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摘 要：露点式蒸发冷却器可以将一次空气冷却到湿球温度以下，逼近引入二次空气的露点温度，这种结构只能实现55～85%的露点效率，新型逆流热质交换器是今后露点式蒸发冷却器发展的一个方向。
关键词：露点；蒸发冷却；热交换器
蒸发冷却系统利用水分蒸发的潜热——一种存在于大气中的自然能量，因此它是环境友好的并且较少的依赖于化石燃料的能量。目前可用的系统包括直接和间接和复合型三种类型。（1）直接蒸发冷却系统可以利用蒸发的潜热降低空气的温度。结果，热的干空气转变为冷的湿空气，但空气的焓保持不变。（2）间接蒸发冷却系统能够降低空气温度并且能够避免空气湿度的增加，这一特性使得它们比直接蒸发冷却系统适用范围更广。热力学上，一次（空气穿过间接蒸发空气冷却器的热质交换隔层的干侧，而二次空气穿过它相邻的湿侧。湿侧通过水分蒸发吸收干侧的热量，因此干侧被冷却，而水分蒸发的潜热进入到湿侧空气中。在理想的工作状况下，即一次空气与二次空气逆流，两种流体的流速有一个好的平衡，并且有一个无限大的接触面积，那么薄层干侧的一次空气温度将达到引入二次空气的湿球温度，而薄层湿侧的二次空气的温度将从它引入时的干球温度升高到引入一次空气的干球温度并且达到饱和。然而，实际的系统远离这种理想状态。研究证明：对于一个典型的间接蒸发冷却系统，引入的二次空气仅仅有50～60%能够达到湿球温度。
1 露点蒸发冷却器
为了制造加工简单，实际用于露点冷却的热质交换器与理想设计的稍有不同。图1给出了一个实例的原理示意图。在这种结构中，干侧部分表面被设计成允许二次空气通过，而剩余部分一次空氣在上面流动。一次空气和二次空气沿着平行流道流过干侧。在二次空气通道上有许多规律分布的孔，每个孔允许一定百分数的空气穿过并进入薄层的湿侧。当这些空气沿着干侧流动时，它们会逐渐进入到湿侧，在湿表面上产生均匀的气流分布。这种布置使得二次空气在进入隔层湿侧之前通过放热到对面得到预冷，进入湿侧被预冷的空气沿着与干侧流道垂直的流道在湿表面上流动，吸收来自干侧二次空气和一次空气的热量。结果，一次空气在进入需要制冷的空间之前被冷却，而二次空气被加湿加热后排放到大气中。
这种交换器由若干具有均匀毛细作用的纤维素混合纤维矩形薄层组成。这些薄层被堆叠在一起，通过固定在隔层一侧的流道导板来隔开。每片薄层的一侧都涂有聚乙烯以防止水的渗透。这种导板是由乙酸基乙烯制造的（EVC），它沿着一片隔层在长度方向上延伸，而在下一隔层它沿着宽度方向上延伸，在交换器中两者形成交叉流。测试表明这种交换器可以达到的湿球效率为110～122%，露点效率为55～85%。
2 新型逆流热质交换器的描述
这种可用的交换器包含了许多堆叠在一起的带有穿孔的矩形隔层，如图2所示。虽然这种结构在湿表面上创造了均匀的气流分布，但由于大量的空气沿着捷径穿过小孔，制冷效率也会降低。这明显导致了二次空气的不完全冷却，所以一次空气的制冷效率会更低。再者，二次空气与一次空气之间的交叉流排列对热交换来说不是最好的流动模型。逆流排列是更好的，因为它能够在两种临近气流之间产生更高的温差（对数平均温差）。
3 结语
露点式交换器结构提供了提高多种间接蒸发冷却系统性能的机会，因而获益行业，尤其是空调行业，在制冷（或饱和）效率的增加方面超过以前的任何水平，能减少初投资和运行成本。图2所示的这种结构只能实现55～85%的露点效率，该效率太低而不能提供建筑空调足够的冷却供风。因而需要一种新型的交换器结构来获得更高的露点效率。新型逆流热质交换器是今后露点式蒸发冷却器发展的一个方向。
[参考文献]
[1]宣永梅，黄翔，武俊梅.两种直接蒸发冷却空调机的性能研究[J].冷藏技术，2001，1：12～13.
