潍坊新风系统基础知识通风机-潍坊吉华环保科技有限公司.ppt

新风全热交换基础知识,1、直接混合式： 直接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。,能量回收装置之换热器简单介绍 换热器定义：换热器是实现热量传递过程的装置 换热器的作用：加热原料、冷却产品、余热回收 三种传热方式：热传导（导热）、热对流、热辐射 换热器按工作原理分三大类：1直接混合式、2蓄热式、3间壁式,直接混合式及蓄热式换热器的特点： 优点：结构简单，传热效率高。 缺点：使用受限（冷热流体能混合时使用）,2、蓄热式 蓄热式换热器：蓄热式换热器冷热流体交替通过填料通过多孔填料或基质的短暂能量储存，将热量从一种流体传递到另外一种流体。达到交换热量的目的。在加热周期的时间内，热气流流过蓄热式换热器中的填料，热量从气流传递到填料，气流温度降低填料温度升高。在这个周期结束时，流动方向进行切换，冷流体流经蓄热体。在冷却周期内，流体从蓄热填料吸收热量。蓄热式换热器的两种主要形式是固定床型和旋转型。固定床式的蓄热式换热器，通常需要两个床体维持连续的热量传递，因此在任意时刻总是一个床体运行在加热周期，而另一床体运行在冷却周期。蓄热式换热器内的流向变换是通过切换阀实现的。在旋转型蓄热式换热器中，通常冷热两种流体连续的流经蓄热体，所流经的圆柱形填料蓄热体沿着与气流的流向平行的轴从一侧转动到另一侧，另外一种旋转型蓄热式换热器的设计中，冷热流体进行旋转的切换，而填料蓄热体则固定不动，蓄热式换热器在很多工业过程中都有应用，燃烧室中空气的预热就是一个典型的应用领域。其可以利用燃烧排气中的热能，用于预热未燃气，从而达到燃烧低品位燃料、提高燃烧过程的热效率、实现更高的燃烧反应温度等目的。蓄热式换热器也用于金属还原和热处理等过程，以及玻璃窑炉装置，发电厂的锅炉、高温空气燃烧装置和燃气轮机装置。 转轮式全热交换器也是用的这种热回收原理,3、间壁式换热器 间壁式换热器是冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的换热器，因此又称表面式换热器，这类换热器应用最广。间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面，包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器。板面式换热器以版面作为传热面，包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器。其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器，如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却期、汽水换热器等。全热交换器用的换热芯片就是属于间壁式换热的一种型式,显热、潜热 、全热 要弄清这个问题，必须要知道显热和潜热是怎么回事！ 显热 显热主要表现在由于空气干球温度的变化而发生的热量转移，比如空气干球温度的升高或降低而引起的热量。显热表现为对固态、液态或气态的物质加热，只要它的形态不变，则热量加进去后，物质的温度就升高，加进热量的多少在温度上能显示出来，即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。如对液态的水加热，只要它还保持液态，它的温度就升高；因此，显热只影响温度的变化而不引起物质的形态的变化 潜热 物质发生相变（物态变化），在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”物质由低能状态转变为高能状态时吸收潜热，反之则放出潜热。例如，液体沸腾时吸收的潜热一部分用来克服分子间的引力，另一部分用来在膨胀过程中反抗大气压强做功。熔解热、汽化热、升华热都是潜热。潜热的量值常常用每单位质量的物质或用每摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。潜热的发生总会伴随着物质相态的变化，简单的理解就是水在沸腾的时候要吸收很多的热量而温度没多大的变化。对液态的水加热，水的温度升高，当达到沸点时，虽然热量不断的加入，但水的温度不升高，一直停留在沸点，加进的热量仅使水变成水蒸气，即由液态变为气态。“潜热”不能用温度计测量出来，人体也无法感觉到，但可通过实验计算出来。这种不改变物质的温度而引起物态变化(又称相变)的热量称为潜热。如计算机房中、工作人员人体发热以及换气带进来的空气含湿量，这些热量都为潜热。 全热 全热就等于显热与潜热之和。 所以，在空调环境里，因为空气里含有水蒸汽，所以就要计算其显热负荷和潜热负荷，也就是全热负荷。显热交换器是针对特殊场合只能回收显热的一种单一换气设备；全热交换器适用于需要新风换气和能量全面回收的各种场合，能回收空气中的显热和潜热（即全热）的新型新风换气设备。,名词解释,热交换效率,全热换热效率计算公式 Ms(x1-x2) 全热换热效率（%） = 100 % Mmin(x1-x3) x1、x2、x3、-分别代表新风进口、新风出风、排风进口的焓 （温度、湿度）值； Ms- 代表送风质量流量； Mmin-代表送风和排风中质量流量较小的一个。 在不考虑质量流量差异（也就是新风量和排风量相同的情况下）可以简化成下面的表达式 显热交换效率t=（t1-t2）/(t1-t3)100% 湿交换效率d=（d1-d2）/(d1-d3)100% 全热交换效率i=（i1-i2）/(i1-i3)100% t1、d1、i1新风的初温度、初湿度g/kg、初焓值kj/kg t2、d2、i2新风的终温度、终湿度g/kg、终焓值kj/kg t3、d3、i3排风的初温度、初湿度g/kg、初焓值kj/kg,从上面述热交换效率表达式看，对全热交换器的效率有以下影响因素： （1）所用热交换芯体交换材质的热物性参数。