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表冷器热交换效率影响因素分析 刘晓娟刘凯刘昌海 (郑州大学 土木工程学院．河南 郑州450001) 摘要：表冷器目前广泛应用于空调工程中的空气处理过程。通过逐一改变表冷器中水流速度、迎面风速、析湿系数三个参数中 的一个而保持其他参数不变，来分析各因素对表冷器热交换效率的影响。得出热交换效率随水流速度的增大而增大，随迎面风速、析 湿系数的增大而减小，但增大或减小的趋势逐渐变缓。为表冷器的设计者合理控制这些参数使表冷器的实际换热量最大程度地接近 最大可能换热量提供数据参考，从而减少能量的浪费，改善室内空气品质。 关键词：表冷器；热交换效率；影响因素 中图分类号：TU241 16—02 文献标识码：A文章编号1003—5168(2014)10—01 近年来，随着经济的发展，人们对生活的舒适度要求日益 影响传热系数圈。考虑到经济因素，水流速度的增大受到限制， 提高，空调设备的需求也与日俱增。表冷器在空调工程中广泛 此时对于某一特定结构的表冷器．必存在一流速最优值使得表 使用【lI，在空气的热湿处理过程中发挥着重大作用，其热交换效 冷器热交换效率达到最大。据此，在表冷器设计中，应适当增大 率的高低直接影响着耗能大小与空气品质的好坏，因而提高表 水流速度，从而提高热交换效率，充分发挥表冷器的性能。 冷器的热交换效率具有重要意义。本文运用控制变量法分析水 流速度、迎面风速、析湿系数对以冷热水为介质的表冷器的热交 换效率的影响，为工程中表冷器的设计提供更合理的依据。 1热交换效率热工计算 热交换效率的实质是换热器的传热效能，指表冷器中的实 际换热量与表冷器中最大可能换热量的比值。空调工程中所用 的表冷器处理空气时，一般均可视为逆流流动，其热交换效率按 下式计算： 。1 l一 一 即T1一-exp[-一NTU(【l-1-CLrJOlUTN[oxe。C(1一乙。Jl-__rC；1：t W，”‘。￡Gc。 鲁；NTU-器 表冷器中传热系数l(s的一般形式为I(s=‘百番F+吉F】-l， 不同表冷器关于K的实验公式不同。以型号丁w10—14、6排的表 冷器为例进行分析，每排散热面积A。=12．15m2，迎风面积A，= 0．944m2,通水断面积A卸．00407m2,Kd丽—知+—豆了1面-rlpl。 上述公式中：s．——热交换效率；cI-一水当量比；NTu——表1 W对￡。的影响 图1 W与￡。关系曲线 传热单元数；善一析湿系数；w——水流速度；V，——迎面风速； 2．2迎面风速的影响 G——风量；W——水量；cD-一空气质量定压热容；c——水质量 定压热容；Ks_一传热系数；A——换热面积。 将C，、NTU、K的表达式代人￡．的表达式中，根据《空气调 式中进行计算得到数据如表2和图2所示。 节设计手册》相关要求[41，表冷器中水流速一般在0．6m／s～1．8m／s 之间．迎面风速在2．0m／s～3．0m／s之间，析湿系数在1．0—2．4之 间，用控制变量法来分析水流速度、迎面风速、析湿系数的改变 对热交换效率的影响。 2各参数对热交换效率￡．的影响分析 2．1水流速度的影响 取V，=2．5m／s，￡=1．3，G=2．832，c。=1．01kJ／(kg．K)，c=4．19kJ／(kg． K)，水流速度W为变量，逐渐增大W，并将其代入上述公式中进 2 2．2 2．1 2 6 2．8 3 行计算得到数据如表1和图1所示。 迎面^毒v，(-，s) 根据表1和图1中数据可以得到，水流速度W的增大使得 热交换效率8，增大，但增大趋势减缓。水流速度较小时，随着水 流速度的增大。热交换效率增加的幅度比较大。在1．593％～ 0