熱交換熱交換的方式

熱交換主要用熱交換芯來進行。

熱交換芯是用于空調排風能量回收的節(jié)能設備。其主要部件是外殼體，換熱芯體和過濾器。由于換熱芯體中采用有傳熱傳透性能的材質，所以應用于空調系統(tǒng)時可以利用排風在夏季時預冷干燥新風，在冬季時預熱加濕新風，使新風負荷顯著降低，從而節(jié)省冷熱系統(tǒng)能耗，對小系統(tǒng)規(guī)模，節(jié)省運行費和降低峰值用電量都十分有利。其全熱交換效率與換熱芯體的結構特征，通過風量，通過芯體的兩股空氣的風量比值以及進風參數(shù)有關。

膜式空氣全熱交換器（全熱交換芯體）

可以利用室內排風中的能量來預冷（熱）引入的室外新風，從而達到降低新風系統(tǒng)能耗的目的。將全熱交換器應用于中央空調系統(tǒng)中，不但可以提高室內空氣品質，而且可以有效地降低新風負荷，減少冷熱源設備的裝機容量，提高空調系統(tǒng)運行效率、節(jié)省系統(tǒng)運行費用等。

為求省能與舒適性兩方面均能兼顧，更須能一邊進行熱交換一邊進行換氣的全熱交換器。

直角交叉型鋸齒板鰭片式的氣對氣全熱交換器

是最具代表性的一種全熱交換器素材，采用特殊加工的隔板與間隔板所構成。給氣與排氣的氣流路徑完全被隔板所分開，使給氣與排氣不會混合在一起，能常保導入新鮮的外氣。經(jīng)由全熱交換器素材的特殊加工紙，利用其所具有的熱通過與透濕性等各種性質，排氣與給氣通過全熱交換器素材時溫度（顯熱）的熱傳達做熱傳導的交換；利用水蒸氣分壓差濕度（潛熱）透過隔板的特殊加工紙進行全熱的交換。

全熱交換器是新風換氣機的一種，這種設備不需要主機提供冷熱源，直接回收空調房間空氣進行換熱，號稱節(jié)能環(huán)保的健康建筑的標配，空調的理想搭檔。

水水直混式換熱機組。該機組主要由混合罐、循環(huán)泵、回水加壓泵、溫控裝置、控制儀表及控制柜等部分構成。本機組換熱效率高，制造成本低，節(jié)能效果顯著，器主要特征在于一次高溫水和低溫二次水在混合罐中之直接混合換熱，并充分利用一次水的壓力，最大限度的降低二次水的循環(huán)水泵功率。機組有如下特點：

1.換熱效率高達100%。由于高低溫水部分或全部進行充分混合，高低溫回水無溫差運行，且沒有結垢存在的熱阻，故換熱機組效率高達100%，遠遠高于板式和管殼式換熱機組。

2.節(jié)能效果顯著

（1）高溫一次水與部分二次水回水進入混合罐進行換熱，提升二次網(wǎng)溫度后進入采暖供水系統(tǒng)，另一部分回水直接回到一次高溫水系統(tǒng)，這樣高溫水換熱溫差由30℃變?yōu)?0℃，在保持低溫二次水流量不變的情況下，高溫一次水流量減少為原來的二分之一；在換熱量一定的情況下，二次水的溫差增加為原來的兩倍，　循環(huán)水量降低到原來的二分之一左右。

（2）節(jié)約管網(wǎng)投資，在二次水量不變的情況下輸送的高溫一次水流量減少到50%左右，高溫水管徑可降低20%，造價減少30%左右。

（3）節(jié)約電能，以供十萬平方采暖面積為例，其他常規(guī)型換熱機組需配設備45KW(Q=45立方/小時，H=32m, P=45KW)的水泵，每個供暖期耗電費用為12.963萬元，如果采用水水直混式換熱機組則耗費用為8.3萬左右，每年可節(jié)約4.963萬元。

3.無需軟化水裝置，可節(jié)約投資，系統(tǒng)正常運行后，不需啟動補水泵，由于采用新技術，一次高溫水可直接補入二次管網(wǎng)中，可大大降低系統(tǒng)補水定壓所消耗電能和水。

4.安全可靠，機組具備高智能自動化控制，可實現(xiàn)超壓、超溫、自動調節(jié)二次網(wǎng)系統(tǒng)溫度等功能，并可實現(xiàn)運程監(jiān)控，為用戶提供高枕無憂的運行平臺。

5.整套機組結構緊湊，占地面積小，大大節(jié)省土建投資，同時，由于換熱效率高，運行中系統(tǒng)又無需補水，整個機組節(jié)電、節(jié)水效果顯著，為用戶創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

