中空纖維膜換熱器傳熱傳質特性的實驗和理論研究

王贊社　馮詩愚　李　云　顧兆林

摘要：將直接接觸式膜蒸餾的概念和操作過程引入到換熱器的設計中，提出了一種既有傳熱又有傳質的新型中空纖維膜換熱器，以水為工作介質，對采用聚偏氟乙烯膜(PVDF)的中空纖維膜換熱器進行了初步的傳熱、傳質實驗研究，考察了逆流布置下溶液的進口溫度和流量對換熱器的傳熱、傳質效果的影響，并構建了同樣尺寸的銅列管式換熱器進行對比研究，實驗和理論結果表明，雖然膜材料本身的熱傳導系數較低，但膜換熱器冷熱流體之間接觸面積比傳統換熱器大，特別是水蒸氣從熱側向冷側進行質量傳遞的同時還進行潛熱傳遞，因此膜換熱器的換熱量可維持在較高水平，流體的進出口溫差也有大幅度提高，初步研究結果顯示，在實驗的工況范圍內，在低流速、小流量下，膜換熱器的傳熱性能優于金屬換熱器，但隨著管內流速的增加，膜換熱器的沿程阻力將遠大于金屬換熱器，因此膜換熱器適合于在低流速的情況下使用。

關鍵詞：中空纖維膜；換熱器；膜蒸餾；余熱回收

中圖分類號：TB61；TQ028.8文獻標志碼：A文章編號：0253—987X(2009)05—040—06