风冷冷水机组管理论文
风冷冷水机组管理论文 摘要：本文建立了纸质填料的直接蒸发冷却器的数学模型，分析了直接蒸 发冷却效率的主要影响因素，并将直接蒸发冷却技术应用到风冷冷水机组中，对 改进系统进行了模拟仿真，得出了改进系统的性能，对改进系统在我国条件下的 应用前景进行了预测。关键词：风冷冷水机组直接蒸发冷却纸质填料空气调节节能 1前言 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，空调设备的应用日益广泛， 给能源尤其是电力造成较大的压力。如何降低空调设备的能源消耗和提高空调设 备的性能，已经成为当前研究的重要课题。
直接蒸发冷却是指循环水与空气直接接触而对空气进行加湿冷却，基本不 消耗或很少消耗一次能源,且对环境无破坏作用。将直接蒸发冷却技术应用到风 冷冷水机组，利用蒸发冷却对进入冷凝器的空气进行预处理，能够达到节能和提 高系统COP的目的。天津大学和同济大学等已经对此作了实验研究，得出了一些 重要结论，但也有一些不足，主要体现为直接蒸发冷却采用的填料为金属填料， 虽然具有较高蒸发冷却效率，但是填料厚度大，因而设备的体积大，适用性有限。
本文提出以纸质填料作为蒸发冷却的填料，对此建立了数学模型，分析了直接蒸 发冷却效率的主要影响因素，并将直接蒸发冷却技术应用到风冷冷水机组中，对 改进系统进行了模拟仿真，得出了改进系统的性能，对改进系统在我国条件下的 应用前景进行了预测。
2直接蒸发冷却器的原理 2.1直接蒸发冷却的原理 直接蒸发冷却是指循环水与空气直接接触，利用水蒸发吸热对空气进行冷 却。
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