处理设备4.1　空气与固体表面之间的热质交换4.1.1　空气与光管固体表面之间的热质交换4.1.2　空气与肋片管固体表面之间的热质交换图4-1　湿空气的冷却与减湿图4-2　麦凯尔方程所表示的湿空气的冷却减湿过程4.1.2　空气与肋片管固体表面之间的热质交换1)热、质传递过程是稳态的。2)肋片的热导率、肋根温度tF,B均为定值。3)金属肋片只有x方向的导热，肋片外的水膜只有y方向的导热。图4-3　肋片示意图4.2　

2、空气与水直接接触时的热质交换图4-4　空气与水直接接触时的热质交换a)敞开的水面　b)飞溅的水滴4.3　空气热质处理设备4.3.1　间壁式热质交换设备4.3.2　混合式热质交换设备4.3.1　间壁式热质交换设备1.散热器2.水加热器3.空气加热器4.空气冷却器1.散热器(1)铸铁柱型散热器　铸铁柱型散热器传热系数大、型式美观、不易积灰、单片面积小、容易组成所需要的散热面积，防腐性好、使用寿命长，但造价较高，金属热强度低、片与片间的接口多、承受压力比钢制散热器低。(2)铸铁长翼型散热器　长翼型散热器的外表面

3、具有许多竖向肋片，外壳内部为一扁盒状空间。(3)铸铁圆翼型散热器(4)钢制柱型散热器　钢制柱型散热器与铸铁柱型散热器相似，每片有几个中空立柱。(5)钢制板型散热器　钢制板型散热器由面板、背板、进出水口接头、放水门固定套及上下支架组成。(6)闭式钢串片对流散热器　闭式钢串片对流散热器由钢管、钢片、联箱及管接头组成。(7)钢制扁管型散热器图4-5　柱型散热器示意图图4-6　长翼型散热器示意图图4-7　圆翼型散热器示意图图4-8　钢制柱型散热器的结构图4-9　钢制板型散热器的结构图4-10　闭式钢串片式散热器的

4、结构和尺寸图4-11　钢制扁管型散热器的结构和尺寸(1)管壳式换热器　管壳式换热器是目前应用最广泛、技术上最成熟的传统的换热器。(2)螺旋板式换热器　螺旋板式换热器是近几十年来广泛使用的换热设备，具有传热效率较高，结构紧凑的优点。(3)板式换热器　板式换热器是一种传热效率高、结构紧凑的新型换热器。(4)容积式换热器　容积式换热器既是换热器又是储水箱，多用于生活热水用户。(5)单元组合式换热器　单元组合式换热器是一种适合现代供热发展需要的新型换热设备，它是在吸收20世纪90年代国际先进技术基础上研制而成的。

5、(6)半即热式换热器　半即热式换热器是一种新型换热设备，它是在吸收20世纪90年代国际先进技术基础上研制而成，广泛应用于一般工业及民用建筑的生活热水、采暖和空气调节等系统。图4-12　固定管板式汽—水换热器1—外壳　2—管束　3—固定管板　4—前水室　5—后水室图4-13　浮头式管壳汽—水换热器1—浮头　2—被加热水入口　3—被加热水出口　4—蒸汽入口5—蒸汽出口　6—汽侧排气口　7—挡板　8—水侧排气口图4-14　U形管管壳式汽—水加热器图4-15　套管式水—水换热器图4-16　分段式水—水换热器1—凝

6、结水入口　2—凝结水出口　3—被加热水(回水)入口　4—被加热水(回水)出口　5—膨胀节图4-17　浮头式水—水换热器图4-18　汽—水螺旋板式换热器图4-19　水—水螺旋板式换热器图4-20　单流程组合方式图4-21　多流程组合方式图4-22　板式换热器图4-23　卧式容积式换热器图4-24　立式容积式换热器图4-25　单元组合式换热器图4-26　半即热式换热器3.空气加热器表4-1　热媒的选择加热器类型室温允许波动值一、二次加热器室温调节加热器≤±1℃低压蒸汽、热水电加热器±1℃高压蒸汽、低压蒸汽、热

7、水低压蒸汽、热水≥±1℃高压蒸汽、低压蒸汽、热水4.空气冷却器图4-27　各种肋片形式4.3.2　混合式热质交换设备1.喷水室2.冷却塔3.喷射泵4.汽水混合加热器5.间接式蒸发冷却器［9］1.喷水室(1)喷水室的用途　喷水室主要用于对空气加热、冷却、除湿或加湿处理，根据喷洒的水温不同，可以实现多种过程，如加热加湿(水温大于空气温度)、冷却减湿(水温小于空气露点温度)、等温加湿(水温等于空气温度)和绝热加湿过程(水温等于湿球温度)。(2)喷水室的结构　喷水室有下列类型：卧式、立式，单级、双级，低速、高速。

8、(3)喷水室处理空气的特点　在喷水室处理空气过程中，被处理的空气与喷嘴中喷出的小水滴表面进行直接接触，进行热质交换。图4-28　卧式喷水室结构示意图1—前挡水板　2—喷嘴与排管　3—后挡水板4—底池　5—冷水管　6—滤水器　7—循环水管8—补水管　9—溢水管　10—泄水管　11—检查门12—浮球阀　13—溢水器图4-29　立式喷水室结构示意图1—挡水板　2—喷嘴与排管3—水泵　4—冷水管　5—溢水管6—泄水管　7—底池　8—补