热管、转轮,板换的比较

1、热管、转轮、板式换热器热回收的比较随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高；高层建筑的迅速发展，高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境， 人们对室空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康、舒适的室环 境，特别是经历了 SARS PM2.5的袭击，人们越来越注重室空气品质，对引 进室外新风换气提出了更高的要求，但是换气必然会带来能量的损失，引入 新风需要消耗更多的能量，因此需要考虑一种有效的节能方法，通过热回收 装置使新风和排风进行热交换。热交换器是空气调节和余热回收的关键装 置。一、各类热交换器的性能与利用分析目前的热交换器有显热和全热回 收两种形式。不同形式的性能、效

2、率和利用方式，设备费的高低、维护保养 的难易也各不相同，它们的综合比较如下表所示：热回收方式效率设备费维护保养辅助设备占用污染接管灵活抗冻能力使用寿命转轮换热器中无大有有差差中1热管换热器较高P寻无无无好ft帆式显罐懣热器低中无大仃无中良板翅式全热换热器较高中中大有无中丰间热媒式低中有中无好中良农I筈种煥回收注术归帛迅決比軽呼口用遥辰动耳h育迤口：吋廉期伸投运行回牡民用圻壬优奸忧忧小小好Tit(it育好忧可龍fit無-H十l.ii无好-ftft1-X同也W式aTat丸轴.大RJE r业无优zKit下面介绍几种常用的热交换器。1. 转轮式全热换热器转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干

3、燥剂。将转轮置于风 道之间，使其分成两部分。来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。为加大换热面积，轮子缓慢旋转 （1012转/分）。轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧 时，释放热量，使热量发生转移。附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流 里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度 的气流里，这个过程将潜热转移。换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。转轮芯片用特 殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以 10-12r/min的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里， 然后传递给新风，

4、空气以2. 5-3. 5m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的 温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以，既能回收显热，又能回收潜热。 1）转轮换热器的功能与适用围功能适用范围有优良的及湿性能，可回收显热与潜热， 效率町达70% （有覆有吸湿性涂层葩轮述）有湿度要求的空调系统，如纺织厂； 造纸厂和一些生产车间无吸涯性先要求，主要回收显热时，应便 用显热回攻器，表而无涂层当排凤温度 低 于卧攵潜热。体育馆r百货商店工业通风系统2）转轮换热器的主要优缺点:优点缺点1能回收显热和潜热1 集置较大，占用建筑仰枳和空阿多2样风与新风逆向交咎过程中具有一定2 接管位置固定配晋灵活性萼的自净作用3追过转il把制

5、，託适应不同的室内3.有传动设备F自身需要消耗动力外空气参数4回収戏率高，可达7080%丄压力损夫较大，易粧堵5.能应冯于较高温燮的排风系统5有濠漏无法完全避免交叉污染3）影响转轮换热器效率的因素:a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速24m/s。b. 转轮两侧气流入口处，需要加装空气过滤器。c.设计时，必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象;必要时应在新风管上设空气预热器，或在热回收器后设温度自控装置，当温度达霜点, 就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。d. 由于全热交换器转轮需要动力，并且增加了阻力，从而增加输送 动力和增加投资，因此，必须计算

6、回收效应，当总能耗节约显著时，方 可选用。e. 适用于排风不带有害物或有毒物质的场所。2. 低温热管换热器1942年，美国工程师提岀了热管原理，20世纪60年代初，开始 研究和试制，最早被用于航天器与核反应堆，20世纪70年代，热管换热器作为全新风系统中的热能回收装置而最终在暖通行业中体现出卓越的优越性。热管是靠自身部液体的相变来实现热量传递的传热 元件， 它有以下特点：每根热管都是永久性密封的，传热时没有额外的能量损 耗，无运行部件，运行可靠性高。热管换热器的结构决定了它是典型的逆 流换热，热管又几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的效率。因 冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面

