一种气液直接接触式全热换热装置.pdf

一种气液直接接触式全热换热装置
    【技术领域】

    本发明涉及直接接触式全热换热装置，属换热装置技术领域

    背景技术

    换热器是各行业应用最广泛的设备之一。根据换热介质的不同，可以分为气体-气体，气体-液体，液体-液体等形式的换热器。根据换热的性质不同，可以为：显热换热器和全热换热器。

    现有气液直接接触的全热换热器如冷却塔、喷水室、湿帘加湿器、液体除湿(再生)器等，形式多种多样。但是，它们都是液体简单喷洒与气体进行热质交换的装置，容易造成传热传质的不可逆损失。在气液直接接触的换热过程中，会同时发生传热、传质过程。气液直接接触过程是一个双推动力的传递过程，传质的过程的推动力是物质的化学势，传热过程的动力是温差。两者中一个过程的进行可能会削弱另一个过程的推动力，从而使得两者相互影响，造成传热传质效率不高。如一个溶液除湿的过程，空气中的水蒸汽冷凝的热量加热了吸湿溶液，使得溶液温度升高，这就导致溶液表面水蒸汽分压力升高，除湿能力明显下降。

    【发明内容】

    本发明的目的是提供一种提高传热传质效果的气液直接接触式全热换热装置。本发明实际是一种气液直接接触的换热单元装置。换热单元可以应用于众多地气液直接接触的传热传质场合。其基本思想是在全热交换过程中通过热交换器引入外加的热源(或冷源)，使得液体与气体接触的过程中同时被加热或冷却，这样，可以吸收或补充传质过程中增加或减少的显热，避免热量变化导致传质动力的减少，提高全热交换的效率。

    在传热传质中，传热过程和传质过程可能会相互影响，比如，传热的进行可能减小传质的动力。例如一个除湿过程，一定浓度的除湿溶液在没有冷却的情况下，除湿后温度升高，除湿能力下降，但是，将除湿溶液加入一个冷却环节后，除湿能力就能提高，除湿效率大大的提高。类似的情况在所有的气液直接交换的过程中都存在。因此，本发明可以这样描述，本气液直接接触式全热换热装置包含一个气液直接接触换热器，其特征是在所述的气液全热换热器的换热溶液的回路中串连一个附加的换热器，以调节换热溶液的温度，提高换热效率。

    本发明气液直接接触全热换热装置，由于在换热溶液的回路中串连了一个附加的换热器，所以明显的提高了传热传质效果。

    【附图说明】

    图1：气液直接接触式全热换热装置结构示意图

    【具体实施方式】

    图1是气液直接接触式全热换热装置的结构图。气液直接接触式全热换热装置由壳体1、液体槽5、填料12、布液装置14、液-液换热器9、液体管路13等部件组成。气体和液体在全热换热装置内进行热质交换，可以通过进入液-液换热器9的冷媒(或热媒)的入口温度和流量调节进入布液装置14的液体温度。图1中7和4分别是液体进、出全热换热装置的进、出口，2和11分别是气体的进、出口，10和8分别是冷媒(或热媒)的进、出口。液槽5中的溶液在泵6的驱动下，首先进入换热器9，与冷媒(或热媒)换热后进入顶部的布液装置14。液体自布液装置14均匀流下，浸湿填料12，与气体接触，发生传热和传质过程。填料可以增加气体和液体的有效接触面积，从而增强其热质交换的效果。气体和液体完成热质交换过程后，气体自排出口11直接排出，液体在重力作用下自全热交换装置底部的出流口3流入液槽5，完成液体的循环过程。