关键词：露点；蒸发冷却；热交换器
蒸发冷却系统利用水分蒸发的潜热——一种存在于大气中的自然能量，因此它是环境友好的并且较少的依赖于化石燃料的能量。目前可用的系统包括直接和间接和复合型三种类型。（1）直接蒸发冷却系统可以利用蒸发的潜热降低空气的温度。结果，热的干空气转变为冷的湿空气，但空气的焓保持不变。（2）间接蒸发冷却系统能够降低空气温度并且能够避免空气湿度的增加，这一特性使得它们比直接蒸发冷却系统适用范围更广。热力学上，一次（空气穿过间接蒸发空气冷却器的热质交换隔层的干侧，而二次空气穿过它相邻的湿侧。湿侧通过水分蒸发吸收干侧的热量，因此干侧被冷却，而水分蒸发的潜热进入到湿侧空气中。在理想的工作状况下，即一次空气与二次空气逆流，两种流体的流速有一个好的平衡，并且有一个无限大的接触面积，那么薄层干侧的一次空气温度将达到引入二次空气的湿球温度，而薄层湿侧的二次空气的温度将从它引入时的干球温度升高到引入一次空气的干球温度并且达到饱和。然而，实际的系统远离这种理想状态。研究证明：对于一个典型的间接蒸发冷却系统，引入的二次空气仅仅有50～60%能够达到湿球温度。
1 露点蒸发冷却器
为了制造加工简单，实际用于露点冷却的热质交换器与理想设计的稍有不同。图1给出了一个实例的原理示意图。在这种结构中，干侧部分表面被设计成允许二次空气通过，而剩余部分一次空氣在上面流动。一次空气和二次空气沿着平行流道流过干侧。在二次空气通道上有许多规律分布的孔，每个孔允许一定百分数的空气穿过并进入薄层的湿侧。当这些空气沿着干侧流动时，它们会逐渐进入到湿侧，在湿表面上产生均匀的气流分布。这种布置使得二次空气在进入隔层湿侧之前通过放热到对面得到预冷，进入湿侧被预冷的空气沿着与干侧流道垂直的流道在湿表面上流动，吸收来自干侧二次空气和一次空气的热量。结果，一次空气在进入需要制冷的空间之前被冷却，而二次空气被加湿加热后排放到大气中。
这种交换器由若干具有均匀毛细作用的纤维素混合纤维矩形薄层组成。这些薄层被堆叠在一起，通过固定在隔层一侧的流道导板来隔开。每片薄层的一侧都涂有聚乙烯以防止水的渗透。这种导板是由乙酸基乙烯制造的（EVC），它沿着一片隔层在长度方向上延伸，而在下一隔层它沿着宽度方向上延伸，在交换器中两者形成交叉流。测试表明这种交换器可以达到的湿球效率为110～122%，露点效率为55～85%。
2 新型逆流热质交换器的描述
这种可用的交换器包含了许多堆叠在一起的带有穿孔的矩形隔层，如图2所示。虽然这种结构在湿表面上创造了均匀的气流分布，但由于大量的空气沿着捷径穿过小孔，制冷效率也会降低。这明显导致了二次空气的不完全冷却，所以一次空气的制冷效率会更低。再者，二次空气与一次空气之间的交叉流排列对热交换来说不是最好的流动模型。逆流排列是更好的，因为它能够在两种临近气流之间产生更高的温差（对数平均温差）。
3 结语
露点式交换器结构提供了提高多种间接蒸发冷却系统性能的机会，因而获益行业，尤其是空调行业，在制冷（或饱和）效率的增加方面超过以前的任何水平，能减少初投资和运行成本。图2所示的这种结构只能实现55～85%的露点效率，该效率太低而不能提供建筑空调足够的冷却供风。因而需要一种新型的交换器结构来获得更高的露点效率。新型逆流热质交换器是今后露点式蒸发冷却器发展的一个方向。
[参考文献]
[1]宣永梅，黄翔，武俊梅.两种直接蒸发冷却空调机的性能研究[J].冷藏技术，2001，1：12～13.