[科普中国]-间接蒸发冷却技术

间接蒸发冷却原理

图1为间接蒸发冷却原理示意图。间接蒸发冷却作为蒸发冷却的一种独特等湿降温方式，其基本原理是：利用直接蒸发冷却后的空气(称为二次空气)和水，通过换热器与室外空气进行热交换，实现新风(称为一次空气)冷却。由于空气不与水直接接触，其含湿量保持不变，一次空气变化过程是一个等湿降温过程。

相关工业部门可在充分利用现有喷水室作为直接蒸发冷却的基础上，在其前端加装间接蒸发冷却器，对新风进行预冷，减少机械制冷负荷，以增大送风温差，从而可大幅度降低人工制冷量。其热湿处理过程如图2所示。图中，实线为采用间接蒸发冷却器后的过程线，而虚线为不加间接蒸发冷却器的传统过程线。W点为室外新风点，W`为新风经过蒸发冷却器预冷后的点，G’为新回风混合点，CL线为喷水室处理线，L点为送风状态点，N点为室内状态点。

可以看出，在送风量、新风量相同的条件下，由于(hc—hL)>(hc`一hL)，说明经过间接式蒸发冷却技术对新风预处理后的热湿处理过程节约制冷量。

间接蒸发冷却器间接蒸发冷却技术可由间接蒸发冷却器来完成。目前市场上的间接蒸发冷却器主要有板式间接蒸发冷却器和管式间接蒸发冷却器两种形式。板式间接蒸发冷却器优点是换热效率高、制造工艺比较成熟，目前应用较多。存在的主要问题是流道窄小，容易堵塞，尤其是空气含尘大的场合，随着运行时间的增加，换热效率急剧降低，流动阻力大，布水不均匀、浸润能力较差。同时使用的金属材料易被腐蚀，造成结垢、维护困难等。管式间接蒸发冷却器优点是布水均匀，容易形成稳定水膜，有利于蒸发冷却的进行。且空气流道较宽，不会产生堵塞，因而流动阻力小，且二次空气流道和风机便于布置。存在的主要问题是占地空间较大。对纺织厂来说，管式间接蒸发冷却器比板式间接蒸发冷却器的综合效果好。

间接蒸发冷却技术应用间接蒸发冷却是通过水的蒸发吸热来制冷，因此只有当所使用的空气具有较大的干湿球温度差的情况下，才可能有良好的制冷效果。因此，间接蒸发冷却技术极为适合新疆、甘肃等夏季室外干湿球温度相差较大的地区。在室外温度不是很高的情况下，使用喷水室直接蒸发冷却不能达到生产要求时，在不增加人工冷源的情况下，采用喷水室加间接蒸发冷却方式即可满足生产要求。

在西北、华北等干燥地区，夏季虽然也比较炎热，但空气比较干燥，千湿球温度相差大，因而这导致室外焓值较低，有些地方甚至出现室外空气的焓值低于车间内空气焓值的情况。在这种特殊的地理环境下不需利用室内循环风，但同时也不能直接使用室外新风。这使得利用直接蒸发冷却、间接蒸发冷却这样的天然冷源成为必然。

夏季室外温度高于室内温度，是否使用机械制冷，如何选择冷源，这关系到初次投资和运行费用等问题，各地区应根据自己的条件、要求、地理和气象参数综合选择。总体而言，使用间接蒸发冷却器后，干燥地区和中等湿度地区在不使用机械制冷的情况下也可以满足车间的温湿度要求。在非干燥地区和气流纺、络筒、织布等湿度要求较高的车间，可采用间接冷却技术，结合喷水室的空调形式，将空气处理到规定的温湿度，达到节能的目的。室外的空气首先进入间接蒸发冷却器进行等湿冷却，然后进入喷水室进行热湿处理。可以取代或减少机械制冷，节约大量能源。2