#160;#160;#160;#160;#160; #160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;研 究 方 式

#160;#160;一．设计任务

#160;#160;#160;#160;#160; 设计一个送风量为25500Nm³/h的新风空调回热器，要求选用合适的换热设备。并进行热力计算与热平衡校核。应分别对夏季和冬季进行分析，然后进行回热器的结构设计工作，要求绘制不少于六张的结构设计图纸。

#160;#160;二．研究内容

#160;（1）拟解决问题与背景

空调新风回热器目前主要应用于大中型集中式空调系统和半集中式空调系统中，是提高空调能效比的有效方式之一。一般来说，空调的主要冷负荷用于处理新风。虽然新风的比例不大，但是所消耗的能量却非常的高。如果将排风直接排出室外，会造成低品质热量的损失，不符合节能环保的要求。采用新风回热器后，在夏季空调系统工作时，在新风进入喷水室或表冷器前与室内排风首先进行热交换，实现预冷；在冬季时将排风中的余热通过回热器转移用于加热新风，使得新风在空气处理单元内与回风在进行混合操作前得到预热，减少表面加热器的耗电量。本设计旨在提供一种适用于给定风量要求下符合节能要求的热管式全空气空调系统新风回热器。满足课题设定条件下的能量回收要求。

（2）热力分析计算

换热过程中的热力计算是研究中的重要一环。由于在计算中一侧空气的温降是未知的，因此过程总的换热温差是未知的，需要假定该侧温降及总的换热温差。通过迭代计算进行校核，直至得到合适的换热温差。要计算出热管的换热量，还需要得到换热器的总换热面积，总传热系数等关键数据，而以上参数在计算过程中需要使用到的其它未知数据（如管壁定性温度）,同样可以利用假设检验的方法进行计算。进出空气的质量流量需要通过空气的定性温度（去进出口空气温度的中间值）确定其密度，同时也要确定空气的定压比热容，粘性系数，普朗特数等关键数据，计算出流体的雷诺数，流速按照一般工程要求进行选择。努塞尔数的计算参考教材传热学与热管应用选择经验公式。

由于夏季温差与冬季温差相差较大，冬季换热强度要大于夏季换热强度，因此计算应首先计算冬季的换热过程，再计算夏季的换热过程，再确定回热器结构。回热器的换热面积的设计大小应按换热要求大的一侧进行选择。然后在该条件下再校核换热要求较小的工况，重新计算换热量等数据。最后需要得到回热器的换热效率。并完成一份计算说明书。

（3）换热器的结构设计

#160;#160;#160;根据换热器的热力计算要求，选择合适的热管，选定翅片结构类型，材料，以及厚度，高度，管壁厚度，外缘直径等数据。拟定热管排列方式，结构尺寸，管箱箱体外形，换热管中心距，换热管根数，单排管根数以及管排数，换热长度等。具体数值按照计算结果选择，优先使用已经投入生产的热管。在保证换热效率的前提下，选择经济成本较低的设计方案。本课题空气流量较大，拟采用重力式热管和整体式翅片，

（4）影响换热效果的因素

#160;#160;影响回热器换热效果的因素很多，通过控制某些因素可以有效改善回热器的性能。具体分析可以根据热力计算公式说明书，以及结构设计手册，找出影响换热效率的主要参数，如气体流速，换热管数目，单根热管换热面积，管壁污垢热阻与吸液芯导热热阻，金属管壁导热热阻，材料工质的导热率等，在允许范围内进行调整。

（5）性能效益的分析

#160;#160;#160; 回热器设计完成后对设备需要进行系统的评估，对比使用回热器和不使用的情况下的耗能情况。并进行经济效益评估。

#160;（6）结构设计图的绘制

#160;使用CAD对设备各部分绘制详细的图纸。图纸包括总装图一份（A1），不少于五份的部件图，以及若干零件图。要求涵盖设备总体尺寸结构，部件尺寸，控制系统，电气系统，空气处理系统等。

#160;#160;#160; #160;三.研究手段与原则

拟采用的主要研究方式为查阅有关文献，书籍，分析计算样题，了解空调回热器热力计算过程，在完成热力计算之后，选用合适的换热器。随后进行结构设计与校核计算。

#160;#160;#160;#160; 关于空调回热器的设计原则：计算应结合工程流体力学，工程热力学，传热学等相关知识，力求计算结果数据准确合理。对于换热温差，热管壁面温度等未知数据，采用假设检验法进行取用。在满足热力设计要求的前提下，根据现有的国家标准选取已经投入生产使用的热管，最后使用CAD绘制零件图与装配图。

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