无机湿帘式填料露点蒸发冷却器的实验研究
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参考文献 ： 图２ 所 示为露点式蒸发冷 却器箱 … １ 黄翔 ．蒸发冷 却 空调 理论 与应用 ［ Ｍ ］ ． 北京 ： 中 国建筑 工业 出版 体的结构 图 ］ ，分为三个组成 部分。 社 ． ２ Ｏ １ Ｏ ： ２ ２ ７ ～ ２ ２ ８ ． 从 上到下依次为 ，静压 风箱及 分流稳 ［ ２ 】周斌 ．间接 蒸发 冷却器中均匀布水的实验研 究 ［ Ｄ 】 ．西安 工程科技 定段、干湿通道 箱和分 流箱。除箱体 学院 ， 硕士学位论 文 ， ２ ０ ０ ５ ． 外风管尾部连接风机 ，水侧则通过水 【 ３ ］ 李婷 ， 强天伟 ． 直接 蒸发 冷却填料的形式和选择应 用 【 Ａ ］ ．洁净 与 泵将分流箱最下层收集的循环水送到 空调 技 术 ， ２ ０ １ ２ ． 箱体 顶部 ，通过 湿通道上端 的水 管喷 ［ ４ 】 夏青 ． 蒸发冷却空调 术语标准若干问题 的研 究 ［ Ｄ 】 ． 西安 工程 大学， 口均匀喷洒在湿通 道内 ，在填料 表面 硕 士 学 位论 文 ， ２ ０ １ ３ ． 【 ５ ］ 陈俊 萍 ， 黄翔 ， 宣永梅 ．露点 间接 蒸发 冷却 器分析 ［ Ｊ ］ ． 流体机 形成水膜 。
（ ２ ）从 图 ４ 可 以看出 ， 拟 入 口温度 为 ３ ５ ℃时 ，温降可 以达 到 ６ ２ ４ ￣ Ｃ， 干湿球温差随着拟入口温度的升高而升高，温降的变化趋势接近干湿球温 差的变化趋势 ，但又不完全相同，所以说干湿球温差的变化对露点蒸发冷 却的换热效果有一定影响 ， 而温降的变化趋势反应了实际的制冷效果。
６ ３
柬工案 技术
工 业 技 术
Leabharlann Baidu
无机湿 帘式填 料露 点蒸发冷却器 的实验研究
张 盼 ， 李 宁， 吕 静 ， 台佳峰 ， 张 帅 ， 阮梦依 （ 上海理工大学 环境与建筑学院 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３）
摘 要 ： 通过对水膜层应具有的性质 以及各种 不同材料效 果的对 比分析 ，选择 了一种无机湿 帘材料作为露点蒸发 冷却 系统 的填料 ，并进行 实验
２ ＿ ２ 实 验 测试 工 况 械， ２ ０ ０ ７ （ １ １ ） ．
２ ． １ 实 验 机 组 概 况
图 １ 填料 实物 图
图 ２ 露点 式 蒸 发 冷 却 器 箱 体 结 构 图
测试分析 。
关键词 ：无机湿 帘 ；露点 蒸发冷却 ；湿球温度
０ 引言
蒸发 冷却技术 利用水 的蒸发 吸热制冷 。存 无热源 条件下 ，水与 空气 间的热湿交换过程是空气将显热传递给水 ，使 空气 的温度下降 ， 含湿量增 加，进 入空气的水蒸气带 回一些汽化潜热 ，水温逐渐达 到空 气 的湿球 温度 ，可 以将降温后的空气作为送 风以降低室温 ，这种处理 空气方法称为蒸发冷却 。 间接蒸发冷却 ０ 的优化趋 向于露 点间接蒸发冷却 ，我们选 取了其 中一个核心问题一应用于露点蒸发冷却 的膜技术 ，即蒸 发水膜的材料 特 性的研究和对 比作为此次研 究的主题 ，选取 了一 种无机湿帘填料进 行 露点蒸发冷却 实验研究 。
１ 水膜材料的对 比分析与选择
