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蒸發冷卻
鎖定
水蒸發吸熱,具有冷卻功能。這種物理現象早為人類所利用,例如在房間內潑點水,可以使室温有所下降。
- 中文名
- 蒸發冷卻
- 外文名
- evaporative cooling
- 方 式
- DEC、IEC
蒸發冷卻現象描述
水蒸發吸熱,具有冷卻功能。這種物理現象早為人類所利用,例如在房間內潑點水,可以使室温有所下降。目前國內常見的蒸發冷卻應用是:冷卻塔的冷卻水,水依靠自身一小部分在空氣中蒸發而被冷卻;紡織廠中要求空氣濕度大,常用噴淋循環水來冷卻空氣(温度降低、含濕量增加)。蒸發冷卻需要消耗水,但耗量很小,蒸發1kg水大約有2500kJ的冷量。蒸發冷卻存在的問題是,用噴淋循環水來冷卻空氣,導致空氣濕度增大,從而限制了它的應用範圍,但是近代蒸發冷卻技術的發展已經擴展了它的應用範圍。
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蒸發冷卻方式分類
乾熱氣候區(如西北部地區等),夏季空氣的乾球温度高,含濕量低,其室外乾燥空氣不僅可直接利用來消除空調區的濕負荷,還可以通過間接蒸發冷卻等來消除空調區的熱負荷。在新疆、內蒙古、甘肅、寧夏、青海、西藏等地區,應用蒸發冷卻技術可大量節約空調系統的消耗。
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蒸發冷卻分為直接蒸發冷卻(Direct Evaporative Cooling,縮寫為DEC)和間接蒸發冷卻(Indirect Evaporative Cooling,縮寫為IEC)。直接蒸發冷卻是指乾燥空氣和水直接接觸的冷卻過程,空氣處理過程中空氣和水之間的傳熱、傳質同時發生且相互影響,空氣處理過程為絕熱降温加濕過程,其極限温度能達到空氣的濕球温度。
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在某些情況下,當對處理空氣有進一步的要求,如要求較低含濕量或比焓時,就應採用間接蒸發冷卻。間接蒸發冷卻可避免傳熱、傳質的相互影響,空氣處理過程為等濕降温過程,其極限温度能達到空氣的露點温度。間接蒸發冷卻又可分為兩類:(1)利用直接蒸發冷卻的二次空氣通過換熱器對一次空氣(被冷卻空氣)進行乾冷卻;(2)利用蒸發冷卻獲得的冷水通過換熱器對空氣進行冷卻。
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蒸發冷卻設備分類
直接蒸發冷卻設備
直接蒸發冷卻設備有噴水室和淋水填料式兩種型式。
間接蒸發冷卻器
間接蒸發冷卻器類似於空氣-空氣換熱器,換熱器換熱面的一側是被冷卻空氣(稱為一次空氣);另一側是蒸發冷卻的空氣(稱二次空氣),在二次空氣通過的同時淋循環水。常用的間接蒸發冷卻器有兩類——板翅式和管式。
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蒸發冷卻空調系統
全空氣蒸發冷卻空調系統
(1)一級蒸發冷卻系統
(2)兩級蒸發冷卻系統
(3)三級蒸發冷卻系統
空氣-水系統中蒸發冷卻的應用
(1)冷卻新風
(2)製取空調冷水
蒸發冷卻適用性分析
Ⅰ區:室外焓值h0和含濕量d0均小於室內焓值hR和含濕量dR。適宜採用蒸發冷卻空調。Ⅱ區:h0>hR,而d0<dR,蒸發冷卻宜用於空氣-水系統中冷卻新風。Ⅲ區:h0>hR,d0<dR。當d0靠近dR時,蒸發冷卻可用於空氣水系統中冷卻新風;其餘地區只能用間接蒸發冷卻對新風進行預冷,並宜用室內空氣作二次空氣。Ⅳ區:這種氣候條件的地區很少。
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蒸發冷卻產品特點
(1)能耗低。
(2)全空氣蒸發冷卻空調系統是全新風系統。
(3)初投資少,維修保養費低。
(4)受氣候條件的制約,蒸發冷卻的應用場所,系統形式、地區均受到限制。
(5)蒸發冷卻都採用循環水噴淋,容易產生水垢;臨水填料層容易被灰塵所堵塞;集水盤等存水的地方也易滋生微生物。