Поверхностные теплообменные аппараты для обработки воздуха

Поверхностными теплообменными аппаратами, или поверхностными теплообменниками, называются такие устройства, в которых изменение температурно-влажностного состояния воздуха достигается в результате омывания воздушным потоком твердой (обычно металлической) поверхности, имеющей температуру, отличающуюся от температуры воздуха. При температурах поверхности выше, чем температура воздуха, происходит его нагревание - теплообменные аппараты в этом случае называются калориферами.

Поверхностные теплообменные аппараты находят весьма широкое применение в различных отраслях промышленности и используются для решения широкого круга задач по нагреванию и охлаждению воздуха и газов.

В настоящее время (по данным В. Е. Минина) в СССР выпускается более 200 различных марок поверхностных теплообменников для обработки воздуха, из них более 100 применяются в установках вентиляции и кондиционирования воздуха промышленных, общественных и жилых зданий.

Секции подогрева центральных кондиционеров являются по существу многоходовыми калориферами, но отличаются от них наличием обводного канала.

В дальнейшем будем рассматривать главным образом поверхностные теплообменные аппараты, предназначенные для охлаждения воздуха, или поверхностные воздухоохладители. В поверхностных теплообменниках, в отличие от контактных, непосредственное соприкосновение между воздухом и охлаждающей средой исключено. Холодоноситель обычно циркулирует внутри трубок, омываемых снаружи обрабатываемым воздухом.

Охлаждающей средой в поверхностных воздухоохладителях может быть холодная вода, раствор какой-либо соли (рассол) или испаряющийся холодильный агент. В последнем случае теплообменник является одновременно и испарителем холодильной машины и называется воздухоохладителем непосредственного испарения.

По типу наружной поверхности, которая соприкасается с воздухом, поверхностные теплообменники подразделяются на гладкотрубные и ребристые.

Гладкотрубные поверхностные теплообменники в установках кондиционирования воздуха сейчас почти не применяются, так как имеют малоразвитую поверхность контакта, что приводит к увеличению габаритов. Возможности сокращения габаритных показателей гладкотрубных воздухоохладителей весьма ограничены из-за относительно низких пределов повышения объемного коэффициента теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности. В связи с этим приходится развивать поверхность теплоотдачи, что при гладких трубках возможно только в результате увеличения их длины и числа, а также в результате изменения диаметра.

В ребристых поверхностных теплообменниках развитие поверхности достигается путем устройства ребер, что позволяет существенно сблизить возможности по теплообмену внутренней поверхности трубок, имеющих небольшую площадь, омываемую холодном водой, фреоном или рассолом, при большом значении коэффициента теплоотдачи, и развитой наружной ребристой поверхности, омываемой воздухом, при значительно меньших значениях коэффициента теплоотдачи.

Рисунок. 4.46. Схема устройства ребристого поверхностного теплообменного аппарата:

1 - трубки теплообменника; 2 - ребра; 3 - трубная доска; 4 - крышка; 5 - поперечные перегородки; 6 - патрубок для подачи и отвода холодоносителя

Рассмотрим более подробно основную часть поверхностного теплообменника, а именно тот его элемент, в котором происходит передача тепла от воздуха к холодоносителю (в воздухоохладителе) или от теплоносителя к воздуху (в калорифере). Этот элемент представляет собой пучок оребренных трубок. Материалом для их изготовления служат сталь, алюминий, латунь, медь, мельхиор.

В зависимости от использованного способа оребрения все многообразие применяющихся ребристых трубок можно свести к трем большим группам:

• поперечно-ребристым;
• спирально-ребристым;
• проволочно-спиральным.

Схематическое изображение всех трех типов ребристых трубок показано на рисунке 4.47, а более полная классификация ребристых поверхностей современных теплообменников приведена в таблице 4.5.

Рисунок. 4.47. Типы ребристых трубок современных поверхностных теплообменников:

а - спирально-ребристые; б - поперечно-ребристые; в –  проволочно-спиральные

Таблица 4.5 Классификация ребристых поверхностей современных поверхностных теплообменников

• Вентиляторами называются воздуходувные машины, служащие для перемещения воздуха, классификация
• Методы и возможности решения этих задач различны для систем вентиляции и систем кондиционирования воздуха
• Процессы и аппараты кондиционирования воздуха
• Процессы и аппараты кондиционирования воздуха. Содержание процессов кондиционирования
• Процессы обработки воздуха в поверхностных воздухоохладителях
• Анализ параметров среды как фона для отбора образцов томата
• Аппараты мокрой газоочистки ударно-инерционного действия
• Аппараты пенного типа и полочного
• Большое значение для рыб имеют растворенные в воде соли некоторых металлов, в частности, железа
• Влияние среды, окружающей здание - инфляционного и шумового режимов, загазованности и обмена воздуха
• Вода жизненно необходима для процессов обмена веществ в клетке
• Вода и растения. Значение воды для растений
• Время для адаптации индивида и общества
• Выращивание дождевых червей для корма цыплят. (способ М. М. Исаковой - Кео)
• Гигиенические рекомендации, для уменьшения негативных воздействий компьютера на здоровье школьников