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表面式冷却器原理

2018-03-28

特点:

表冷器的热湿交换是在主体空气与紧贴换热器外表面的边界层空气之间的温差和水蒸气分压力差作用下进行的。它可以实现两种空气处理过程:当边界层空气温度低于主体空气的露点温度时,将发生减湿冷却过程或称湿冷过程(湿工况);当边界层空气温度虽低于主体空气温度,但尚高于其露点温度时将发生等湿冷却过程(干工况)。
减湿冷却过程中,由于边界层空气与主体空气之间不但存在温差,也存在水蒸气分压力差,所以通过换热器表面不但有显热交换,也有伴随湿交换的潜热交换。由此可知,湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换能力,或者说对同一台表冷器而言,在被处理的空气干球温度和水温保持不变时,空气湿球温度越高,表冷器的冷却减湿能力越大。
   热工计算:

表冷器主要是用来对空气进行冷却减湿处理,空气的温度和含湿量都发生变化。
1.表冷器的热交换效率
(1)全热交换效率
式中:t1,t2—处理前后空气的干球温度,℃;
tw1—冷水温度,℃。
(2)通用热交换效率
t3—理想状态下处理后的空气温度,℃。
2.表冷器的热工计算类型
分两种类型:一种是设计性的,多用于选择定型的表冷器以满足已知空气初、终参数的空气
处理要求;另一种是校核性的,多用于检查一定型号的表冷器能将具有一定空气参数的空气处理到什么样的终参数。
3.表冷器的热工计算方法
干球温度效率法—对于一定型号的表冷器而言,热工计算原则应满足下列条件:
(1)空气处理过程需要的Eg应等于该表冷器能够达到的Eg
(2)空气处理过程需要的E应等于该表冷器能够达到的E;
(3)空气放出的热量应等于冷水吸收的热量。
4.关于表冷器热工计算中安全系数的考虑
表冷器经长时间使用后,因外表面积积灰、内表面结垢等原因,其传热系数会有所降低。为了保证在这种情况下表冷器的使用仍然安全可靠,在选择计算时应考虑一定的安全系数。可以采用加大传热面积的办法考虑安全系数,例如增加排数或增加迎风面积。但由于产品规格有限,采用这种办法往往做不到安全系数正好合适,或者给选择计算工作带来麻烦。因此,在工程上可考虑:
(1)在选择计算之初,将求得的Eg乘以安全系数a。对仅作冷却用的表冷器取a=0.94;对冷热两用的取a=0.9。
(2)计算过程中不考虑安全系数,在表冷器规格选定之后将计算出来的水初温再降低一些。水初温的降低值可按水温升的10%~20%考虑。
       注意事项:

(1)在冬季不使用空调的时候,就应该将剩余在管道中的水排干净,以免冬季气温过低使得水冻住,将钢管给冻裂;
(2)表冷器中的水不应该含有杂质,如沙子;
(3)冬季要做好保温工作,以减少热损失或避免管道结霜。





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