热交换器工作原理全热交换器的工作原理

育儿频道 2020-06-3077未知admin

  全热交换器的工作原理_机械/仪表_工程科技_专业资料。全热交换器的工作原理.doc

  全热交换器的工作原理 2003 年出现的 , 使我们人类的健康面临严峻的挑战, 2009 年又爆发了猪流感,于是关于人居的空气品题多有讨 论,提出健康空调是今后空调的发展方向。 但究竟什么是健康的空调,怎样去实现健康舒适的空调,关于这 个问题,舒适 100 也进行了一些,指出全空气系统是最佳的空 调系统,它可以实现对建筑热湿控制及空气品质的全面控制,同时也 为充分利用自然资源,进行全新风运行提供条件。 加大新风量是实现良好空气品质的最好方法, 只从空气品质的角 度来说,进行全新风运行的空调系统才是最好的系统,可是由此带来 的能量消耗确实常大的。根据的气象资料计算,当室内设计 值在 26℃,60%时,对于公共建筑,处理 1m3/h 新风量,整个夏季 需要投入的冷能能耗累计约 9.5kw· 左右。可见加大新风量后,能量 h 消耗就有很大增加。 因此, 需要在新风与排风之间加设能量回收设备。 1 目前市场上的能量回收设备有两类: 一类是显热回收型,一类是全热回收型。显热回收型回收的能量 体现在新风和排风的温差上所含的那部分能量; 而全热回收型体现在 新风和排风的焓差上所含的能量。单从这个角度来说,全热性回收的 能量要大于显热回收型的能量,这里没有考虑回收效率的因素。因此 全热回收型是更加节能的设备。 按结构分,热回收器分为以下几种: (1)回转型热交换器 (2)热回收环热交换器 (3)热管式热交换器 (4)静止型板翅式热交换器 在以上几种热交换器中,热回收环型和热管型一般只能回收显 热。回转型是一种蓄热蓄湿型的全热交换器,但是它有转动机构,需 要额外的提供动力。 而静止型板翅式全热交换器属于一种空气与空气 直接交换式全热回收器,它不需要通过中间媒质进行换热,也没有转 动系统,因此,静止型板翅式全热交换器(也叫固定式全热交换器) 是一种比较理想的能量回收设备。热交换器工作原理 2 固定式全热交换器的性能 2.1 固定式全热交换器 固定式全热交换器是在其隔板两侧的两股气流存在温差和水蒸 气分压力差时,进行全热回收的。它是一种透过型的空气——空气全 热交换器。 这种交换器大多采用板翅式结构, 两股气流呈交叉型流过热交换 器, 其间的隔板是由经过处理的、 具有较好传热透湿特性的材料构成。 2.2 三种效率的定义 全热交换器的性能主要通过显热、热交换器工作原理 湿交换效率和全热交换效率来 评价,它们的计算公式为: 显热交换效率: SE= 湿交换效率: ME= 全热交换效率: EE= 其中:Gmin——质量流量小的一侧的空气流量 i1、i2——分别为两侧空气入口的焓值 t1、t2——分别为两侧空气入口的温度 ——分别为两侧空气入口的焓值 cp ——质量流量小的一侧的空气的比热 对效率定义的表达式很多, 但最本质的定义还是上述对效率的表 达式。 这三种效率最本质的定义都是: 实际交换的量 (热量或者湿量) 与可能达到的理想的最大的交换量的比值。 2.3 效率的影响因素 对全热交换器的效率有以下影响因素: (1)所用材质的热物性参数 (2)隔板两侧空气的进风参数(包括:风量、速度、温度、相 对湿度等) 在上述的第二个因素中,新风的热力参数,也就是室外的气象条 件,对全热交换器的效率也是影响很大的。 材质的热物性参数以及室外气象条件对三种效率的影响, 这两种 因素对潜热效率的影响要比对显热效率的影响明显。 从能耗的角度了全热交换器在的使用情况, 指候条 件越潮湿,全热交换器比显热交换器更有优势,并得出的潜热回 收效率在一年中的大部分时间保持在 60%的结论。 关于效率的影响因素,得出下列结论: (1)静止型板翅式全热交换器的显热效率和潜热效率取决于材 质的热物性参数、平隔板两侧的界面风速和风量比,而与进风参数无 关。 (2)用纤维性多孔质基材制成单元体的全热交换器在传递能量 和湿量时,温度效率与基材的工艺处理无大关系,而潜热交换效率主 要由材质的透湿特性决定。 (3)在显热效率不等于潜热效率时,全热效率与进风的温湿度 条件有关。 3 固定式全热交换器的关键问题固定式全热交换器性能的高 低, 除了与使用地区的气候条件有关外, 主要取决于所用材质的热物 性能的好坏。 目前的文献或已有的产品中所提到的材质有两种: 一种是特殊的 纸,另外一种是膜。但是不管用哪种材质,从传热传质机理来讲,可 以分为两种:一种是多孔渗水材料,它的传质机理是对流扩散,传递 动力是压力差;另一种渗水材料,传质机理是纯扩散,传递 动力是浓度差。 对于材质的性能,大部分研究者关注的都是它的传热传湿性能。 但是,材质的传递气体(特别是各种污染气体)的性能应该是更加值 得关注的。尤其是当全热交换器用于一些特殊场合(比如医院)的空 调系统时,空调系统的排风中带有污染的气体,在回收排风中的热量 的同时,不能使污染气体也扩散到新风中去。即便是在普通的大型中 央空调系统中,当有大规模的空气流行病爆发时,空调系统需要 切换到全新风运行模式,此时的排风中携带有各种病毒,因此也不能 使这些病毒通过全热交换器的材质传递到新风中去。所以,从空调系 统的健康性和安全性考虑, 材质的传递污染气体的性能是更应值得关 注的。热交换器工作原理 4 理论模型的建立用多孔介质传热传质的理论建立模型, 材 质的传热传湿性能。 目前的大部分研究所建立的模型都建立下列的数 学模型: 通过材质的传热传质过程简化为三个步骤: (1)材质一侧的吸附过程 (2)通过材质的扩散过程 (3)材质另一侧的解析过程 根据多孔介质传质理论可知, 多孔介质中的质量传递属于扩 散形式。但是随着空隙尺寸大小的不同,这种扩散质量传递的特 点与规律有所不同,所遵守的质量传递定律的表达式亦有所差别。简 要为: (1)当空隙的定性尺寸远大于程时,遵守 Fick 定律, 称为 Fick 扩散。 (2) 当空隙的定性尺寸远小于程时, 发生的是 Knudsen 扩散。此时,流体同璧面的碰撞品率比它们之间碰撞的频率高很 多,当流体撞击璧面时,避免就会对其产生瞬时吸附,这种吸附 使得流体通量减少了。Knudsen 扩散不再遵守 Fick 定律。 (3)当空隙的定性尺寸与程相当时,多孔介质中流体 的质量扩散,既不遵守 Fick 定律,也不符合 Knudsen 扩散的结 果,也称为过渡扩散。 所以,材质内的质扩散过程不能只用 Fick 定律来表示,需要根 据材质的内部空隙结构,建立不同的质扩散模型。 5 相关实验测试标准目前, 关于全热交换器的测试标准国内还没 有。下面是一些国外的相关标准: (1) ANSI/ASHRAE 84-1991 (2) BS EN 305:1997 (3) ISO 9360-2 (4) CEN PREN 308 (5) ASTM TEST METHOD E 96-93 这些标准详细了全热交换器的测试实验方法, 所用的测试仪 器以及测试中应注意的问题。ASTM TEST METHOD E 96-93 是测 试材料的水蒸气传递特性的标准。 全热交换器是一种很好的节能设备,有广泛的应用前景,在国内 也掀起了研究的热潮,生产各种热回收器的厂家也纷纷出现,为了规 范市场和引导正确的研究方向,我国也应该尽快建立相关的测试标 准。

原文标题:热交换器工作原理全热交换器的工作原理 网址:http://www.gfcdirectory.com/yuerpindao/2020/0630/34717.html

Copyright © 2002-2020 探头探脑新闻网 www.gfcdirectory.com 版权所有  

联系QQ:1352848661