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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。



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、附近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系数的考虑表冷器经长时间使用后,因外表面积积灰、附近内表面结垢等原因,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可靠,在选择计算时应考虑一定的系数。可以采用加大传热面积的办法考虑系数,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。




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列文式表冷器上述的自然循环表冷器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。为使表冷器更适用于蒸发粘度较大、本地易结晶或结垢严重的溶液,并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数。其结构特点是在加热室上增设沸腾室。加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾,直到上升至沸腾室内当其所受压力降低后才能开始沸腾,因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室,从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。另外,这种表冷器的循环管的截面积约为加热管的总截面积的2~3倍,溶液循环速度可达2.5至3 m/s以上,故总传热系数亦较大。这种表冷器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失(意义详见6.3.1)较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。 除了上述自然循环表冷器外,在蒸发粘度大、本地易结晶和结垢的物料时,还采用强制循环表冷器。在这种表冷器中,溶液的循环主要依靠外加的动力,用泵迫使它沿一定方向流动而产生循环。循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制,一般在2.5m/s以上。强制循环表冷器的传热系数也比一般自然循环的大。但它的明显缺点是能量消耗大,每平方米加热面积约需0.4~0.8kW。




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