中空纤维膜换热器传热传质特性的实验和理论研究

王赞社　冯诗愚　李　云　顾兆林

摘要：将直接接触式膜蒸馏的概念和操作过程引入到换热器的设计中，提出了一种既有传热又有传质的新型中空纤维膜换热器，以水为工作介质，对采用聚偏氟乙烯膜(PVDF)的中空纤维膜换热器进行了初步的传热、传质实验研究，考察了逆流布置下溶液的进口温度和流量对换热器的传热、传质效果的影响，并构建了同样尺寸的铜列管式换热器进行对比研究，实验和理论结果表明，虽然膜材料本身的热传导系数较低，但膜换热器冷热流体之间接触面积比传统换热器大，特别是水蒸气从热侧向冷侧进行质量传递的同时还进行潜热传递，因此膜换热器的换热量可维持在较高水平，流体的进出口温差也有大幅度提高，初步研究结果显示，在实验的工况范围内，在低流速、小流量下，膜换热器的传热性能优于金属换热器，但随着管内流速的增加，膜换热器的沿程阻力将远大于金属换热器，因此膜换热器适合于在低流速的情况下使用。

关键词：中空纤维膜；换热器；膜蒸馏；余热回收

中图分类号：TB61；TQ028.8文献标志码：A文章编号：0253—987X(2009)05—040—06