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水侧与填料对机组降温性能的影响

[2014年9月24日]

  水侧与填料对机组降温性能的影响

  不管是填料段还是高压喷雾段,都是空气与水分子进行热湿交换的。所以,影响机组降温性能的因素除了空气侧外,还有水侧也会对机组的降温有影响。

  虽然淋水密度和喷淋水量是采用不同量纲描述同一种影响因素。但在工程上,对蒸发冷却空调机组进行设计时,对于某一特定比表面积和特定材料的填料来说(忽略水的蒸发量),只要填料的淋水断面积相等,不管填料的垂直高度相差多少,设计的淋水量是相等的,只是他们所冷却的风量不同而已。因此,衡量填料式直冷器的淋水量对冷却效率的影响时,不应该绝对的使用水气比这一概念,而应使用最佳淋水密度这一概念更为合适。

  填料式直接蒸发冷却是通过空气与填料表面的水膜进行热湿交换的,水膜的厚度直接影响水膜与空气之间的热湿交换效率。而影响水膜厚度的是淋水密度,淋水密度越大,水膜越厚,越影响空气与水的热湿交换。对于蒸发冷却空调,喷淋水量太少,由于在壁面上形成的液膜太薄,在表面张力的作用下,液膜会产生断裂或收缩,不能全部地覆盖整个表面,部分表面未参与传热传质过程,从而导致蒸发冷却设备的总体冷却效率下降。较小淋水密度可能导致填料不能被完全湿润,甚至出现“干点”,使得水与空气不能进行充分的热湿交换,蒸发冷却效率低,机组降温性能就很有限。尽管大量的数据表明,随着填料润湿情况的改善,直接蒸发冷却器的效率随淋水密度的增大而增大。然而,当淋水量足以使填料表面完全湿润并形成均匀水膜即已达到最佳淋水密度时,继续加大淋水密度对直接蒸发冷却器的效率并无多大改善,甚至会降低效率。这是因为淋水密度过大,淋水量太多使得填料表面的水膜变为不断向下滑的水流,甚至形成水桥堵塞空气流道,增大过流阻力,减少空气量,使得热湿交换更加的不充分且过多的淋水量增加耗水量,增加能耗。因此选择最佳的淋水密度对直接蒸发冷却有重要影响意义。

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