用纤维性多孔质基材制成热交换芯体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（比如加不加吸湿剂）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 （2）隔板两侧空气的热力参数（界面风速和风量比包括：风量、速度、温 度、相对湿度等）。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。室外气象条件对潜热效率的影响要比对显热效率的影响明显，全热交换器在气候条件越湿热越潮湿的地区，全热交换器比显热交换器更有优势， 要注意的是：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，主要取决于所用换热材质的热物性能的好坏。对于材质的性能，大部分人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，当有大规模的空气传播流行病爆发时,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，空调系统需要切换到全新风运行模式，所以，从新风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。,焓值是温度和湿度的综合，是一个能量单位，他表示在单位空气中温度和湿度综合后的能力刻度，在空调行业，由于主要是对空气进行加热、制冷、加湿、除湿处理，单单比较温度就不全面，甚至是错误的，因为降温需要冷量，除湿也需要冷量，所以要综合计算。 空气的焓值是指空气所含有的能量，通常以干空气的单位质量为基 准。焓用符号i表示，单位是kj/kg干空气。湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与dkg水蒸气焓值之和。 湿空气焓值计算公式为： i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d （kj/kg干空气） 式中： t空气温度 d 空气的含湿量 g/kg干空气 1.01 干空气的平均定压比热 kj/(kg.K) 1.84 水蒸气的平均定压比热kj/(kg.K) 2500 0时水的汽化潜热 kj/kg 由上式可以看出（1.01+1.84d）t 是随温度变化的热量，即“显热”；而2500d 则是0时dkg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。,焓值,几个常见的压力,静压(Pj) 由于流体分子不规则运动而撞击于器壁，垂直作用在器壁上的压力叫静压，用Pj表示，单位用毫米水柱。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。大于周围大气压的静压为正值，小于周围大气压时静压为负值。例如：风道上的静压力测点是从烟风道壁面上引出的，因此，仪表盘上的风压压力计指示的仅是静压。 动压（Pd） 流体在管道内或风道内流动时，由于速度所产生的压力称为动压或速度压头。动压值总是正的，用Pd表示，单位用毫米水柱。 全压（Pq）是指某点上静压力和动压力的代数和，即：Pq=Pd+Pj 单位也是毫米水柱。 全压=静压+动压 余压=全压-系统内各设备的阻力 比如：机组共有：回风段、初效段、热交换段、中间段、加热段、送风机段组成，各功能段阻力分别为：20Pa、80Pa、120Pa、20Pa、80Pa、50Pa，机内阻力为370Pa，若要求机外余压为300Pa，送风机的全压应不小于670Pa，若要求机外余压为800Pa，则送风机的全压应不小于1170Pa，风压的大小与风机转速电机功率的选择有关。一般应根据工程实际需要选择用合适的余压，高余压并不都是好事。,新风全热交换器原理,新风全热交换器因其热交换芯体的热回收型式不同可分为以下二种不同的型式 1，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； 2，全热回收型 回收的能量体现在新风和排风的焓差上所含的能量。,全热交换器原理 全热交换器是指一种含有全热交换芯体的新风、排风换气设备。系统工作时，在电机的作用下，室内回风和室外新风分别呈交叉方式流经换热器芯体，在进行全热交换之后，室外新风被送入室内，而室内污风则被排出室外。那么为什么室内回风在经过全热交换器芯体后，他的湿度和温度可以得到回收呢？下面就具体分析一下全热交换器芯体的工作原理：室内的回风和室外的新风在风机作用下各自通过分隔开的二个独立的特定的通道流经全热交换芯体时，由于气流分隔板两侧气流存在着温度差和水蒸汽分压力差，隔离开的排风和新风这两股气流流经芯片时呈现传热传质现象，引起温度交换和湿度交换也就是全热交换。,具体地说，在夏季和冬季二种不同的季节条件下的表现是：在夏季运行时，从室内排出去的的污风的温度要比室外的新风温度比低，因热传递的作用，所以送到室内的新风从排风中获得冷量，温度就降低，这就是全热交换中的显热交换；同时室外新风由于温度高含湿量高，也就是水蒸汽的分压力高，而排风因温度低湿度低，水蒸汽的分压力也低，水蒸汽从压力高的方向透过热交换膜朝压力低的方向进行传递，使新风的湿度降低，这样送向室内的新风就被排出的排风所干燥，由于水蒸汽中隐藏着大量的能量，新风的湿度的降低也就是意味着回收了大量的看不见摸不着觉察不到的