1.节能空调室的特性 节能空调系统以喷雾轴流风机为核心,简化了结构,在春,秋,冬三季可停开喷淋水泵。由喷雾轴流风机处理和输送空气,在水气比μ≤0.1的情况下,以少量的水产生等量的水雾直接给湿,达到绝热加湿的要求。在夏季,当车间冷负荷所需冷冻水量超过喷雾风机的喷雾水量时,增加一排喷淋排管,供低温冷冻水后即可满足减焓去湿的要求。增加一排喷淋排管后的总水气比μ≤0.4。如果夏季车间冷负荷所需冷冻水量小于喷雾风机的喷雾水量时,可直接喷低温冷冻水而不需加喷淋排管,就可达到减焓去湿的目的。理想的减焓去湿过程,可以认为是由绝热加湿到空气的湿球温度后,再沿100%的饱和线减焓减湿到送风状态点的复合过程。对于节能空调室,由于热交换不完全,送风状态点不可能在100%的饱和线上,与理想的减焓去湿过程有一定的差异。
(1)送风饱和度φ2。节能空调室的送风饱和度就是送风相对湿度φ2。对于节能空调室的绝热加湿过程,热交换的效果只能用通用热交换效率E′来衡量。热交换效果好,E′值就大,送风点就愈靠近湿球温度,送风相对湿度φ2就愈大。φ2与进风相对湿度φ1和水气比μ有关。在相同的进风状态下,喷雾风机的水气比愈大,则送风状态的相对湿度愈大。表7-16中的等焓加湿送风饱和度值,可供设计计算参考。
表7-16 节能空调室的等焓加湿送风饱和度
(2)去湿量Δd。当夏季供冷冻水时,供水温度决定了节能空调室的去湿量。供水温度低于进风空气的露点温度时,空气中的水蒸气就会凝出。供水温度愈低,去湿量就愈大。为方便热工计算,节能空调室的去湿量Δd是进风湿球温度点的含湿量与出风点的含湿量之差,初水温度即为喷射水初始温度。图7-38表示了初水温度与去湿量之间的关系曲线。
图7-38 初水温度与去湿量关系曲线
(3)初、终水温差Δt。节能空调室虽然水气比较小,但也不是经喷雾风机喷出的水分全部气化后加给了空气,总有一部分水聚集在喷雾风机后的集水池中。当循环利用集水池中的水时,空气与水之间发生的是等焓加湿过程,喷水初,终温度相同,等于空气的湿球温度。当供水为冷冻水时,喷雾风机喷出的水雾与空气之间进行的是减焓去湿过程,喷水终温比初温要高。表7-17列出了节能空调系统的水气比和喷水初、终水温差值。
表7-17 节能空调的水气比和喷水初、终水温差
2.节能空调室设计计算 节能空调室的设计计算步骤见表7-18。
表7-18 节能空调室热工设计计算步骤表
【例7-5】某纺织厂车间的冷负荷为266kW。冷冻水供水温度14℃。夏季车间要求相对湿度55%,温度30℃。室外计算温度35℃,相对湿度60%,新风比为10%。试进行节能空调室系统热工设计计算。
解:①作h—d图如图7-39所示。(www.xing528.com)
图7-39 节能空调室的空气处理过程
得车间空气焓值hN=68kJ/kg,进空调室空气状态焓值hC=71kJ/kg。
②确定机器露点。
选水气比μ=0.1,由表7-16查得φ2约为95%;又根据供水温度14℃,查图7-39,得自混风状态点的湿球温度起的含湿量减少值Δd=3.5g/kg,得露点空气焓值hL=59kJ/kg。
③求通风量G。
④求喷雾风机喷雾水量W1。
W1=μG=0.1×29.56=2.96(kg/s)
⑤求空调室所需冷量Q0。
Q0=G(hC-hL)=29.56×(71-59)=354.72(kW)
⑥求冷冻水量W2。
选节能空调室总水气比μ=0.4,查出表7-17得Δt为7.5℃。
考虑增设一排喷淋管,喷淋低温水。
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