7、积。冷热气体中间用 隔板隔开，没有泄漏，因此没有交叉污 染问题。由于流体流动通道宽敞， 阻力损失小。每根热管完全独 立，维修方便。从环境的适应性，余热回 收效率、压力损失、防止 堵塞、清洗、寿命等综合指标看，热管换热器占据 优势。工作原理：热管由管壳、吸液芯和端盖组成，在抽成真空的管子里充以 适当的工作液，再将其两端密封。热管既是蒸发器又是冷凝器。热流吸热 的一端是蒸发段，工质吸收热后蒸发汽化，流动至另一端即冷凝段放热液 化，并依靠毛细力作用流回蒸发段，自动完成循 环。热管换热器由单根热管集装在一起，中间用隔板将蒸发段与冷凝段分 开，热管换热器靠热管工质的相变完成热量传递。每一根热管就是一个无

8、 动力的制冷循环系统，传热速度是相同金属的数千倍至万 倍，0.1 C的温差 即有热响应，它最初用于人造卫星上解决向阳面和背阴面的受热不均匀，是 人造卫星上必备设备之一。现在，越来越广泛的用于空气调节和余热回收领 域，日本早稻田大学的一位专家说：“日本特别重视节能和环保，而热管技 术以其高效的传热性，为节能环保找到了一条新路”。热管换热器在暖通空 调设计手册中均有介绍和选用方法。1）低温热管换热器的主要优缺点：优点缺点L结玛紧奏单位体积的传热面枳大1只能回收显热不能回收潜热2.没有转动部件不靈外湛禅能滇2接管位鬣固定缺管配營的灵活性3每根拣管自成换热体系，不易脏堵， 便于更换良热管的传热是叮進的

9、，冷热流体町以变换M冷、慕气流之间的遍差我小时，也能得到一定的回收效率6本身的温降很小，接近于等温运行， 换热戏率高r6070%7便用寿命长，12年以上2）设计注意事项：a.低温热管适用于温度-40 C 80C,全年可使用，回收冷量时，角度与热量 相反。b迎面风速宜采用1535 m/soC.冷、热端之间的间隔板，采用双层结构，可杜绝因漏风而造成交叉污染。d. 换热器可垂直或水平安装，既可以几个并联，也可以几个串联。e. 当气流的含湿量较大时，（此时有潜热回收，可作为余量）f. 应设计凝水排除装置。g. 启动换热器时，应使冷、热气流同时流动，或使冷气流先流动，停止时， 应使冷、热气流同时停止，或

10、先停止热气流。二、低温热管换热器节能与经济效益分析:按地区冬季室外-19C,室20C计算如果排风量为30 000立方 米/时,能量损失为37万Kal/h,相当于07吨的锅炉每小时产生的热 量。热管换热器每小时可回收的的热量按效率60%计算为22. 2万Kal/ho1.板式热交换器的工作原理：利用特殊的纸质材料或铝泊装配成上下各层间隔而成的通道，进风通过单数层通道，排风通过双数层通道，通过空气与层板的接触传递热量，送风与排风逆流时效率最高，但逆流运动时，材料受力最大，容易吹破交换 器，所以常采用叉流结构，作成全热时，表面应涂上吸湿 性材料。板式换热器的优缺点:1Z4A 上缺点Il构造简羊*运行安

11、全上设备体积较大需片月较多建筑空间、冯右住斜洛冬ih hN易粧堵.不鬲淸洗，殂力大.I乳不需粟中间热媒3 大风量时，选用有局很忖4乙几井/r板式换热器设计选用时应注意：i. 仅适用一般空调工程，当排风中含有有害成份时，不宜选用。ii. 因阻力损失较大，为了在过渡季节能利用新风，减少能耗，在 换热 器旁应设计旁通风管，以便让新风从旁通通过。ili.与换热器连接的风管和旁通风管上，必须安装密闭性较好的 风阀。IV .安装的位置应便于芯体更换热管换热器应用技术热管换热器的核心元件是热管。热管是一种新型相变高效传热元件，其 独特的传热特性引起了人们的极大兴趣，应用领域从空间扩大到地面，从工业扩展到民用

