露点蒸发冷却器效率分析(3)
3.3 气流速度对?分布及?效率的影响
图5(a)为在进气温度35 ℃,相对湿度为20%的条件下,随着气流速度的增大,露点蒸发冷却器的热能?、化学?、机械?的变化趋势曲线。由图可知随着气流速度的增大,干通道内增加的热能?由68.1 kJ增加到228.7 K,增加了235.8%,湿通道内化学?的减少量呈线性快速增加,由153.5 kJ增加到748.8 kJ,增加了387.9%。机械?的减少量快速增加,由18.7 kJ增加到369.1 kJ,增加了1873.8%。
图5(b)为随着气流速度的增大,露点蒸发冷却器的?效率变化趋势曲线。由图可知随着气流速度的增大,?效率由18.2%下降到3.1%。实测结果显示:随着气流速度的增加,机械?的减少量快速增加是降低?效率的关键性影响因素。分析原因可知随着气流速度由0.5 m/s增大到2.5 m/s,风机的功率增大,机械?的减少量增加,流动阻力造成的?损失增大,且在同一时间内通过干湿通道的空气增多,化学?增多,但是由于湿通道内空气与润湿蒸发面热质交换不充分,不可逆?损失增多。且热能?的增加幅度小于化学?和机械?减少量增加的幅度,故?效率降低。
图5 气流速度对?分布以及?效率的影响
4 结论
(1)基于热力学第二定律,采用?分析法,从能的“量”和“质”两方面全面的,评价了露点蒸发冷却器的能源利用率。仅从能量方面分析,此露点蒸发冷却器的制冷效率大于100%,但并不能说明露点蒸发冷却器没有节能空间,经计算在本文的测试工况下?效率最高仅达到36.7%,存在大部分的?损,故仍具有很大的节能潜力。
(2)通过测试计算不同工况下干湿通道内热能?、化学?、机械?的分布以及变化,结合?效率,可以清楚地知道露点蒸发冷却器节能的薄弱环节,从而找出减少能源损失的方法。
(3)当进气温度由20 ℃增大到40 ℃,露点蒸发冷却器的?效率由10.6%提高到36.7%,热能?的快速增加是提高?效率的关键因素,可通过促进空气与水的蒸发冷却,减少传热传质过程的不可逆损失,以及减小空气流过通道的阻力提高?效率。
(4)当进气相对湿度由20%增大到60%,?效率快速降低,最高仅为21.8%。化学?的快速减少是降低?效率的关键因素,高温高湿地区在保证输入较少的机械?的前提下可以考虑在干通道进风口按安装干燥装置提高?效率。
(5)当气流速度由0.5 m/s提高到2.5 m/s时,?效率快速降低,最高仅为18.2%。机械?的快速增加是降低?效率的关键因素。气流速度太大,增加风机功率,二次空气与润湿蒸发面的热质交换过程不充分,机械?得不到充分利用,化学?损增大。气流速度太小,制冷量达不到,因此气流速度应保持合理值,既保证制冷量,又使能量利用率达到最高。
[1] 黄翔,徐方成,武俊梅.蒸发冷却空调技术在节能减排中的重要作用[J].制冷与空调,2008,8(4):17-20.
[2] 刘佳莉,黄翔,孙哲.新型复合式露点间接蒸发冷却空调机组的试验研究[J].流体机械,2014,42(5):61-66.
[3] Cui X,Chua K J,Yang W M,et the performance of an improved dew-point evaporative design for cooling application[J].Applied Thermal Engineering,2014,63(2):624-633.
[4] 褚俊杰,黄翔,孙铁柱.国内外露点间接蒸发冷却技术研究最新进展[J].流体机械,2017,45(9):71-76.
[5] Sohani A,Sayyaadi H,Hoseinpoori and multi-objective optimization of an M-cycle crossflow indirect evaporative cooler using the GMDH type neural journal of refrigeration,2016(69):186-204.
[6] 陈俊萍,黄翔,宣永梅.露点间接蒸发冷却器?分析[J].流体机械,2007,35(11):78-82.
[7] 黄翔.国内外蒸发冷却空调研究进展[J].暖通空调,2007,37(3):32-53.
[8] M-cycle based cooling system[J].Air Conditioning Heating and Refrigeration News,2008,235(11):30.
[9] 丁杰,任承钦.基于CFD方法的间接蒸发冷却器?分析[J].制冷与空调,2006,6(4):19-25.
[10] 沈维道,童钧耕.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2007:173-174.
[11] 任承钦.间接蒸发冷却?分析及板式换热器的设计与模拟研究[D].长沙:湖南大学,2001.
[12] Kenneth Work J thermodynamics for engineers[M].Miley New York,1998.
[13] 王国茂,赵潇,魏莉鸿.大开挖穿越管道热力耦合分析[J].压力容器,2018,35(2):35-42.
[14] 李雅楠,钱才富.基于VB和ANSYS参数化建模的高压加热器应力分析和强度评定[J].压力容器,2019,36(1):48-53.
文章来源:《化学通报》 网址: http://www.hxtbzzs.cn/qikandaodu/2021/0426/650.html
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