热质交换原理与设备课程第五章 节 热质交换设备的型式与结构.pptVIP

闭式冷却塔内部结构 湿式冷却塔的各种类型。 开放式冷却塔： 风筒式自然通风冷却塔： 机械通风冷却塔: （a）开放式冷却塔 （b）风筒式冷却塔 （c）鼓风逆流式冷却塔 1-配水系统；2-淋水装置；3-百叶窗；4-集水池；5-空气分配区；6-风机；7-风筒；8-收水器 B.按照热质交换区段内水和空气流动方向 逆流塔: 水和空气流动方向相反； 横流塔 水和空气流动方向垂直交叉 如图所示。 第五章 热质交换设备 本章讨论各类热质交换设备的构造原理和热工计算的基本方法 5.1 热质交换设备的型式与结构 ★介绍常见的间壁式换热器、混合式换热器。 间壁式换热器从构造上主要可分为：管壳式、肋片管式、板式、板翘式、螺旋板式、套管式等。 5.1.1 间壁式换热器 例如： 散热器 空调工程中表冷器，两侧的流体通常是冷冻水或制冷剂和湿空气，由于两者的换热系数不同，所以根据换热器的强化方法，一般在空气侧加装各种形式的肋片。 波纹片 花边片 平片 5.1.2 混合式换热器 混合式热交换器： 依靠冷、热流体直接接触而进行传热，避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，就有较大的传热速率。 例气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝。 一． 混合式热交换器的种类 1.冷却塔（或称冷水塔) 用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却，循环使用。 例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用。 方型冷却水塔(开式） 冷却水塔内部填料 2.气体洗涤塔（或称洗涤塔） 液体吸收气体混和物中的某些组分，除净气体中的尘灰，气体的增湿或干燥等。最广泛的用途是冷却气体，而冷却所用的液体以水居多。 空调工程中广泛使用的喷淋室。喷淋室不但可以象气体洗涤塔一样对空气进行冷却，而且还可对其进行加热处理。 喷淋室结构示意图 3. 喷射式热交换器 压力较高的流体由喷管喷出，形成很高的速度，低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热传质，并一同进入扩散管，在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。 4. 混合式冷凝器 用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝，最后得到的是水与冷凝液的混合物。 混合式热交换器的共同优点： 结构简单，消耗材料少，接触面大，因直接接触，而可能使得热量的利用比较完全。 二． 喷淋室的类型和构造 1.喷淋室的构造 单级、卧式、低速喷淋室。 原理：被处理空气进入喷淋室后流经喷水管排，与喷嘴中喷出的水滴相接触进行热质交换，然后经后挡水板流走。 主要部件 底池和四种管道相通： ①循环水管： ②溢水管： ③补水管： ④泄水管： 设有防水照明灯和密闭检查门。 B. 喷嘴： 实现水的雾化，增大气水接触面积，加强热湿交换。 C. 挡水板： 由多折的或波浪形的平行板组成。夹带水滴的空气通过挡水板的曲折通道时，由于惯性水滴与挡水板表面发生碰撞，并聚集在挡水板表面上形成水膜，沿档水板下流到底池。 2.喷淋室的类型 卧式和立式； 单级和双级； 低速和高速。 在工程上还使用带旁通和带填料层的喷淋室。 （1）立式喷淋室：占地面积小，空气流动自下而上，喷水由上而下，热湿交换效果好。 （2）双级喷淋室：能使水重复使用，水的温升大、水量小，在使空气得到较大焓降的同时节省了水量。缺点是占地面积大，水系统复杂。 （3）低速喷淋室内空气流速为2-3 m／s，而高速喷淋室内空气流速更高。 立式喷淋室 双级喷淋室 高速喷淋室 美国Carrier公司的高速喷淋室。空气流速可高达8-10m／s，挡水板在高速气流驱动下旋转，靠离心力作用排除所夹带的水滴。 高速喷淋室 瑞士Luwa公司的高速喷淋室，风速范围3.5-6.5 m／s，结构与低速喷淋室类似。为减少空气阻力，均风板用流线型导流格栅代替，后挡水板为双波型。 玻璃丝盒喷淋室 由分层布置的玻璃丝盒组成。在玻璃丝盒上均匀地喷水，空气穿过玻璃丝层时与各玻璃丝表面上的水膜接触，进行热湿交换。 三．冷却塔的类型与结构 1.冷却塔的类型 根据循环水在塔内是否与水直接接触分成：开式、闭式。 闭式冷却塔：把循环水通入安装于冷却塔中的散热器内被空气冷却。 开式冷却塔：水与空气直接接触 开式冷却塔 开式冷却塔是被冷却水直接与外界空气接触，通过蒸发换热来达到冷却循环水的目的。1.适用于初期投资少，对水质要求不高的场所。 2.开塔在工厂、商业大厦、民用建筑制冷空调系统中使用较多。 闭式冷却塔 闭式冷却塔源于蒸发冷却器，由于被冷却流体在间壁式换热器内与外界工艺设备间闭式循环流动，为区别于被冷却流体直接与空气接触的一般冷却塔，故有“闭塔”之称。 　 1.闭塔适用于被冷却水不与外界空气直接接触且进口温度低