12、。然而，在热管技术蓬勃发展的今天，其在工 业 应用中仍然存在一些问题，会限制热管技术的使用和深入发展。笔 者对这些 问题进行了研究，并提出了合理的解决办法。1热管相容性早期的热管研究人员就注意到了管壳材料与工质的化学相容性问题，早期工业应用的热管一般采用铜材管壁或钢铜复合管，产品成本很高，限制了热管技术在工业上的广泛应用。钢水热管以其成本低、强度高、 制造工艺简单及适应温度围广得到了大家的认同，在工业上得到广泛的应用，然而钢水热管的使用寿命不足0.5 a,无法满足工业应用的要求。通过多年的研究人们认识到，钢水热管中存在着化学反应和电 化学反应，这是一种不可避免也不可能消除的金属腐蚀过程，只能抑

13、制或延缓，因此，钢水热管相容性问题的对策只能是延长热管的使用寿 命。1.1腐蚀机理由于管材与工质的化学不相容性，使得钢 水热管部发生腐蚀产生 不凝 气体氢气。氢气越多，换热效果越不好，氢气积聚到一定程度可以使热管完 全丧失传热功能。1.1.1化学反应腐蚀热管长时间在较高的温度下工作，钢 水会发生化学反应，在管产 生变 化，其主要的化学反应过程如下：Fe +H 20 = FeO +H 2f2Fe +3H20 =Fe 20 3+3H 2f3Fe +4H20 =Fe 304+4H 2f上述反应的结果使管壁发生腐蚀，产生FeO、Fe 20 3和Fe30 4,同时产生一定量的不凝气体氢气。除Fe 30

14、4外，其余两种氧化层（FeO和Fe 20 3）不能阻止 水的侵 入，仍要与铁继续反应生成氢气。1. 1. 2电化学反应在钢水热管，铁、杂质和水构成一种原电池。其中铁为阳极，杂质 为阴极。杂质一般为FeC 3、石墨等，为碳钢与水中所含。水的电离度虽小,但仍有少量的0H -和H +生成。管主要的电化学反应过程如下:2H +2e 二H 2 fFe -2e 二Fe 2+Fe 2+20H -二Fe (OH) 2 J3Fe (OH) 2二Fe 30 4+2H 20 +H 2f在高温有水的条件下上述反应进行得很快，普遍认为这是导致 碳钢与 水不相容的主要原因。1. 2对策1. 2.1碳钢管材表面钝化(1)高

15、温蒸汽表面钝化 采用该办法的目的是使管壁净化且生成致密的兰色Fc 30 4氧化膜钝化层，这是一种稳定性极好的保护膜。具体的做 法是将净化后的碳钢管加热至500600C,然后冲以水蒸气进行表面钝化， 此时碳钢管表面会生成致密而均匀的Fc 304氧化层。(2)化学液钝化 该方法也是使管壁生成Fc 304氧化膜钝化层，所 不同的 是采用氧化性化学试剂的方法。目前钝化液主要采用的试剂是重銘酸钾，具 体做法是将酸洗净化后的碳钢管放入钝化槽，在一定温度下浸泡一定的时 间，使管壁生成一层致密的Fc 304氧化膜。1.2.2工质添加缓蚀剂在工质中添加缓蚀剂是为了使管壁表面产生更为均匀与密集的Fc 30 4钝化

16、层。缓蚀剂与化学钝化一般联合使用，由于制造工艺过程中不可 避免会产生对局部钝化膜的破坏，这时缓蚀剂就可以起到修补 的作用。缓蚀 剂品种很多，一般采用阳极型缓蚀剂，其管壁缓蚀效果较 好。具体做法是在 工质添加质量分数为1%3%的重辂酸钾。1. 2. 3排放法和渗透法在热管冷凝端部装上排气阀，必要时打开阀将积累的氢气排放出去。也可在热管冷凝端部装上锂管，让产生的氢气随时渗透出去。1. 2. 4氧化除氢法根据化学理论，标准电极电位为正值的元素的氧化物都能被氢还原岀 来。常见的铜、鎳、锌、钻等元素的氧化物都能与氢进行氧化还原反应，只 是要求的反应温度不同，反应速度不一样。氧化除氢技术在20世纪90年

