闭式热源塔内宽翅片热交换器换热性能分析.docx

闭式热源塔内宽翅片热交换器换热性能分析
目前在冬季环境下 , 为了提高集中空调中制冷机冷端蒸发温度 , 开发了新一
代闭式热源塔设备，利用大风量、宽翅片（间距：
室外侧空气热量。由于制冷机冷端蒸发温度往往为负温度 , 利用具有低凝固点的
盐溶液 （ ***化钙溶液 ）作为塔内循环换热工质 , 与制冷机的低温端进行换热 , 提高
制冷剂蒸发温度。
随着在较冷环境及较高室内负荷的连续作用 , 在闭式热源塔内管翅式换交换
器表面开始大量结霜。因此 , 如果继续该结霜工况换热 , 将严重影响室外侧换热 ,
进而影响机组正常工作。
为了能够较好研究宽翅片换热器在结霜工况下换热特点 , 并结合热源塔实际
结构，选择一台多排管翅式换热器（窄翅片，间距：22mmm）K建试马^平台,同时模
拟在结霜工况下非结构参数对换热量的影响。本文先将微分控制方程离散 , 求解
稳态换热工况下出口参数值 , 并与实验平台所得结果进行对比。
通过对多排管翅式换热器在干工况、湿工况及结霜工况下进行试验研究 , 换
热达到稳定状态时计算数据与试验数据匹配良好 , 误差最高仅为 8%。 结合前人研
究 , 维持换热器体积不变 , 利用换热器微元体微分控制方程计算不同工况稳定状
态下宽翅片换热器参数分布以及换热器出口温湿度。
经与窄翅片对比发现：宽翅片换热器的参数分布较窄翅片更加均匀 , 但是窄
翅片在达到稳定状态下换热较宽翅片更加充分。最后 , 改变进口空气以及溶液参
数 （ 速度、 温度、 密度和相对湿度 ）, 计算结霜工况下两类翅片的换热特点 （ 潜热量、
显热量以及全热量 ）, 并进行对比分析。
结果表明： 结霜换热工况下 , 相比窄翅片换热 , 宽翅片换热量约占其换热量的
60%左右 , 潜热量约占全热量的 37%左右； 进口风速对两类翅片换热性能影响区别
明显 , 而其它参数对两者影响不明显。因而 , 在结霜量较大时 , 宽翅片换热器进口
风量的减小将对其后续换热量影响小 , 更加适合用在结霜大的场合。