目 前市面上 比较普遍 的材料有 ： 有机填料 、无机填料、金属填料、 木 丝填料、无纺布填料等几大类 。其 中有机填料主 要的主要原料是加 入某 种化 学物质的纤维纸浆 ，无机填料是 以玻璃纤维为原 料 ，经结烧 （ ３ ） 点蒸 发冷却的 换热效率： Ｔ １ ＝ Ｚ Ｌ ＿ ＿ ＿ ＝ Ｌ ，式中： １一 Ｚ 形成 的高分子复合材料 ，金属填料一般是由铝 箔丝或不锈钢丝制成 。 夏青 等经过总结研究后 发现 ，填料 的性 能通过影响其降温加湿 ｔ １ 一次空气入 口干球温度 ，℃； 能 力、外形尺寸、使用寿命等 ，直接影 响了蒸发冷 却过 程的效率 。填 ｔ ’ 一一次空气出口干球 温度 ，℃； 料 的性 能可 以从比表面积、吸湿能力 、阻力 、热工性 能、除尘能力、 ｔ ｓ 二次空气入 口湿球温度 ，℃。 物理性 能、防腐性能、阻燃性能等八个方面评价 。笔者认 为对 于露点 从图 ５ 可 以看出 ， 湿球效率整体趋势是随着温度 的升 高而变大 的， 式蒸 发冷 却器来说其中最关键 的性能为 比表面积和 热工性能 ，即单位 除了 ３ ０ ℃时湿球效率 出现下 降的趋势 ，这可能是 由于实验过程 中系统 体积 的填料外表面积和水在填料表面的蒸发能力。 误差造成的。 结合 以上分 析 ，笔者主要关注了 比表面积和蒸 发性 能 ，同时兼顾 前文提 到的湿挺性 ，选择了某公司生产 的无机湿帘填料 。已知的其具 ３ 结论 体参数 见表 １ ，图 １ 为填 料实物图。 通过对露点式蒸 发冷 却器的实验研究 ，我们可 以看出此实验装 置 比传统空调系统更加节能和 环保 ，但是它的冷却效果并不理想 ，最终 表 １ 无机湿帘填料规格 得到的空气 的温度并没有达 到湿 球温度以下 ，这是因为实验是在空气 的相对湿度为 ３ ０ ％ 的情况下进行测试 的 ， 这种情况下 空气 的湿球温度 比较低 ，最终得到 的冷却 的空气温度 较难 达到湿球温度 以下 ；并且此 实验装置比较简单 。因此今后的实验研究可 以在此基础上通过增加干 、 湿通道达到多级蒸发冷却 的 目的 ，实现最终冷却的空气温度达到湿球 ２ 露点式蒸发冷却测试 实验 温度以下 ，逼近露点温度 。
（ １ ）图 ３ 为不 同的拟入 口温 度下 ，干 通道 内空气的温度 变化 。 其中拟入口温度为 ３ ５ ￣ Ｃ 时 ，干通道内空气的出口温度 为 ２ ８ ． ７ ６ ￣ Ｃ。
矗
（ 左 ）图 ３ 干 通 道 内温 度 变化 ； （ 中 ）图 ４ 干 湿球 温 差 和 温 降 的
变化 图； （ 右 ）图 ５ 湿球 效率变化
（ ２ ）从 图 ４ 可 以看出 ， 拟 入 口温度 为 ３ ５ ℃时 ，温降可 以达 到 ６ ２ ４ ￣ Ｃ， 干湿球温差随着拟入口温度的升高而升高，温降的变化趋势接近干湿球温 差的变化趋势 ，但又不完全相同，所以说干湿球温差的变化对露点蒸发冷 却的换热效果有一定影响 ， 而温降的变化趋势反应了实际的制冷效果。
６ ３
柬工案 技术
工 业 技 术
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无机湿 帘式填 料露 点蒸发冷却器 的实验研究
张 盼 ， 李 宁， 吕 静 ， 台佳峰 ， 张 帅 ， 阮梦依 （ 上海理工大学 环境与建筑学院 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３）
摘 要 ： 通过对水膜层应具有的性质 以及各种 不同材料效 果的对 比分析 ，选择 了一种无机湿 帘材料作为露点蒸发 冷却 系统 的填料 ，并进行 实验
２ ＿ ２ 实 验 测试 工 况 械， ２ ０ ０ ７ （ １ １ ） ．
