湿帘降温的通用经验设计

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时间:2018-01-23

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1、湿帘降温的通用经验设计湿帘降温是一种经济有效的空气调节办法,它的设计参数目前通常都是由所属行业给出,如大棚温室给出需用通风量/平方米,畜禽养殖给出需用通风量/千克活重等。随着该技术应用的扩展,必然涉及到许多其他方面甚至跨行业、非标准问题,工程技术人员就希望依据一种更通用的设计计算方法,使用者也希望有更实际、快捷的经验估算。本文拟在此方面进行探讨,并从我们的经验出发,提出一些相关设计数据,供业内人士参考,专家指正。    一、湿帘降温过程分析    湿帘降温是外界高温空气穿过浸水湿帘,增湿降温,形成冷风;冷风通过受控房间,将房间余热吸收,而

2、后排出室外的过程。显然,该过程是由两段构成的,前段是冷风形成,后段是冷风在房间里的热交换,表现于焓湿图上(见图一),即A-C-N线。关于冷风的形成,图中A-C段,相关教材和厂商资料中已有不少分析,在此就不做过多的介绍了;现仅看冷风进入房间后部分:冷风自进入房间始到离开房间止,热同时交换完毕,全部的冷风吸收了房间全部的余热(因地面传热比例很小,不考虑)。系统到达平衡后,房间减掉的热势必等于冷风增加的热(常规空调基本是用回风,新风量很小,一般≤20%,它的热交换是混合式)。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

3、计算两态的差便可知道房间换掉的热。由焓湿图看出,过程CN=过程CM+过程MN。过程CM是等湿加热(显热增加含湿不变),过程MN是等烙增湿(含湿增加,总焓不变),故冷风增加的热等于CM段增加的显热,用公式表示:    Q=c.p.L△tmc    式中    Q-冷风增热量即房间冷负荷(Kc/h)    L-冷风量(m3/h)    c-空气比热0.24(Kc/Kg℃)    P-空气质量1.2(Kg/m3)    △tmc-冷风在房间里等湿加热的温升(℃)    于是风量    L=Q/c.p.△tmc    因实践中注意的是冷风实际温升

4、,故用实际温升△t表示:    L=Q/c.p(△t+δ)    式中    △t-冷风离开房间时的实际温升(℃)    δ-等湿加热与实际温升之差(℃)    一般情况下,可用此式进行湿帘降温需用风量的计算。    关于式中参量Q、△t、δ的给定:    1.冷负荷Q    房间内冷负荷来自多方面:太阳辐射,建筑维护结构传热、漏风带热,房间内动物、人、设备、照明产生的热等。冷负荷的计算可查找有关暖通空调设计资料,但应用中是很繁杂的,我们推荐下面经验数据参考(见表一)。    2.冷风温升△t    在冷负荷一定的情况下,冷风量L与冷风温

5、升丛成反比,△t设定的高则冷风量L低。它又与通风方式、使用对象、房间大小、长宽方向、空间布置、空气质量、断面风速、温度场均匀性、设备投资等因素相关,使用中必须全面考虑,酌情给定,其取值趋向见表二。    根据我国相关建筑设施的多数情况,建议冷风温升丛在如下范围内选取:    负压控温2.5-3.5℃    正压控温5-7℃    3.等湿加热与实际温升之差6    由焓湿图看出,6实际是由于湿帘风在室内进一步吸湿降低的温度,因为房间的加湿远远小于湿帘加湿(畜禽舍一般≤5%,温室一般≤10%),故δ是一个很小的数,实践中可根据室内干湿程度在

6、0.5℃左右选取(如房间很于是负数)。应该注意到,房间里的湿度使温升产生负反馈,温升使空气相对湿度下降(温升3℃,相对湿度降低10%),蒸发加强(特别在房间后段),而吸湿使温度又降下来了,这对总控温目标是有利的,房间太干没有这种关系。    根据上述参数,对于一个系统一般都可以计算出湿帘降温所需的风量,但要注意,这里仅是依据了热力学的原则。对于不同的应用对象,还应用其具体的环境条件与特殊要求进行校验。但根据我们的大量实践,特别在农牧业方面的经验证明,在我国目前情况下,以上算法是有通用性并且是足够正确的。    二、风机的选择(负压纵向通风

7、)    1.风机种类    以负压纵向通风方式工作,湿帘通常安装在风机负压侧,并成为风机的主要负载,其阻力一般不超过20帕斯卡。湿帘降温的效果是完全取决于通风量的,通风量大降温大。故应该选择轴流式低风压大流量通风机。工业用通风机风压高、功耗大不适用,选离心风机更是错误的。    2.风量参数    对风机厂商提供的风机风量参数,必须注意到其对应的静压,因为同一台风机在不同静压下工作时风量不同,即负载不同风量不同。不能以0风压对应的风量计算。    3.数台风机联合工作问题    因总风量大或为满足不同季节的风量调节要求,常会遇到数台风机

8、联合工作的问题(并联),甚至大小风机搭配。此时须注意:数台风机联合工作的总风量小于各台风机单独工作的风量之和。这是因为风机并联时彼此成了负载,风压提高风量下降所致。故并联设计中应采用较高静压下

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