有害气体空气热回收装置的比较和结论

有害气体空气热回收装置的比较和结论有害气体空气热回收装置的比较和结论摘要：集中式空调系统所处理的空气来源分类，可分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统。其中，直流式系统所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外。但这种系统适用于不允许采用回风的场合，如放射性场所，有害生物实验室、传染病房以及散发大量有害物质的车间等，是三种方式中耗能最大的类型。关键词：有害气体;热回收装置;排风系统本文将着重讨论几种相对可行的热回收方式，并对其进行分析比较，从而选取一种相对而言比较合理的方法用于空调排风系统的能量回收。几种回收方式热回收装置分即全热回收装置、显热回收装置两大类。全热回收装置既能回收显热,又能回收潜热,此类装置有转轮式换热器、板翅式换热器、热泵式换热器;显热回收装置有中间热媒式换热器,板式显热换热器,热管式换热器【1】。其中，中间热媒换热器新风与排风不会产生交叉污染,但因通过中间热媒输送,温差损失大,换热效率较低,在60%以下;板式显热换热器结构简单,运行安全、可靠,无传动设备,不消耗动力,无温差损失,设备费用较低。但是设备体积大,须占用较大建筑空间,接管位置固定,缺乏灵活性,传热效率较低;热管式换热器则无需动力消耗,借助另一介质的相变来传递热量。这些热回收装置不论优缺点如何,从节能的角度都是可以采用的。但在设计、选择时,应结合当地气候条件、经济状况、工程的实际状况、排风中有害气体的情况等多种因素,综合考虑,进行技术、经济分析分析比较,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资,回收较多热(冷)量的目的。携带有害物质的排风，虽然经过无害化处理，理论上仍然属于排风中可能含有有害物质的类型，因此在考虑可用的热回收装置中，除了禁止考虑可能产生新排风交叉污染的装置;也要考虑到国家倡导节能化设计和运行的要求，因此，运用热回收率较低的显热换热器或者中间热媒式换热器回收排风中的冷热量显然达不到理想的节能效果。结合以上两点考虑，笔者将重点讨论板翅式换热器与热管式换热器两者的热回收特性，并对两者进行详细的比较分析，从而为有害性排风的热回收提出一个相对安全、经济并且可行的方案。板翅式热交换器的结构与工作流程板翅式全热交换器以特殊的加工纸为材料，由翅片、隔板和封条三部分组成。具有良好传热和透湿性,而不透气，对具有生物污染性的粒子能够起到良好的阻隔作用，同时，又能够有效的防止带污染成分的排风与新风直接接触形成交叉污染【1】，属于间壁式换热器。它具有扩展的二次传热表面(翅片)，所以传热过程不仅是在第一次传热表面(隔板)上进行，而且同时也在二次传热表面上进行。高温侧介质的热量除了由一次表面(隔板)导入低温侧介质外，还沿翅片表面高度方向传递部分热量，即沿翅片高度方向，由隔板导入热量，再将这些热量对流传递给低温侧介质【1】。优点是传热效率高。结构紧凑、重量轻。适应范围广。图1板翅式全热交换器的结构板翅式热交换器的热回收效率系统形式、、——新风进热交换器时候的温度(℃)，含湿量(g/kg)、焓值(kj/kg)、、——新风出热交换器时候的温度(℃)，含湿量(g/kg)、焓值(kj/kg)、、——排风进热交换器时候的温度(℃)，含湿量(g/kg)、焓值(kj/kg)、、——排风出热交换器时候的温度(℃)，含湿量(g/kg)、焓值(kj/kg)全热交换器的热回收量可用式(4.1)表示：(公式1)其形式如图2所示：图2板翅式换热器的设计形式热管交换器结构原理与特点:热管的基本结构和工作原理都很简单。在一密闭的高度真空的管子内(通常为金属管)，靠近管子内壁，贴装以某种毛细结构(称为吸液芯)，再装入某种工作物质(即工质)，即为热管。工作时，管的一端从热源吸热，使工质蒸发、汽化，见图3。蒸汽流往另一端，该端在冷源放热，蒸汽冷凝液化。凝液借毛细压力的作用，流回蒸发端、完成工质的自动循环。在物质循环过程中，即同时进行着热量的传输。图3热管工作原理1——热管壳体;2——吸液芯;3——蒸汽流;4——绝热层;5——液流利用热管进行空调热回收时，温度范围一般为-20℃～+40℃。图3所示的为一般空调系统回收排风能量的示意图【1】。由图可知，热管换热器分为两段，一端是冷却段，另一段为加热段。夏季时，室外空气经过冷却段后流至空调器，从而既预冷却了新风，并将低了相对湿度，使二次加热量大大减少。冬季时，空调器的冷却器停止了工作，排风侧成为加热段，另一段成为冷却段，新风流经换热器时被加热【1】。热管换热器的这种性能应用于如本文中所讨论的有害气体的新排风处理，其节能效果与一般的显热换热器相比将是比较可观的。图4热管换热器的应用两种热回收方式的分析比较为了进一步分析以上两种热回收方式性能的优劣，本文将通过模拟实际的空调工况来说明二者区别，从而选取一个较为安全、经济、合理的