用直接蒸发冷却提高风冷冷水机组性能的初步研究

发表于2007-02-17 827人浏览 1人跟帖总热度:10

筑龙币+0

ben0414

扫码加入筑龙学社 · 水利工程微信群

为您优选精品资料，扫码免费领取

0
+1
0

[查看我的收藏]
+1

分享至

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫"，扫描上方二维码
请点击右上角按钮，选择

奖励

奖励于 2007-02-17 18:17:47

举报点评(0) 点赞(0)

ben0414

发表于2007-02-17 | 只看该作者

楼

直接蒸发冷却器主要由纸质填料，布水器，接水盘，循环水泵等组成。纸质填料，耐水浸泡，外形为45度斜波纹片相邻片粘叠成块，其比表面积为。水被循环水泵从接水盘中抽出，由布水器均匀地散布到纸质填料上，在填料表面形成均匀的水膜，与流经填料的空气发生热湿交换后流入接水盘中，循环使用，水温近似为空气的湿球温度。
当空气流经填料时，一方面，水分蒸发，吸收空气的显热，空气被冷却；另一方面，水蒸气进入空气中，空气得到潜热，同时被加湿，焓值基本不变。空气的状态变化过程如图1所示。 1点表示空气处理前的状态，2点表示处理后的状态，1、2、3近似为一条等焓线。可以用蒸发冷却效率来评价直接蒸发冷却器处理空气的完善程度，其表达式为：，式中，分别为空气处理前后的干球温度，为空气的湿球温度。
　　2.2 直接蒸发冷却模型的建立及求解
空气沿方向X从外界进入纸质填料层，水沿Y方向落下，形成水膜，空气进口干球温度，湿球温度，空气状态参数沿X方向变化，如图2所示。
为简化计算，作了如下假设：
（a）水膜厚度均匀，整个水膜的温度恒定，=0；水温等于进口空气的湿球温度；水膜边界层空气达到饱和状态，取水膜似的来计算水蒸气饱和压力。
（b）设备保温性和密封性好，除进出口外，没有进漏风处，空气流速U恒定。
（c）由于水的液体热相对于水的汽化潜热很小，可忽略不计。
　　2.2.1 质量方程
水的蒸发量=湿空气含湿量的增加量
……………（1）
其中：为按水蒸汽密度差计算的传质系数（，g代表干空气的属性，q代表水蒸气的属性，s代表饱和空气中水蒸气的属性。不妨设空气入口处水蒸气分压力为p，所对应的饱和水蒸气分压力为，则通过推导可得到：
……（2）
其中A=，，B为大气压，L为填料厚度。
　　2.2.2 求解传质系数
由参考文献[4 ]可得到纸质填料的传质系数:;
;其中U为空气流速，L为填料层厚度，为运动粘度;
Sc为史密特数，，式中是水蒸汽在空气中的质量扩散系数。
舍伍德数：…………………………………………（6）；
将(4)(5)(6)代入(3)式可求得：……(7)
　　2.2.3 能量方程
空气失去的总热量=空气得到的潜热量，所以，空气的总能量保持不变，在i-d图上表现为空气状态变化在一等焓线上，如图1所示。
　　2.2.4 求解蒸发冷却的出口温度和效率
空气入口参数为：干球温度，湿球温度，水蒸气分压力为p，焓值为h，含湿量为d；湿球温度下的饱和水蒸气分压力为含湿量为；水温度。由文献[5]有：…………………（8）
式中：;
　　　　;
　　　　;
　　　　;
　　　　;
　　　　

奖励