采暖裝置和干燥設備中,常用蒸汽來加熱空氣,管內的表面傳熱系數要比管外大幾百倍,成為傳熱過程的主要阻力,這是宜采用翅片管式熱交換器,在管子外邊采用翅片來加強換熱,也就是我們常說的散熱器和空氣加熱器機組。
1、空氣加熱
空氣的密度和比熱隨溫度變化很小,對大多數工程應用來說,通常取空氣比熱容為1.3 kJ/(m3·℃),密度為1.3kg/m3。
2、空氣加熱管
很多應用中需要加熱空氣:空間加熱,通風,制程應用。通常,空氣加熱器可以分為2種:加熱單元,空氣加熱組。
3、加熱單元
加熱單元包括一個換熱機組和風扇,如下圖所示,主加熱媒介(蒸汽)在加熱機組內冷凝,空氣通暖風可以垂直或水平流動,在選擇加熱單元時,蒸汽壓力、安裝高度、出風方式和出口溫度均相互關聯,因此需要參考制造商的這些數據。大多數機組都有低、中、高三種風速選擇,對應相應的功率輸出,同樣,這些數據需要從制造商處獲得。有時風速高時噪聲可能過大,這種噪音有時是不可接受的。
4、空氣加熱組
現在已有很多大型的、技術更成熟的空氣加熱組,如下圖所示。有頂部安裝式或水平式的可供選擇,并且帶有風扇和過濾器,這通常與風道系統集合在一起。可調節的百葉窗來調節新風和循環風的比率。
5、空氣烘干類設備(空氣加熱機組)蒸汽耗量的計算--舉例說明
技術參數:蒸汽壓力3bar,查出熱焓值hfg為2133KJ/kg,空氣流量(風量)為10000 m3/h,溫度從30℃加熱到120℃,熱負荷為335KW。
A、計算蒸汽耗量(公式1):蒸汽流量Q(kg/h) =V*ΔT* Cp / hfg
Q=蒸汽流量 (kg/h); V = 空氣體積流量 (m3/h);
ΔT = 溫升 (℃); cp = 常壓下的空氣比熱容 (kJ/(m3·℃)=1.3;
hfg = 工作壓力下的蒸汽蒸發焓 (kJ/kg)。
Q=10000*(120-30)*1.3/2133=548kg/h
B、計算蒸汽耗量(公式2):蒸汽流量Q(kg/h) =熱負荷(功率)*3600 / hfg
Q=蒸汽流量 (kg/h); 熱負荷(功率)(kw);
Q=335*3600/2133=565kg/h