高压微雾在蒸发冷却空调机组中的应用

西安工程大学学报
Journal o fX i an Po l y technic University
第25卷第2期(总108期)2011年4月Vo.l25,N o.2(Sum.No.108) 文章编号:1674 649X(2011)02 0225 03
高压微雾在蒸发冷却空调机组中的应用
李成成1,黄 翔1,汪 超2,吴 生3,刘晓峰4,陈本林4,康 健4
(1.西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;2.西安工程大学研究生部,陕西西安710048;
3.西安工程大学科技处,陕西西安710048;
4.南通昆仑空调有限公司,江苏南通226008)
摘要:为了得到填料 高压微雾对组合式空调机组的降温效果,测试1台55000m3/h风量的填料 高压微雾组合式空调机组.采用对比方法,将5种不同的测试的降温效果进行对比.实验数据表明,高压微雾和填料上采用三维布水相结合对空调机组的降温最为显著.从研究结果上看,高压微雾不仅是人们传统认识上的加湿器,还是一台良好的冷却器,能够对空气进行降温,满足一些场所降温的需要,具有广泛的应用范围.
关键词:高压微雾;冷雾;组合式空调机组
中图分类号:TU831.4 文献标识码:A
0 引 言
近年来,高压微雾(冷雾)具有广泛的应用范围,很多学者对其进行了研究.昝世超等人对高压喷雾加湿进行系统的阐述,对比几种常见的加湿方式,指出高压喷雾加湿系统的优点,并指出高压喷雾的喷雾量的计算[1].C AREL公司利用绝热等焓加湿器(冷雾)的应用原理,在实际的工程中发展了高压微雾增湿降温的技术系统[2 4].刘乃玲等人针对高温工况的狭长空间内通风降温效果不佳的实际工况,提出了了细水微雾进行辅助降温的技术并研究了喷雾方式和喷雾压力等因素对高温的狭长空间降温效果和规律[5 6].杨洋表明喷冷雾具有明显的降温效果[7].樊丽娟,黄翔等人提出将一种利用将填料和高压喷雾相结合的蒸发冷却技术,对高性能纺织厂加湿降温,围绕效率、阻力和风量,从结构配置因素上设计正交试验,对机组进行测试,得出最佳的测试方案[8].由于高压喷雾在处理空气温度较低时,喷出水雾蒸发困难,加湿效率低,因此将高于微雾取代高压喷雾.
高压微雾利用高压微雾喷嘴将水雾化吸收空气中的热量,从而达到降低空气温度的目的[9].它具有双重功效,不但具有空气加湿器的作用,而且在特定的气象条件下具有明显的降温.本文将高压微雾技术应用在组合式空调机组,以提高其降温效果.
1 实 验
1 1 实验台的组成
机组结构如图1所示.整个实验台由新风过滤段、填料段、高压微雾段、送风段等组成.在填料侧进行
收稿日期:2010 11 03
基金项目:陕西省教育厅自然科学基金资助项目(2010J K578)
通讯作者:黄翔(1962 ),男,北京市人,西安工程大学教授.E m a i:l huangx@
三维布水,使室外空气进行一次降温,被降温的空气进入高压微雾段,使室外的空气再一次降温,达到降温要求.由于本机组是由两个直接蒸发冷却段所组成,所以要测量空气经过不同功能段后的温湿度,在填料段后面采用干湿球温度自计仪测量室外空气被第一次进行降温后的温度,然后在高压微雾段后面采用干湿球温度自计仪测量室外空气被第二次进行降温后的温度
.