6.應用條件寬廣，對高溫一次網(wǎng)壓力、溫度的適應性強 換熱率達100%，遠遠高于板式和管殼式換熱器。

熱交換又稱換熱。

熱能從熱流體間接（例如經(jīng)過間壁）或直接傳向冷流體的過程。

性質復雜，不但要考慮經(jīng)過間壁的熱傳導，而且要考慮到間壁兩邊流體的對流傳熱，有時還須考慮到輻射傳熱。

在化學工業(yè)中常遇到的熱交換問題，一般是溫度不高，但種類很多，計算也很繁復。

工業(yè)中的換熱方式主要有間壁式、蓄熱式和混合式三種。

熱敏傳感換熱機組是汽水直混式熱交換機組。該換熱機組以高效熱敏傳感換熱器為主機，將通用換熱站內循穩(wěn)壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等高度集成于一體，充分利用了當代流量變頻控制、熱量自動監(jiān)測控制、遠傳網(wǎng)絡通信控制等先進技術，使機組最大限度的實現(xiàn)自動化、智能化。整個機組統(tǒng)籌兼顧組合精良，量身定做，機組整機出廠，安裝快捷方便，安裝費用極低。

熱敏傳感換熱機組特點：

1.傳熱迅捷、換熱高效、換熱效率可達100%。

2.冷凝水充分回收，循環(huán)利用，整個系統(tǒng)水自潔防垢，換熱器、散熱器及換熱系統(tǒng)可保持長效穩(wěn)定高效的熱交換性能，最大限度降低系統(tǒng)結垢現(xiàn)象，不會因難以克服的結垢弊端而降低系統(tǒng)換熱效率。

3.換熱器采用全不銹鋼制作，產(chǎn)品結構設計科學，工藝制作精良，使用壽命長，可達20年以上。

4.關鍵部件采用德國先進工藝技術及訂單加工，因而主機不受蒸汽壓力及系統(tǒng)壓力影響，有效消除噪音、汽擊現(xiàn)象，整機運行平穩(wěn)。

5.冷凝水被完全吸收和利用，系統(tǒng)沒有特殊原因，無需設置補水裝置，大大節(jié)約了系統(tǒng)用水及運行費用。

6.整套機組結構緊湊，占地面積小，大大節(jié)省土建投資，同時，由于換熱效率極高，運行中系統(tǒng)又無需補水，整個機組節(jié)汽、節(jié)電、節(jié)水三位一體，為用戶創(chuàng)造可觀的節(jié)能效益。

7.機組具備高智能自動化控制功能，可實現(xiàn)超壓、超溫保護，斷電蒸汽自動切斷及室外溫度自動補償功能并可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，為用戶提供高枕無憂的運行平臺。

8.應用領域廣闊，可廣泛用于熱電、廠礦、食品醫(yī)療、機械輕工、民用建筑等領域的采暖、熱水洗浴及其他用途。

9.應用條件寬泛，可用于較大壓力、溫度范圍的熱交換。

板面式換熱器不同于一般傳熱面用管做的管式換熱器。它們的共同特點是被用作傳熱面的板是平板或稍帶錐度的傘板，其上有各種凹凸條紋，或有各種不同斷面形狀的翅片當流體流過板面時就會產(chǎn)生擾動，使邊界層減薄造成湍流，從而獲得較高的傳熱效率。相對于管殼式換熱器來說，它們具有傳熱效率高，結構緊湊，重量輕等優(yōu)點。又由于流體在換熱器中無論進行并流、逆流、錯流都可以，板片還可以根據(jù)傳熱面積的大小而增減，因此適應性較大，應用日趨廣泛。隨著對板式換熱器研究的不斷深入，其形式也越來越多。

管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內部裝有平行管束或者螺旋管，管束兩端固定于管板上。

在管殼換熱器內進行換熱的兩種流體，一種在管內流動，其行程稱為管程；一種在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。管子的型號不一，過程一般為直徑16mm、20mm或者25mm三個型號，管壁厚度一般為1mm、1.5mm、2mm以及2.5mm。進口換熱器，直徑最低可以到8mm，壁厚僅為0.6mm，大大提高了換熱效率。管殼式換熱器，螺旋管束設計，可以最大限度的增加湍流效果，加大換熱效率。內部殼層和管層的不對稱設計，最大可以達到4.6倍。這種不對稱設計，決定其在汽-水換熱領域的廣泛應用。最大換熱效率可以達到14000w/㎡.k，大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。同時，由于管殼式換熱器多為金屬結構，隨著我國新版GMP的推出，不銹鋼316L為主體的換熱器，將成為飲料、食品，以及制藥行業(yè)的必選。

性能特點

1.高效節(jié)能，高效節(jié)能是管殼式換熱器最主要的一項特點，也是人們最常使用他的主要原因，節(jié)能是他的特點同時也是優(yōu)點，管殼式換熱式可以達到6000-8000W/m².^。C。

2.使用壽命長，管殼式換熱式基本都是采用全不銹鋼材制作的，耐腐性比較高，同時也不生銹，延長了他的使用時間，一般每臺管殼式換熱器可以使用接近20年的時間，這對于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本是有極大好處的。

