直接蒸发冷却空调设计与应用案例VIP专享VIP免费

No.5/2009总第129期第30卷制冷空调与电力机械RefrigerationAirConditioning&ElectricPowerMachinery工程设计中图分类号：TU831文献标识码：A文章编号：1006-8449（2009）05-0032-030引言纺织厂织布车间具有设备发热量大、散发的粉尘多等特点，同时生产工艺要求具有较高的相对湿度。在以往此类厂房的空调设计中，常采用机械制冷加喷淋式空气处理系统，设备投资大、运行费用高、不节能。能不能使用经济节能的直接蒸发式空调呢？为此，笔者进行了应用尝试。1直接蒸发冷却空调的特点与传统的机械空调相比，直接蒸发冷却空调具有以下特点：（1）初投资低。同等面积时安装集中式空调与蒸发式空调，蒸发式空调的初投资约为传统机械空调的3/5；（2）耗电量少。蒸发式空调系统运行能耗约为传统机械空调的1/5，节电80%左右；COP值约为机械制冷的2.5~5倍；（3）全新风运行，空气品质好。由于采用直通式全新风运行，送风空气品质有保障，明显改善了车间内空气质量；（4）风量大，送风远，降温效果好。采用离心式或轴流式风机，风量大、压力大、送风距离远，在武汉地区，机组一般能够达到4~8℃的降温效果；（5）相对湿度高。相对湿度高这一点正是纺织厂织布车间生产工艺所需要的。但相比于机械制冷空调，蒸发式空调的不利地方是送风温度偏高。2工程应用案例某纺织厂位于武汉市，织布车间长×宽×高分别为140m×40m×6m，需空调的车间面积约为5600m2，织布车间有40名操作工人。2.1冷负荷计算取武汉市最热月14：00室外平均相对湿度63%作为参考数据，室外计算干球温度35.2℃；车间内设计温度为28℃，相对湿度75％。织布车间最大瞬时冷负荷为1130kW，包括外墙、屋顶、玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷及透过玻璃窗进入的日射得热、人员散热、车间照明引起的冷负荷和设备冷负荷。直接蒸发冷却空调设计与应用案例汤文华（武汉科技学院环境与城市建设学院，湖北武汉430073）摘要：通过对一纺织厂织布车间进行蒸发冷却空调的设计与应用，结果表明蒸发冷却空调能起到降温、加湿、加强通风与换气的作用，满足生产工艺要求；与传统的纺织厂空调相比，其设备整体投资少，运行费用更省。关键词：直接蒸发冷却空调；设计与应用；织布车间；通风；节能32No.5/2009总第129期第30卷制冷空调与电力机械RefrigerationAirConditioning&ElectricPowerMachinery工程设计2.2空气降温过程分析空气降温过程如图1所示，即A-C-N线。冷风的形成即图中A-C段，冷风吸收房间余热后状态发生改变，由进入时的C态变为离开时的N态，测定并计算这两状态的差值便可知道房间换掉的热量。由焓湿图看出，过程CN=CM+MN。过程CM是等湿加热（显热增加，含湿量不变），过程MN是等焓增湿（含湿增加，总焓不变），故冷风增加的热量等于CM段增加的显热。2.3送风量确定QL=C·ρ·V·Δt（1）式中QL—房间冷负荷，kW；Δt—冷风在房间里等湿加热的温升，℃；C—空气的比热容，取1.01kJ/（kg·℃）；ρ—空气密度，取1.29kg/m3；V—送风量，m3/s。可以得到：V=QL/（C·ρ·Δt）因实际中测得的是冷风实际的温升，故用实际温升Δt′表示。V=QLCρ（Δt′+δ）（2）式中Δt′—冷风离开房间时的实际温升，℃；δ—等湿加热与实际温升之差，℃。Δt′与通风方式、使用对象、房间大小、设备等因素相关，综合考虑取Δt′=4.5℃。由焓湿图看出，δ实际是由于冷风在室内进一步吸湿降低的温度，因为房间的加湿程度远远小于制冷机本身的加湿，故δ是一个很小的数，在此空调系统中根据车间干湿程度，取0.5℃左右。所以：V=QLCρ（Δt′+δ）=11301.01×1.29×（4.5+0.5）=173.5（m3/s）折合为空气质量流量是：G=Vρ=173.5×1.29=223.8（kg/s）总送风量为：624600m3/h。2.4空调机结构确定[1]武汉地区的气象条件为：室外计算干球温度35.2℃，室外计算相对湿度63%，经处理后为75%；空调机的三个侧面用作进风侧，而另一个侧面用作出风口；填料选用瑞典蒙特公司的CELdek5090有机填料[2]，面积系数600cm/m2，填料推荐厚度100~150mm，每面迎风面积为1500mm×1500mm。假定在整个热湿交换过程中水的汽化潜热为r=2500kJ/kg，迎面风速取推荐值：2m/s。计算过程变化焓湿图如图2...