第六章蒸腾冷却器规划核算第一节蒸腾冷却(冷凝)器的结构蒸腾冷却(冷凝)器的结构如图! # 所示。热流体流过管内,冷却用流体为空气与喷淋水的混合物,在管外流过。设备顶部装有风机,空气由下部窗口吸入, 流过传热管制。设备下部为一蓄水池,水泵将水输送到喷淋管上向传热管喷发。喷淋水受热而使其间部分水分蒸腾,其他的则流至蓄水池。流过管制的空气经上部的除雾器除掉夹藏水分后,由风机排出。因为运转中,必有少数水分被排出的空气带走,所以应向蓄水池恰当弥补水量。喷淋水一面循环一面蒸腾,水中的不纯物就不断浓缩,假如喷淋水中的不纯物到达必定极限以上,在管外要生成尘垢, 所以在蓄水池底部设有排污设备,接连地排出必定量的水,以便使喷淋水中不纯物的浓度控制在产生尘垢的界限值以下。由上可见,蒸腾冷却(冷凝)器在作业原理上是一种一起具有冷水塔(非直接触摸式)和管壳式热交换器功能的热交换器。当管内被冷却的工艺流体不产生相变时,称它为蒸腾冷却器;当产生相变(冷凝)时,称为蒸腾冷凝器。从形式上看,这好像也是一种空冷器。因为蒸腾冷却(冷凝)器中利用了水蒸腾吸热,与空冷器比较,它具有所需传热面小的长处。可是,当被冷却流体的温度在#$$% 以上时,循环水中的不纯物常常会构成尘垢,附着在蒸腾冷却器的传热管上,形成运用困难。—&#’—第三篇高效间壁式热交换器规划核算图! # 蒸腾冷却器所以,冷却#$$% 以上的流体时,最好将空冷器和蒸腾冷却器串联起来,先由空冷器冷却到#$$% 左右,再用蒸腾冷却器进行冷却。蒸腾冷却(冷凝)器可用于引擎夹套水的冷却器、压缩机的中心冷却器、润滑油冷却器、空调设备冷却水的冷却器和其他工艺流体的冷却器。如将图! # 的结构稍加改善,即管式结构改为板式结构,热流体(室外空气)与冷流体(室内空气)及喷淋水别离流过板片两边的通道,则构成板式蒸腾冷却器,可用在空调体系。第二节蒸腾冷却(冷凝)器中的传热在蒸腾冷却(冷凝)器中的传热进程为热量从管内流体通过壁面传递到喷淋水中,再从喷淋水传给空气。从喷淋水向空气的传热是依靠水的蒸腾和冷却两种方法来进行的。一、温度散布当冷却管内流体时(即蒸腾冷却器),蒸腾冷却器截面上流体的温度散布如图—&#’—第六章蒸腾冷却器规划核算! # 所示,沿流程的温度散布如图! $ 所示。今取蒸腾冷却器的微元高度段% ! 来评论,管内流体失掉的热量为! # 蒸腾冷却器截面上流体温度散布! $ 蒸腾冷却器中沿流程的温度散布 & # &$% &’ &。( % & % ( )$! (! )* ) 即$% & $! ’& 。 & # &(( % & % ()) (! )+ ) 喷淋水失掉的热量(传给空气的热量与由管内流体那里所得到的热量之差): ( # ($% (’ & , ( ’! ’)$! - &。( % & % ( )$! (! #* ) 即$% ( $! ’& , ( # ( ( ’ ’! ) & 。 ( # ( ( % & % ( ) (! #+ ) 空气得到的热量为—.#$ —第三篇高效间壁式热交换器规划核算! !# # $ $ ( # ! # # )% (% # &! ) 即# % $ $ ! ! ( # # # ! ) (% # &’) 以上各式中, %———微元高度段的传热面积, ( ) ; ! &———喷淋水的流量, *+, - ; ! ’———管内流体的流量, *+, - ; ! (———空气的流量(当作干空气), *+, - ; ’’———管内流体的温度, . ; ) &———喷淋水的温度, . ; # !———与喷淋水温度相对应的饱满湿空气的焓, / , *+ ,(干空气); #———空气的焓, / , *+ ,(干空气); * ’———管内流体的比热, / , (*+ .); * &———喷淋水的比热, / , (*+ . ) $ +———从喷淋管内直至喷淋水的传热系数(以管外外表积为基准), / , ( ( ) - .); 0 $ + 0 ! 1 2 ( ) 1 3 , 1 3 2 ( ) 1 3 ! 2 ( ) ( 3 , 2 3 0 ! 2 (% # 4 ) 式中# 1———管内流体与管内外表之间对流换热系数, / , ( ( ) , - .); # 2———管外喷淋水与管外外表之间对流换热系数, / , ( ( ) - .); , 1 , , 2———别离为管内、外壁上尘垢热阻, ( ) - ., / ; 1 , 2———别离为管内、外径, ( ; (———传热管的对数均匀直径, ( ; ( 2 # 1