２ ． １ 实 验 机 组 概 况
图 １ 填料 实物 图
图 ２ 露点 式 蒸 发 冷 却 器 箱 体 结 构 图
测试分析 。
关键词 ：无机湿 帘 ；露点 蒸发冷却 ；湿球温度
０ 引言
蒸发 冷却技术 利用水 的蒸发 吸热制冷 。存 无热源 条件下 ，水与 空气 间的热湿交换过程是空气将显热传递给水 ，使 空气 的温度下降 ， 含湿量增 加，进 入空气的水蒸气带 回一些汽化潜热 ，水温逐渐达 到空 气 的湿球 温度 ，可 以将降温后的空气作为送 风以降低室温 ，这种处理 空气方法称为蒸发冷却 。 间接蒸发冷却 ０ 的优化趋 向于露 点间接蒸发冷却 ，我们选 取了其 中一个核心问题一应用于露点蒸发冷却 的膜技术 ，即蒸 发水膜的材料 特 性的研究和对 比作为此次研 究的主题 ，选取 了一 种无机湿帘填料进 行 露点蒸发冷却 实验研究 。
１ 水膜材料的对 比分析与选择
目 前市面上 比较普遍 的材料有 ： 有机填料 、无机填料、金属填料、 木 丝填料、无纺布填料等几大类 。其 中有机填料主 要的主要原料是加 入某 种化 学物质的纤维纸浆 ，无机填料是 以玻璃纤维为原 料 ，经结烧 （ ３ ） 点蒸 发冷却的 换热效率： Ｔ １ ＝ Ｚ Ｌ ＿ ＿ ＿ ＝ Ｌ ，式中： １一 Ｚ 形成 的高分子复合材料 ，金属填料一般是由铝 箔丝或不锈钢丝制成 。 夏青 等经过总结研究后 发现 ，填料 的性 能通过影响其降温加湿 ｔ １ 一次空气入 口干球温度 ，℃； 能 力、外形尺寸、使用寿命等 ，直接影 响了蒸发冷 却过 程的效率 。填 ｔ ’ 一一次空气出口干球 温度 ，℃； 料 的性 能可 以从比表面积、吸湿能力 、阻力 、热工性 能、除尘能力、 ｔ ｓ 二次空气入 口湿球温度 ，℃。 物理性 能、防腐性能、阻燃性能等八个方面评价 。笔者认 为对 于露点 从图 ５ 可 以看出 ， 湿球效率整体趋势是随着温度 的升 高而变大 的， 式蒸 发冷 却器来说其中最关键 的性能为 比表面积和 热工性能 ，即单位 除了 ３ ０ ℃时湿球效率 出现下 降的趋势 ，这可能是 由于实验过程 中系统 体积 的填料外表面积和水在填料表面的蒸发能力。 误差造成的。 结合 以上分 析 ，笔者主要关注了 比表面积和蒸 发性 能 ，同时兼顾 前文提 到的湿挺性 ，选择了某公司生产 的无机湿帘填料 。已知的其具 ３ 结论 体参数 见表 １ ，图 １ 为填 料实物图。 通过对露点式蒸 发冷 却器的实验研究 ，我们可 以看出此实验装 置 比传统空调系统更加节能和 环保 ，但是它的冷却效果并不理想 ，最终 表 １ 无机湿帘填料规格 得到的空气 的温度并没有达 到湿 球温度以下 ，这是因为实验是在空气 的相对湿度为 ３ ０ ％ 的情况下进行测试 的 ， 这种情况下 空气 的湿球温度 比较低 ，最终得到 的冷却 的空气温度 较难 达到湿球温度 以下 ；并且此 实验装置比较简单 。因此今后的实验研究可 以在此基础上通过增加干 、 湿通道达到多级蒸发冷却 的 目的 ，实现最终冷却的空气温度达到湿球 ２ 露点式蒸发冷却测试 实验 温度以下 ，逼近露点温度 。
（ １ ）图 ３ 为不 同的拟入 口温 度下 ，干 通道 内空气的温度 变化 。 其中拟入口温度为 ３ ５ ￣ Ｃ 时 ，干通道内空气的出口温度 为 ２ ８ ． ７ ６ ￣ Ｃ。
矗
（ 左 ）图 ３ 干 通 道 内温 度 变化 ； （ 中 ）图 ４ 干 湿球 温 差 和 温 降 的
变化 图； （ 右 ）图 ５ 湿球 效率变化