一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法技术

一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法，先确定六边形平纸板外形尺寸；然后采用一元二次方程方法确定纸芯全热交换器所需面积和通道数，首先由新风和排风进口已知参数和设计要求的热湿交换效率计算二者进口的水蒸气分压、含湿量、比焓以及交换器总交换热量，然后构建一元二次方程求解新风出口温度，进而得到新风出口参数，然后由新风和排风热量平衡关系得到排风出口参数；再计算全热交热器的传热温差和传质湿度差，传热系数和传质系数；最后根据传热传质关系式得到全热换热器所需的面积和通道数，本发明专利技术提升了纸芯全热交换器性能，克服了现有方法温度和湿度迭代计算的弊端，设计方法简单高效。

An optimal design method for heating general hexagonal paper core total heat exchanger for building air conditioning

An optimization design method for building air conditioning warm general hexagonal paper core heat exchanger, first determine the size of flat hexagonal cardboard paper core; and then determine the total heat exchanger area and the number of channels required by the quadratic equation with one unknown method, first by the fresh air and exhaust air inlet parameters and design requirements of heat and moisture exchange efficiency calculation two the import water vapor pressure, moisture content, specific enthalpy and heat exchanger total exchange, and then construct the quadratic equation with one unknown solution of fresh air temperature, and air outlet parameters, and then by the fresh air and exhaust air heat balance between exhaust outlet parameters; then calculate the heat transfer temperature and humidity around the heat exchange heat and mass transfer the difference of heat transfer coefficient and mass transfer coefficient; finally, according to the area and channel heat and mass transfer relation of total heat exchanger required number, the invention increases the total heat exchange core The performance of the device overcomes the disadvantages of the iterative calculation of temperature and humidity in the existing methods, and the design method is simple and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法
本专利技术涉及纸芯全热交换器优化设计
，具体是一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法。
技术介绍
纸芯全热交换器是一种以特定纤维纸作为传热传质表面实现流体间热湿交换(即全热交换)的设备。在建筑空调暖通领域，利用该设备，室外新鲜的空气夏(冬)季时被室内排出的污浊空气预先冷却和减湿(加热和加湿)，以接近于室内空气的温度和湿度进入房间，一方面改善了房间内空气质量，另一方面通过回收房间内排出空气的能量处理新风，有效地降低了建筑空调暖通系统用能耗，因此，纸芯全热交换器被认为是解决建筑领域改善空气质量和降低能耗这对矛盾的理想设备，具有广阔的发展前景。目前最常用的纸芯全热交换器为六边形平纸板塑料框架结构，由六边形平纸板交替堆叠成长方体形状，冷热流体采用逆流和交叉流组合方式。对于这种纸芯全热交换器，六边形纸板的外形尺寸对交换器性能有很大影响。若纸板的直边段长度过短，则冷热流体在交换器中逆流流动比例过小，导致冷热流体不能进行充分传热传质，造成交换器效率大大降低，而若直边段长度过长，为了满足新风和排风风机和通道布置的要求，则会使交换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，先确定六边形平纸板外形尺寸：六边形纸芯全热交换器，包括六边形平纸板1和塑料框架结构封条2，相邻上下两层六边形平纸板与塑料框架结构封条形成一个流体通道，供室外新风或室内排风使用，通道高度取值范围为2mm～3mm，当通道内流动的流体为新风时称为新风通道，记为“F”，当通道内流动的流体为排风时称为排风通道，记为“D”，n个或(n+1)个新风通道F和(n+1)个或n个排风通道D单叠交替布置，二者以交叉流和逆流组合方式在交换器中进行热湿交换；六边形纸板1外形尺寸由垂直高度a、直边段长度b和两斜边段之间夹角β三个独立尺寸...

【技术特征摘要】
1.一种建筑空调暖通用六边形纸芯全热交换器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，先确定六边形平纸板外形尺寸：六边形纸芯全热交换器，包括六边形平纸板1和塑料框架结构封条2，相邻上下两层六边形平纸板与塑料框架结构封条形成一个流体通道，供室外新风或室内排风使用，通道高度取值范围为2mm～3mm，当通道内流动的流体为新风时称为新风通道，记为“F”，当通道内流动的流体为排风时称为排风通道，记为“D”，n个或(n+1)个新风通道F和(n+1)个或n个排风通道D单叠交替布置，二者以交叉流和逆流组合方式在交换器中进行热湿交换；六边形纸板1外形尺寸由垂直高度a、直边段长度b和两斜边段之间夹角β三个独立尺寸确定，首先根据纸芯全热交换器安装的房屋装饰吊顶高度限制和其处理新风量的大小确定六边形纸板垂直高度a，然后再确定六边形直边段长度b，边形垂直高度a与直边段长度b之比满足∈[1.5～2]条件，最后再确定六边形两斜边段之间夹角β，两斜边段之间夹角β满足∈[80°～90°]条件；第二步，采用一元二次方程方法确定纸芯全热交换器所需面积F和通道数n：1)由新风和排风进口压力、温度和相对湿度确定进口新风和排风水蒸气分压、含湿量和比焓；1.1)进口新风的水蒸气分压(Pa)由新风进口温度查饱和水蒸气对照表得到对应的饱和水蒸气压乘以相对湿度得到1.2)进口新风的含湿量(g/kg干空气)其中为新风进口压力(Pa)；1.3)进口新风的比焓(kJ/kg干空气)其中为进口新风干空气的定压比热容，(kJ/kg·℃)，γ为水的汽化潜热，取为2501kJ/kg，进口新风温度1.4)进口排风的水蒸气分压(Pa)由排风进口温度查饱和水蒸气对照表得到对应的饱和水蒸气压乘以相对湿度得到1.5)进口排风的含湿量(g/kg干空气)其中为排风进口压力(Pa)；1.6)进口排风的比焓(kJ/kg干空气)其中为进口排风干空气的定压比热容，(kJ/kg·℃)，γ为水的汽化潜热，取为2501kJ/kg；2)由已知的流量和纸芯全热交换器效率ηh以及由步骤1)得到的新风排风进口比焓确定交换器总交换热量Q(W)；其中V,ρ分别为纸芯全热交换器处理风量，(m3/h)和对应的密度，(kg/m3)；3)求解一元二次方程确定新风出口温度；3.1)新风出口比焓(kJ/kg干空气)3.2)新风出口温度(℃)求解下列二次方程式其中：得到方程式的两根，取处于新风进口温度和排风进口温度之间的根作为新风出口温度4)计算新风出口含湿量、水蒸气分压力和相对湿度；4.1)新风出口含湿量(g/kg干空气)其中为出口新风干空气的定压比热容，(kJ/kg·℃)；4.2)新风出口水蒸气分压力(Pa)其中为新风出口压力(Pa)；4.3)新风出口相对湿度(％)其中由新风出口温度查对应的饱和水蒸气对照表得到，(Pa)；5)由新风焓降和减湿量分别等于排风焓增和增湿量计算排风出口焓湿量、出口焓、出口温度、水蒸气分压力和相对湿度；5.1)排风出口的含湿量(g/kg干空气)5.2)排风出口比焓(kJ/kg干空气)

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敏，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41