17、代初就开始了推广应用，但要求的反应温度一般超过150 C，使其在工业中的应用受到一定限制。目前,一种新型高效复合配方的 氧化除氢技术已研制成功并进行了工业应用，在常温下就可快速地进行除氢 反应。这一技术的推广应用，必将极提高热管的使用寿命。针对化学钝化膜不稳定、排放法和渗透法不易操作、高温蒸汽钝化所需 场地设备及投资较大的问题，我们认为最好的延长热管寿命的方法应为化学 钝化、缓蚀剂及氧化除氢技术的配合使用。2热管积灰在热管余热回收设备中，热管积灰是普遍存在的问题，积灰增加了受 热面热阻，降低了设备的传热能力，还可以减少流体的通道面积，增加流动 阻力，降低换热表面温度，造成低温露点腐蚀。不少的余

18、热回收设备由于积 灰严重不能正常运行，甚至被迫停用，因此积灰已成为节能设备能否正常运 行的一个主要问题。2. 1形成机理积灰按温度可划分为高温区积灰、过渡区积灰和低温区积灰， 热管换热设备的积灰主要是低温区积灰。低温区积灰一般为疏松式积灰，主要发生在下游温度较低的换热设备上。积 灰形成的机理较复杂，一般认为疏松式积灰是由分子引力和静电引力的作用 而形成。资料表明，当灰粒的当量直径小于3F时，灰粒与金属管壁间、灰 粒与灰粒间的万有引力超过灰粒本身的重量，烟气中所含的微小灰粒冲刷到 管壁时，就吸附在金属表面或积灰表面上。另外，烟气流动时，因烟气中灰粒 的电阻较大会发生静电感应，虽然受热面的材质是良

19、导体，但当受热面积灰 后，其表面就变成了绝缘体，很容易将因静电感应而产生的带异种电荷的灰粒（当量直径小于10 m）吸附在其表面上，形成疏松式积灰。疏松式积灰在以下条件下均可 形成低温粘结性积灰：燃料燃烧不充分而形成高粘度聚合物，此种聚合物 极易吸附于管壁上，不容易脱落而形成粘结性积灰。当灰垢吸收烟气中的 S0 3和水蒸气后转化成硫酸盐，形成粘结性积灰。2. 2对策2. 2. 1热管管外翅片结构选择气相换热的热管换热器热管外都采用加肋强化传热，翅片形式多选用 穿片或螺旋形缠绕片，这些翅片结构紧凑，肋化比高，效果明显，但缺点是 极易积灰结垢。对于高粉尘流体，即使翅片间距取1220mni，在某些情况

20、 下也会出现严重积灰。对于高含尘流体，目前趋向于选择以下2种结构。（1）轴对称单列纵向直肋翅片该翅片结构简单，制作方便，相对肋化比低，不易积灰。如果将翅片做成不等高，即降低背后翅片高度，可进一步减少积灰。目前此结构的热管 换热器 已投入工业应用效果较好。(2)钉头管钉头管作为换热设备的传热元件一 般多用于粘结性积灰部位。例如，在燃油加热炉的对流室中，为了减少热管 换热器的积灰堵塞，将钉头管制成的热管空气预热器用于以高含硫油为燃料 的常减压加热炉中，投用多年无积灰堵塞现象。2. 2. 2流体速度及结构选择换热设备流体速度是一个重要的设计参数，它影响换热设备的的传热、流动阻力、磨损及自清灰能力等。

21、目前设计热管换热设备时多采用等 质量流速法，这种方法的严重不足之处就是随着设备温度的下降，进出口处 的密度、动力粘度和导热系数明显变化，从而引起出口处流体的速度大幅下降，其结果是传热系数和自清灰能力下降，造成换热设备 后排的积灰。可采用变截面设计法解决该问题，以等体积流速法代替等质量流速法。对于某一参数一定的换热设备，质量流量是一个常数，如要维持体积流速不变，只有改变换热面积来抵消密度的变化。随着 烟气温度的降低，密度将增大，要维持流速一定，换热设备的流通面积将减 小，所以以等体积流速设计的换热设备的截面为一等边梯 形。变截面换热设 备的进、出口具有相同的自清灰能力，一般认为，换 热设备介质的

