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通风系统中的加热器和冷却器

传热基本方程。通风系统中加热器和冷却器的选择标准。

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加热器和冷却器的分类

通常根据提供或除去能量的介质对加热器和冷却器进行分类:

  • 水加热
  • 蒸汽加热
  • 电加热
  • 水冷式
  • 盐水冷却
  • 蒸发介质冷却

基本加热方程

加热空气

表示空气在加热器内加热过程的基本方程为

H = ρ cpv(to- t(1)

在哪里

H=热量(W)

ρ空气密度(1.2公斤/米3.

cp空气比热(1.0 J /公斤oC)

v=体积流量空气(m3./秒)

to加热器温度过高oC)

t=进入加热器的空气温度(oC)

通过换热器表面换热

通过换热器表面的传热可以表示为

H = A dtU(2)

在哪里

一个=受热面(m2

dt对数平均温差oC)

U传热系数(W /米2K)

传热系数-U-取决于空气速度和水(流体)通过加热器的速度。

热水器

换热器水(流体)侧的加热过程可以表示为

H = ρwcpww(twi- t我们(3)

在哪里

ρw水的密度(1000公斤/米3.

cpw水比热(4.2 J /公斤oC)

w=水量流量(m3./秒)

twi=温度较高的水进入加热器(oC)

t我们从加热器流出的温水oC)

蒸汽加热器

如果用饱和蒸汽加热空气,加热过程可以表示为

H = q年代he(4)

在哪里

年代=蒸汽流量(kg/s)

he水的蒸发焓(J /公斤)

水的蒸发焓取决于蒸汽压力。在一个Bar绝对压力(100oC)蒸发焓是2258千焦/公斤(539千卡/公斤).在十个Bar绝对压力(180oC)蒸发焓是2014千焦/公斤(481千卡/公斤)

选择加热器标准

选择加热器时的重要设计标准:

热水器

  • 温度升高(oC)
  • 通过加热器的风量(m3./秒)
  • 空气通过加热器(前区)之间的速度2 ~ 5m /s
  • 进水温度(oC)
  • 水速(m/s)。铜管0.2 - 1.5 m/s。钢管0.2 - 3m /s。
  • 最大运行和测试压力(Pa)
  • 最高运行温度(oC)
  • 管道和薄片的材料特性
  • 水平或垂直安装

蒸汽加热器

  • 温度升高(oC)
  • 通过加热器的风量(m3./秒)
  • 空气通过加热器(前区)之间的速度2 ~ 5m /s
  • 蒸汽温度(oC)
  • 蒸汽压力(Pa)
  • 蒸汽特性(过热或饱和)
  • 最大运行和测试压力(Pa)
  • 最高运行温度(oC)
  • 管道和薄片的材料特性
  • 水平或垂直安装(注意!记住冷凝排水)

电加热器

  • 温度升高(oC)
  • 通过加热器的风量(m3./秒)
  • 通过加热器(前面区域)的空气速度根据制造商的建议
  • 电压(V)
  • 控制系统(开/关、步进或调制)
  • 根据当地规定的安全开关(一般情况下一个安全开关在110oC为手动复位和一个安全开关自动复位65oC
  • 管道和薄片的材料特性
  • 水平或垂直安装

冷却空气

在计算冷却器时,重要的是要知道表面是干的还是湿的。

  • 如果冷却介质的温度低于空气的露点温度-表面可能是湿的
  • 如果冷却介质的温度高于空气的露点温度-表面总是干燥的

干表面冷却

对于表面干燥的冷却器,加热过程(1)中使用的相同公式可以修改和使用:

Hcρ cpv(t- to(5)

在哪里

Hc从空气中吸收的热量(W)

ρ空气密度(公斤/米3.

cp空气比热(J /公斤oC)

v=体积流量空气(m3./秒)

to冰箱的温度oC)

t空气进入冷却器的温度oC)

湿式表面冷却

对于表面潮湿的冷却器,空气中的水蒸气被冷凝,空气的焓-感热和潜热-必须用于计算:

Hcρ qv(h- - - - - - ho(6)

在哪里

ho湿空气中的焓从冷却器中取出(kJ/kg)

h湿空气中的焓进入冷却器(kJ/kg)

水(流体)流过冷却器

水流冷却过程的计算可采用与加热过程相似的修正公式进行。

选择冷却器

选择冷却器时的重要设计标准:

  • 降低冷却器内空气温度及焓值(oC,焦每千克)
  • 通过冷却器的风量(m3./秒)
  • 空气通过冷却器(前方区域)的速度应介于两者之间2 ~ 3m /s-上面的速度3米/秒应安装落差分离器
  • 进水温度(oC)或冷却介质的蒸发温度
  • 水流速度(米/秒)——铜管中的最大流速不应超过0.2 ~ 2.0 m/s
  • 冷却介质的特性
  • 最大运行和测试压力(Pa)
  • 最高运行温度(oC)
  • 管道和薄片的材料特性
  • 水平或垂直安装——请注意!潮湿的表面必须排干
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引用

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  • 张信哲代言欧宝是干嘛的欧宝提款限制工程工具箱,(2003)。通风系统中的加热器和冷却器.[在线]可在:https://www.engineeringtoolb张信哲代言欧宝是干嘛的ox.com/heater-coolers-ventilation-systems-d_200.html[年月日访问]。

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