3.采用納米技術，納米技術是當今世界最為先進的一項科技，在許多領域都有使用，在管殼式換熱器上同樣収使用，采用納米技術的管殼式換熱器的換熱效果比以前高了接近一倍左右，顯著增大了傳熱系數(shù)。

4.應用領域廣闊，在我國大力發(fā)展工業(yè)的環(huán)境下，管殼式換熱器的應用范圍也越來越廣，在我國熱電、廠礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫(yī)藥、能源電子、機械輕工等領域都有使用，使用范圍非常闊。

5.維修費用低，對于工業(yè)企業(yè)來說，換熱器的維修費用是比較受到關注的，但是管殼式換熱器的維修保養(yǎng)費用是比較低的，并且操作性比較的簡單易學，使用非常靈活，設計結構也可以根據(jù)生產(chǎn)要求進行更改，同時安裝也簡單方便。

從傳熱來說可用高爐內控制性環(huán)節(jié)的對流給熱系數(shù)來評價高爐內料層中的熱交換強度。在散料的熱交換計算中有兩種形式的給熱系數(shù)：單位料塊表面積的（αF）和單位料層體積的（αv），它們之間的關系為：單一球徑的爐料αv=αF[6（1-ε）d]；任何形狀的爐料αv= αF[7.5（1-ε）d]；式中ε為爐料的空隙度；d為爐料的直徑，m?；蚋鶕?jù)C.費爾涅斯用高爐爐料和其他物料所做傳熱試驗數(shù)據(jù)，導出αv的計算式αv=186（w0.9氣T0.3/d0.75） M，W/m3·℃；式中w氣為氣體流速，m/s；T為氣體的平均溫度，K或273 t氣℃；d為料塊直徑，m；M為與料層透氣性有關的系數(shù)，對一般高爐爐料M=0.5，對無粉末單一粒徑的理想爐料M=1.0。季莫費耶夫（В.Н.Тимофеев）根據(jù)他人所做實驗資料整理出的αF計算式為αF=B[（w氣ρ氣d）7/d]；式中系數(shù)B=λ/η0；λ，η為氣體的導熱系數(shù)和黏度；w氣為氣體的流速，m/s；ρ氣為氣體的密度kg/m；d為散料的直徑，m。如果考慮爐料內部傳熱，則綜合熱交換系數(shù)為：

對于高爐所用實際爐料來說，綜合熱交換系數(shù)kv在1100～6300W/m·℃，或kF=25～130W/m·℃。

自然界存在多種熱量傳遞方式，除了輻射、分子傳導、流體熱交換外，還有因水的相變而發(fā)生的一種潛在熱量傳遞的方式。

流體熱傳導是指流體可以通過發(fā)生相對位移而進行熱交換，空氣熱交換有：對流，平流和湍流三種形式。

裝置分類

將一種流體的熱量傳給另一種流體的裝置。分為混合式和表面式兩種。混合式熱交換裝置中的傳熱過程是通過熱流體與冷流體的直接混合。混合式凝汽器就是混合熱交換裝置的一種。表面式熱交換裝置中熱量由一種流體通過固體壁傳給另一種流體?；痣姀S內使用的蒸汽加熱器、蒸發(fā)器、熱力網(wǎng)水加熱器、汽輪機的表面式凝汽器都是表面式熱交換裝置。

• 蒸發(fā)器

一種表面式熱交換裝置。有立式和臥式兩種。其中水的運動是依靠水與汽水混合物比重不同而形成的自然循環(huán)。為了減少二次蒸汽帶水，除了要保證一定的蒸汽空間外，還在蒸汽出口處裝有汽水分離裝置。當二次蒸汽供汽量較大時，可以采用并聯(lián)方式增加蒸發(fā)器的個數(shù)。

• 熱力網(wǎng)水加熱器

類似低壓回熱加熱器（見給水加熱器）的一種表面式熱交換裝置。水在管內流動，加熱蒸汽在管外凝結。熱力網(wǎng)加熱器按功用可分為基本負荷加熱器和尖峰負荷加熱器?；矩摵杉訜崞鲬闷啓C0.12～0.25兆帕調整抽汽(見熱電聯(lián)產(chǎn))為熱源，可把熱力網(wǎng)水加熱到95℃以上，能滿足一般供暖需要。尖峰負荷加熱器使用更高壓力的汽輪機抽汽把水加熱到 130～150℃或更高,它只在最冷的短期內與基本負荷加熱器串聯(lián)運行。采用這種分級加熱的目的是為了節(jié)省高壓抽汽以提高熱經(jīng)濟性。此外，為了節(jié)約熱力網(wǎng)管道的投資和熱力網(wǎng)循環(huán)水泵的電力消耗，有些國家廣泛采用在整個供暖期都使用高溫水大溫差的供暖系統(tǒng)。如歐洲大部分地區(qū)采用200/70℃,美國多數(shù)為160/80℃,蘇聯(lián)則為150/70℃。