22、实际流速 达到8m/ s便可起到自清灰的作用，设计时可 取流体流速为8-12m / s。对 于可能引起严重磨损的部位，流体流速可取6-8m/ s ,以免引起管子快速磨 损而导致穿孔。2. 2.3清灰 采用化学清灰剂清灰或采用吹扫和用机械方法清除管子表面积 灰3。这两种方法是在积灰生成以后才进行，有滞后性。3热管露点腐蚀3.1产生机理当热管换热器在低温烟气中使用时，换热器热管常会产生低温露点腐 蚀问题。有时即使在正常的排烟温度下，烟气出口侧（在没有前置预热器的情况下）最后几排热管也存在低温露点腐蚀。根据传热学可 知，烟气侧壁温主要与冷、热流体的温度，传热系数及换热面积有 关,它与热流体的温度、传

23、热系数、面积及冷流体的温度成正比，而与冷流体的传热系数和面积成反比。在冷、热侧传热系数和换热面积基本一定 的情况下，当冷流温度较低时，烟气侧壁温就有可能在露点温度以下而发生 露点腐蚀。3. 2对策3. 2.1控制排烟温度4根据烟气的露点温度合理确定排烟温度，一般排烟温度应高于露点温度2030C。另外,在冬、夏季环境温度相差较大的情况下应 控制不 同的排烟温度，冬季排烟温度应适当提高。3. 2. 2增设前置预热器增设前置预热器可提高空气入预热器的温度，从而有效防止露点腐蚀 5,6。3. 2.3设置旁路空气通道当烟气温度或环境温度较低时，可设置相 应的旁路通道，将部分换热后空气混合到冷空气中，以提

24、高空气的入口温 度。3. 2.4调节结构参数通过调节冷、热端的结构参数，可提高热管最低壁温，防止低温腐 蚀。 结构参数中，冷、热端长度的变化对壁温的变化最敏感，但热端的长度不能 增加太多，否则会造成出口烟气的温度升高，单支热管传热能力下降，空气 侧流动阻力增大，目前应用最多的是调整翅片的高度和间距。在结构参数调 整中，建议同时改变冷、热侧某一参数，这样壁温变 化较快，且单排热管的 传热量基本不变，不用增加管排即可保证原有的传热性能。当壁温与露点温 度相差不大时 ，优先选择翅片高度或间距作为调温参数；当壁温与露点温度相差较大时，应选择冷端长度作为调 温参 数或同时调节多个热管、转轮、板式、乙二醇

25、热回收的比较I. 引言建筑离不开能源，尤其是现代建筑物，更是能源消耗大户。在国民经 济各部门中，建筑业能源消耗占总能耗的比例很大，一般在40%左右，我国 也占到了 27. 6%o建筑能耗包括采暖、通风、空调、热水供应、照明、电 梯、烹饪等能耗。建筑能耗在建筑业能耗中占了绝大部分，约80%以上；其 部分能量是用于采暖、通风与空调。建筑中有可能回收的热量有排风热量、区热量、冷凝器排岀热量、排 水热量等。这些热量品位比较低，因此需要采用特殊措施来回收。废热资源 蕴藏在各种生产过程中，据日本291个工厂（其中钢铁、石油、化工类工 厂占90%）的调查的结果表明，每年总废热量为345.8 x 1012kJ

26、,相当于II. 8X 106t标准煤的发热量。可见废热资源相当丰富。由于它们的品位非常 低，因此，废热利用对象主要是采暖、热水供应、供冷等民用热用户，在建 筑中的废热主要有通风与空调系统的排风、建筑区的人员、灯光、设备热 量、制冷设备冷凝侧排出的热量 等。建筑中废热的应用需借助热回收技术。目前在国外的通风空调系统中，普遍都设有热回收装置。在瑞典的节 能规中，明确规定，在需要供热时，当建筑需热量要依靠加热器来提供，而 排风传给室外空气中的热能每年超过50Kwh时，必须装设热回收装置。新风能耗在空调通风系统中，占了较大的比例。例如，办公楼 建筑大 约可占到空调总能耗的17%23%。为保证空调房间室