图1 机组实验结构图
1 初效过滤器;
2 喷淋管;
3 填料;
4 温湿度自计仪;
5 高压微雾喷嘴;
6 挡水板;
7 风机
1 2 实验方法和相关测试参数
本实验的机组是组合式两级直接蒸发冷却空调机组.在5月份室外t g1=26 5 ,湿球温度t s =23 5 ,相对湿度 =80%和7月份t g1=31 9 ,湿球温度t s =28 3 ,相对湿度 =73%进行两次测试,其中机组长5 2m ,宽3m,高2 5m.送风量为55000m 3
/h ,微雾的压力为6.5MPa .该机组的第一级是填料 直接蒸发冷却段,第二级是高压微雾段.在实验过程中,为了能将每级直接蒸发冷却的效果进行很好的对比,在测填料段3时,高压微雾段5关闭.在测微雾段5时,将前面的填料段3关闭,只开启微雾段5.在2010年5,7月份分别对该空调机组进行测试.在测试过程中采用时间间断方法进行测试,由于室外温湿度不断地变化,所以采用每隔2m i n 读1次实验数据,记录多组数据,然后将数据进行整理、分析.
在测试过程中采用5种测试方案:(1)只开启高压微雾段.(2)关闭高压微雾段、只开启三维布水填料段.(3)三维布水 高压微雾段同时开启.(4)上侧淋水 高压微雾同时开启.(5)填料前侧喷水 高压微雾同时开启.当5月份室外空气平均干球温度t g1=26 5 ,湿球温度t s =23 5 ,相对湿度 =80%时.当直接开启填料直接蒸发段时被一次降温的空气室外干球温度t g2=24 3 ,填料的直接蒸发冷冷却效率(直接蒸发冷却器性能的评价指标即室外进风干球温度与出风干球的温差与室外进风干球温度与进风湿球温差的比值) =(26 5-24 3)/(26 5-23 5)=73%.当同时开启填料段和高压微雾段时被两次降温的空气的室外干球温度t g2=23 7 ,则冷却效率 (26 5-23 7)/(26 5-23 5)=93%.相对湿度达到95 5%.通过测试发现,随着时间的增加相对湿度几乎不变.
当7月份室外空气平均干球温度t g1=31 9 ,湿球温度t s =28 3 ,相对湿度 =73%时,当直接开启填料、直接蒸发段时被一次降温的空气室外干球温度t g2=28 8 ,填料的直接蒸发冷冷却效率 =(31 9-28 8)/(31 9-28 3)=86%.当同时开启填料段和高压微雾段时被两次降温的空气的室外干球温度为t g2=28 3 ,则冷却效率 =(31 9-28 3)/(31 9-28 3)=100%.此时被两次降温的室外空气的相对湿度达到97 4%.2 结果分析
图2为5月份填料段、填料和高压微雾段的温降图,从图2可以看出,当5月份室外干球温度26 5 ,湿球温度为23 5 ,干湿球温差比较小,因此直接蒸发冷却的温降不大,当同时开启填料 高压微雾段时只对空气降了2 8 ,单开填料段温度降低了2 2 .
图3为7月份填料段、填料和高压微雾段的温降图,从图3可以看出,7月份室外温度不断升高,室外干球温度t g1=31 9 ,湿球温度t s =28 3 ,干湿球温差大时,直接蒸发冷却的温降提高,填料和高压微雾相结合对空气降了3 6 ,单开填料段温度降低了3 1 接近入口空气的湿球温度.同时表明单开填料段和高压微雾段都无法满足降温要求,只有采用填料和高压微雾相结合,才能对空气进行较好的降温,接近
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图2 5月份填料段、填料和高压微雾段的温降 图3 7月份填料段、填料和高压微雾段的温降
填料段空气的温降; 填料和微雾组合空气的温降
了室外空气湿球温度,达到直接蒸发冷却的理想效果.在2010年5月份和7月份分别对填料 高压微雾组合式空调机组进行测试,在测试过程中采用每隔2m i n 出一组数据,实验结果见表1,2.
