如圖1-16所示。狀態(tài)1的二次空氣在容器a內(nèi)與水進(jìn)行熱質(zhì)交換,該溫度降低至狀態(tài)2,再進(jìn)入空氣一空氣熱交換器b,冷卻一次空氣后(狀態(tài)3)排入大氣。一次空氣(狀態(tài)4)在熱交換器b中降溫,至狀態(tài)5,再進(jìn)入空氣一水熱交換器c。在c中被來自容器a的低溫水冷卻,
溫度下降至狀態(tài)6。
對(duì)于干燥地區(qū),室外空氣含濕量低于室內(nèi)空氣,可直接用室外空氣作二次空氣。對(duì)非干燥地區(qū),夏季有相當(dāng)長的時(shí)間室外空氣含濕量高于室內(nèi)空氣,此時(shí)用室內(nèi)排氣作二次空氣。
熱交換器有板式和管式兩大類。板式熱交換器(見圖1-17)換熱性能好,但結(jié)構(gòu)、工藝比較復(fù)雜。隨著生產(chǎn)水平的提高,這些問題巳逐步解決,應(yīng)用日益廣泛。
水一氣熱交換器中安放著填料,噴淋裝置將水均勻地噴灑在填料上,與上升的空氣在填料中逆向流動(dòng)接觸。填料上的液膜表面是氣液兩相的主要傳質(zhì)面,因此選擇適當(dāng)?shù)奶盍喜牧虾捅砻嫘再|(zhì),使填料表面易被水潤濕,可使用較少的水而獲得較大的潤濕表面。相反,材料及其表面性質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí),水將不能形成均勻的膜,氣液接觸面積減少。
對(duì)填料的基本要求如下:
①有較大的比表面積(單位體積填料的表面積),良好的潤濕性能以及有利于液體均勻分布的形狀;
②有較大的空隙率,使氣液通過率大,空氣流動(dòng)阻力小;
③單位體積填料輕,有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和挺濕度(吸水后的剛度);
④防腐阻燃,價(jià)格低。
最早的填料用天然植物纖維(又稱木絲),以后又逐漸開發(fā)植物纖維紙質(zhì)填料、玻璃纖維、金屬填料等。金屬絲網(wǎng)鞍形填料和金屬波紋填料有比面積大、傳熱效果好、阻力小、密度小等優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格高,易堵塞,因而要求水質(zhì)好,并在進(jìn)水處裝過濾器。
填料的迎面風(fēng)速影響空氣與水的熱交換,風(fēng)速增大,開始時(shí)熱、質(zhì)交換系數(shù)提高,降溫效果好,但風(fēng)速大,不但減少了熱、質(zhì)交換時(shí)間,而且因空氣流動(dòng)阻力劇增(見圖1-18),風(fēng)機(jī)能耗增加,甚至在出風(fēng)口處空氣帶水。
噴淋在填料上的淋水密度也應(yīng)適當(dāng),淋水密度由小逐漸增大時(shí),隨著潤濕情況的改善,降溫效果提高.但淋水密度太大時(shí),填料內(nèi)空氣流動(dòng)間隙縮小,流動(dòng)阻力升高,空調(diào)送風(fēng)帶水。
間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)能調(diào)節(jié)一次風(fēng)的溫度,但不能調(diào)節(jié)濕度(過程進(jìn)行時(shí)空氣濕度可能降低,但不能人為調(diào)節(jié)),為此需輔以相應(yīng)措施,例如,在非干燥地區(qū),可以用去濕機(jī)(如轉(zhuǎn)輪式去濕機(jī))對(duì)一次空氣先除濕;在干燥地區(qū),可在間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)后再加一個(gè)主要用于調(diào)節(jié)濕度
的直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
應(yīng)用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù),蒸發(fā)后的水蒸氣不必還原成液體,而在機(jī)械制冷時(shí),制冷劑蒸氣必須還原成液體,并為此消耗機(jī)械功。蒸發(fā)冷卻之所以節(jié)能,主要因?yàn)槭∪チ诉@部分機(jī)械功,但在節(jié)能同時(shí)增加了水的消耗量,這是蒸發(fā)冷卻的缺點(diǎn),對(duì)缺水地區(qū),更應(yīng)重視這個(gè)問題。