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1、露点间接蒸发冷却器结构对比分析周海东黄翔范坤(西安工程大学,陕西西安710048)摘要:本文详细分析了M-Cycle的工作原理,介绍了近几年国内外出现的几种露点间接蒸发器的结构,包括叉流式、逆流式、以及间接-直接两级蒸发冷却器,比较这几种结构的优点与不足。参考大量国内外文献,总结露点间接蒸发冷却器在设计时考虑的因素,例如冷却器进口的气象参数、风量、工作/产出空气的比例、通道长度或高度、芯体的材质等,希望对今后设计人员有所借鉴。关键词:蒸发冷却露点蒸发冷却M-Cycle结构对比设计参考Acomparativeanalysisofconfigurationon
2、dewpointevaporativecoolerZHOUHai-dong,HUANGXiang,FanKun(Xi'anPolytechnicUniversity,Xi'an,710048,China)Abstract:ThepaperanalyzedtheprincipleofM-Cycle,thispaperintroducesseveralkindsofdewpointevaporativecoolerpresentedathomeandabroadinthestructureoftheindirectevaporatorinrecentyears,
3、includingcrossflow,counterflow,andindirect-directevaporativecooler,comparingtheadvantagesanddisadvantagesofseveralstructure.Referenceplentyofdomesticandforeignliterature,thispapersummarizesconsideredfactorswhendesignthedewpointevaporativecooler,suchasinletconditionsofcooler,airvolu
4、me,working/productairrateandchannellengthorheight,materialofcoreandsoon,maybedesignercandrawlessonsfromitinfuture.Keywords:Evaporativecooling,Dewpointcooling,M-cycle,Configurationcomparison,Designreference1前言[1]国际学者ValeriyMaisotsenko发明了一种新型的热力循环,即Maisotenko-cycle。M-Cycle利用自然界的干空气能来
5、冷却降温,在不使用压缩机和制冷剂的情况下,能够冷却气体(或作者简介:周海东(1988—),男,西安工程大学,在读研究生,供热、供燃气、通风及空调工程专业。联系方式:E—mail:mishaotu@126.com课题来源:本课题受陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011KTCQ01-10)的资助研究方向:主要从事蒸发冷却空调技术的研究液体)至空气的湿球温度以下,甚至逼近其露点温度,而且不增加产出空气的含湿量,应用于蒸发冷却空调领域,也就是露点间接蒸发冷却。近年来,国内外出现了许多基于M-Cycle的露点间接蒸发冷却器,笔者参考国内外文献及产品样本,在本文对露
6、点间接蒸发冷却器的结构进行分析对比,就有关机组的设计提出自己的看法,以其抛砖引玉。2M-Cycle工作原理M-Cycle利用与板翅式间接蒸发冷却器相同的干通道和湿通道,但不同的气流组织创造了新的热力学循环,产出空气被冷却到进口空气的湿球温度以下且逼近露点温度。图1a理想的逆流式换热器的焓湿图图1b理想的逆流式换热器的示意图如图1a和图1b,进口气流Ⅰ先经过板的干通道后进入板的湿通道成为气流Ⅱ,最后作为气流Ⅲ排出。由于湿通道水分蒸发的汽化潜热吸收板壁热量,当进口气流Ⅰ经过板的干通道时被冷却。干通道的气流被湿通道的气流冷却,湿球温度也随之降低。在干通道的末端,从
7、干通道进入湿通道的气流Ⅱ的焓值为进口空气达到露点温度时的焓值hdp。刚进入湿通道的冷空气温度为进口空气的露点温度。假设进口空气质量流量为G,则能量平衡表达式为G(h1-hdp)=G(h1wb-hdp)或h1=h1wb(1)板壁上任一点上,h1=h2,因此系统既没有获得热量也没有带走热量。在这一过程中,由于产出空气就是工作空气,系统的制冷量为零。只有一股气流时,hin=hout。对理想的逆流式换热器的分析如上所述。实际上,由于进口空气与排气的确存在焓差,离开湿通道的气流获得额外的热量。湿空气沿着相应的饱和线升温达到图1a中最大值点3之后离开系统,此时t3=t1
8、,相对湿度为100%。从板的干侧获得的热量增加了排气