27、空气品质，不能以削减 新风量来节省能量，而且还可能需要增加新风量的供应。建筑中有新风进 入，必有等量的室空气排出。这些排风相对于新风来说，含有热量（冬季） 或冷量（夏季）。有许多建筑中，排风是有组织的，不是无组织的从门窗 等缝隙挤出的。这样有可能从排风中回收热量或冷量，以减少新风的能耗。如何直接从排风中回收热量，以降低通风能耗，是一项重要的节能措施。2. 各种热回收装置的分析与比较2. 1转轮式热交换器与热回收系统。图1为转轮式热交换器与热回收系统。转轮式热交换器由转轮蓄热体、驱动 电动机、控制器及外壳等部分组成。外壳分隔成两部分，分别与进风和排风 管相连。电动机功率小于IKw,装在边角通过三

28、角皮带带动转轮蓄热体以 10r/min左右的速度缓慢旋转。从而把排风中热 量(或冷量)贮蓄起来，然 后再传递到进风中。一般情况下，进、排风均应装设过滤器。转轮式热交换 器由于转轮蓄热体的材料不同，可分为四种类型：(1) ET型：由覆有吸湿 性涂层的抗腐蚀铝合金箔制 成，有优良的吸湿性能，可同时回收显热与潜 热。全热效率可达70%90% (2) RT型：由纯铝箔制成，无吸湿量，主要回 收显热。(3) PT型：由耐腐蚀铝合金箔制成，能耐较高的温度，进行显热交 换。适用于厨房、印染厂及特殊的工业通风系统。(4) KT型：由耐腐蚀铝 合金箔制成，外涂塑料层，有较强的耐腐蚀性，主要回收显热。适用于电镀

29、车间、电机试验室、动物饲养房等。对RT型、PT型，当转轮温度 低于排风 露点温度时，则能对新风起加湿作用。图1转轮式全热交换器及排风热回收系统(a)转轮式全热交换器结构示意图；(b)热回收系统1 净化扇形区；2新风风机；3排风风机2、排风与新风交替逆向流过转轮，具有自净作用3、通过转速控制，能适应不同的室外空气参数4、回收效率咼，可达到70%90%5、能应用于较高温度(80C)的排风系统1、装置较大，占用建筑面积和空间多2、接管位置固定，配管灵活性差3、有传动设备，自身需要消耗动力4、压力损失较大5、有少量渗漏，无法完全避免交叉污染22板翅式全热交换器与热回收系 统图2为板翅式全热交换器与热回

30、收系统。其是一种静止式的全热交换器。 换热芯体是采用多孔纤维材料如特殊加工的纸作为基材，对其表面进行特 殊处理后制成的板翅状单元体。在换热器中换热芯体交叉叠 置，波纹板的 波峰与隔板连在一起，将进、排风通路完全分开。特殊 加工的纸既能传热又 能传湿，但不透气。当进、排风之间有温差或水蒸气分压力差时，进、排风 之间进行热、湿交换产生热回收。本设备 仅适用于一般的通风空调工程，排 风中含有有害成分时，不宜选用。由于热交换器无自净能力，新风和排风在 进入热交换器之前应经过 滤。还有一种简单的板式显热交换器，只有隔 板，而无翅片，新风和排风只进行显热交换，热交换效率较低。2. 3热管式热交换器与热回收

31、系统。图3为热管式热交换器与热回收系统。热管是一根壁衬有一层能产生毛细作用的吸液芯的密闭管子。吸液芯中含有作为传递介质的工作液体。若热管的一端受热，吸液芯中的液体就在这一端蒸发，蒸气流向热管较冷的区 域，冷凝成液体，放出冷凝潜热。冷凝液重新被液芯所吸收，并借助毛细作 用返回到吸液芯蒸发区。如此反复循环，将热量由一端转移到另一端。新风与排风不直接接触，新风不会被污染。图2板翅式全热交换器及排风热 回收系统At仏)(a)板翅式全热交换器结构示意图；(b)热回收系统1翅片；2隔板; 3板翅式热交换器；4排风机；5过滤器；6新风 机2、没有转动设备，不消耗电力3、不需要中间热媒，没有温差损失4、设备费