表1 5月份55000m 3/h 机组实验数据
功能段
室外干/湿球温度/ 出风口温度/ 相对湿度/%温降/ 填料段
26 5/23 524 3902 2填料和微雾26 5/23 523.795 52 8
表2 7月份55000m 3/h 机组实验数据
功能段
室外干/湿球温度/ 出风口温度/ 相对湿度/%温降/ 填料段
31 9/28 328 893 23 1填料和微雾31 9/28 328 397 43 6
从5月份和7月份的实验数据表明,在相同的室外气象条件下,填料段的平均温降为2 7 ,而将填料段和高压微雾段同时开启能平均降温3 2 .通过计算可知填料的平均冷却效率为79%,而填料和高压微雾的平均冷却效率达97%.因此,可看出填料和高压微雾的冷却效果比填料型直接蒸发冷却器好.高压微雾虽然降不到1 ,但是对填料的降温起到很好的补充作用,提高了热交换效率.同时可以看出填料和高压微雾的加湿效率也比填料型直接蒸发冷却器的高.
3 结 论
(1)仅使用一级填料直接蒸发冷无法满足要求,即使将填料和高压喷雾相结合有时也难以满足要求,而借助于蒸发冷却效率较高的高压微雾进行辅助降温其效果会比较明显.
(2)通过一台55000m 3/h 的组合式空调机组进行测试.实验数据表明,在相同的室外气候条件下填
料和高压微雾相结合的降温效果比填料型直接蒸发冷却器好;当室外干球平均温度为29 2 ,湿球温度为25 9 时,降温接近3 2 ,且能将室外的空气的相对湿度处理到95%以上.
(3)冷雾的降温效果会随着室外的温度不同而不同,在今后的实验中应该考虑冷雾的距离、冷雾作用的时间是否有水滴等问题,这样都会影响降温效果.
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The dyna m ic portfili no choice under diff usi on j u mp rates difference
Z HAO N ing ning,LIU X uan hui
(Schoo l of Sc i ence,X i an Po lytechn i c U niversity,X i an710048,Ch i na)
Abst ract:The m ean var i a nce m odel of i n vest m ent porfo lio cho ices is g iven,under t h e conditi o n o f difference of deposit rates and loan rates in a jump fiffusion process.The j u m ps o f stock prices is described by po issi o n process.A genera l opti m a l control of the verificati o n theore m is reco mm ended on diffusi o n process because of the j u m p factor.Based on the verification theore m,and usi n g dyna m ic progra mm ing,the opti m al stategy o f the o ri g i n al proble m is obtained by so l v i n g H JB equati o n.
K ey w ords:j u m p d iffusion process;opti m al po rtfo li o;H JB equati o n;m ean var i a nce;l o an ra tes;rando m PLQ contro l
编辑、校对:黄燕萍(上接第227页)
Application of high press ure m icro fog in air evaporative
cooling air conditi oning units
LI Cheng cheng1,H UANG X iang1,WANG Chao2,WU Sheng3
LIU X iao feng4,C HE N B en lin4,KANG J ian4
(1.Schoo l of Env iron m enta l&Chem ical Eng.,X i an Po lytechn i c U niversity,X i an710048,China;
2.Postgradua te S t udent O ffi ce,X i an Po lytechn i c U niversity,X i an710048,China;
3.Sc.i&T ech.Ad m.i D ept.,X i an P olytechn i c U niversity,X i an710048,Ch i na;
4.N antong K un l un A ir Cond iti oni ng Co.L td.,N antong,Jiangsu226008,China)
Abst ract:In order to obtain the coo li n g effect of co m bined high pressure m icro fog and pack i n g,55000m3/h high pressure m icro fog and packing a ir cond ition i n g un its is tested.Five different testi n g m ethods are co m pared. The result show s that coo ling e ffect of co m bined h i g h pressure m icro f o g and three di m ensionalw atering on pack i n g m et h od is t h e bes.t M eanw hile,fro m the research,it can be kno w n t h at high pressure m icro fog i s not on ly a traditi o n m o isturizer,but a lso a a ir cooling m achine,it can be applied w ide ly.
K ey w ords:h i g h pressure m icro fog;co ld fog;m odular air;m ulti p le air cond ition i n g un its
编辑、校对:田 莉。