32、用较低1、设备体积较大，需占用较多建筑空间2、接管位置固定，设计布置时缺乏灵活性3、无自净能力图3热管式热交换器及热管(a)热管式热交换器结构示意图；(b)热管1 蒸发段；2凝结段；3绝热段；4输热芯2、没有转动部件，不额外消耗能量，运行安全可靠，使用寿命长3、每根热管自成换热体系，便于更换4、热管的传热是可逆的，冷、热流体可以变换5、冷、热气流之间的温差较小时，也能得到一定的回收效率6、本身的温降很小，接近于等温进行，换热效率较高1、只能回收显热，不能回收潜热2、接管位置固定，缺乏配管的灵活性2.4中间媒体式热交换器及热回收系统。图4为中间媒体式热交换器 热回收 系统示意图。这种热回收系统通

33、过由排风和新风的盘管、循环泵及中间媒体的管路系统组成的环路，将排风中的能量(热量或冷量)转移 到新风中去。当冬季室外温度在0C以上，或只用于夏季回收排 风冷量时, 中间媒体可以用水；当冬季室外温度在0C以下时，中间媒体应使用乙二醇 水溶液，溶液的浓度视室外温度而定。图4中间媒体式热交换器热回收系统 示意图ti1排风侧盘管；2新风侧盘管；3循环泵；4膨胀水箱2、供热侧与得热侧 之间通过管道连接，因此对距离没有限制，布置方便灵活3、水泵、盘管均可选用常规产品1、需配置循环水泵，有动力消耗2、由于应用中间热媒，存在温差损失，热效率较低，一般为40%50%3、只能回收显热，不能回收潜热25热泵。图5为

34、热泵热回收系统 示意 图。热泵通过从蒸发器吸热，冷凝器放热而把热量从一处传递到另一处。排 风能量的热泵回收系统由压缩机、节流机构、两台分别放置在排风系统和新 风系统中的空气/制冷剂换热盘管和四通换向阀组成。在夏季工况，排风侧 的盘管为冷凝器，新风侧的盘管为蒸发器，从而冷却了新风，并充分利用了 排风的冷量。在冬季工况，四通换向阀使制冷剂流向改变，这时排风侧的盘 管为蒸发器，新风侧的盘管为冷凝器，系统从排风中吸热，而加热了新风。图5热泵热回收示意图3.结束语在废水、废气中所含的能量十分可观，加以回收利用，一方面可以取得 很好的节能效益，另一方面还可以取得很好的环境效益，所以，热回收是节 能的一条重

35、要措施。因此，我国2005年颁布的公共建 筑节能设计标准(GB 50189-2005明确指出，在符合条件的地方，宜设置排风热回收装置。工质和管壳材料的选择设计工质的选择良好的工质应具有如下的性质传热能力高；在工作时有适中 的饱和蒸汽压；与管芯、管壳材料能长期相容，本身化学组成稳定，不发 生分解；导热系数高，润湿性能好。工质的选择取决于使用要求。采用不同的工质，热管可以在极其广泛的温度围工作。根据温度 围可将热管分为低温、中温和高温热管。低温热管是指工作温度在4200K 围的热管。用氨做工质，可以在4K下工作。氢和氛可以在2030K围使 用。温度再高一些，则可用的工质有氮和氧。在100200K围

36、常用的工质有甲烷、乙烷、F-13等。低温工质的特点是传输系数均很 小，毛细升高系数也很小。它们与一般的工程材料均能相容，但用氢作工质 时需注意材料的氢脆（腐蚀）问题。很多低温工质是易燃易爆的，而且这 些工质在常温下贮存时均为超临界状态，压力很高，因此需注意使用的安全 性。中温热管是指工作在200700K围的热管。这是迄今使用最为广泛的一 类热管。在此温度围，水的热性能最好，能在350500K温度下使用，缺点 是与铝，钢等常用工程材料不相容，只能与铜长期相容.而且其凝固点高， 因此限制了它的使用。但近年来通过大量的研究，在钢-水相容性方面取得 了进展；钢/水热管已在 余热回收方面广泛应用。在航天器温度控制和空调 系统所要求助200350K围，最佳的工质是氨气，其热性能仅次于水。而且 能与铝、钢等工程材料长期相容，凝固点也低，因此在卫星、飞船上得到了 广泛的使用。丙酮和甲醇可以在300 400K围使用，其蒸汽压比氨低，与氨相比，可在较高