高壓噴霧和噴霧形式對(duì)加氣效果的影響

高壓噴霧和噴霧形式對(duì)加氣效果的影響

高壓噴霧干燥主要由高壓柱塞泵加壓，處理后的水壓過大，通過高壓管道輸送至高壓霧理分離器。霧化后，3.15m的微霧被噴入空氣。水霧吸收空氣的熱量，從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣，空氣溫度降低?？諝庵形盏乃舭l(fā)蒸汽增加了相對(duì)濕度，水的蒸發(fā)潛熱保持不變。加濕的同時(shí)起到降塵和洗塵的效果,這就是高壓噴霧系統(tǒng)的加濕降溫過程。高壓噴霧的加濕方式可以廣泛應(yīng)用于紡織、印刷、木材加工、電子、半導(dǎo)體、化工、恒濕工房、賓館、高科技農(nóng)業(yè)及軍事工業(yè)等產(chǎn)業(yè)。高壓噴霧加濕技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、選型方便、加濕效率高、能耗低,在日漸被人們所重視的加濕領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于高壓噴霧加濕器及配套設(shè)備的設(shè)計(jì)及驗(yàn)收,相關(guān)手冊(cè)及有關(guān)資料中都沒有提供具體數(shù)據(jù)。僅靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和廠家提供的產(chǎn)品樣本設(shè)計(jì)、設(shè)置噴射方向、擋水板、集水盤等,由于使用條件不同,會(huì)出現(xiàn)加濕效果差、水霧外溢等問題。目前對(duì)空調(diào)加濕器加濕性能的研究,僅僅局限于水的利用率和電耗狀況,其常用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)有加濕效率和單位加濕量的電耗,不能科學(xué)、全面地衡量空調(diào)加濕器的性能優(yōu)劣。本文主要對(duì)噴霧形式進(jìn)行探討,對(duì)高壓噴霧加濕中的不同形式對(duì)加濕效率的影響進(jìn)行研究,力求將加濕效果最優(yōu)化,對(duì)工程實(shí)際中提高加濕效率提出有效的改善方案,課題中的試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)結(jié)果將為工程實(shí)際應(yīng)用提供參考及指導(dǎo)意義。1設(shè)備和方法的實(shí)驗(yàn)1.1空氣加速度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖1所示。根據(jù)圖1所示,1-3為空氣加濕段,待加濕的空氣與噴霧在這一段風(fēng)管內(nèi)混合,對(duì)入口空氣起到加濕的作用,3處為擋水板,當(dāng)加濕空氣所需的水量小于噴霧的加濕量或者由于加濕效率的影響,會(huì)導(dǎo)致空氣加濕段的噴霧有過量剩余的現(xiàn)象,此時(shí),擋水板可以將過量的噴霧擋住,在擋水板下方開有小孔便于被擋水板擋住的水流出,并設(shè)有蓄水槽,導(dǎo)向風(fēng)管外部。在擋水板后方設(shè)有一段充分混合區(qū),經(jīng)過噴霧加濕的空氣在這里充分混合后,提高空氣溫濕度的均勻性,有利于提高下一段的空氣溫濕度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。4-5段為空氣參數(shù)檢測(cè)段,通過測(cè)量此處的風(fēng)速,推算出單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入風(fēng)管內(nèi)的空氣量;擋水板前后的含濕量差,推算出單位時(shí)間內(nèi)空氣吸收的水量,與噴霧量進(jìn)行比較,就可以得到加濕效率。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,缺少實(shí)驗(yàn)所需足夠風(fēng)量的單臺(tái)風(fēng)機(jī),因此采用三臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)的方式,以起到加大風(fēng)量的作用,經(jīng)過測(cè)試,三臺(tái)風(fēng)機(jī)若同時(shí)接在風(fēng)管上則無法達(dá)到預(yù)期風(fēng)量,因此采用靜壓箱的方式,空氣經(jīng)加濕后經(jīng)過靜壓箱,三臺(tái)風(fēng)機(jī)獨(dú)立連接至靜壓箱,另一端接到室外,將加濕后的空氣排出室外。1.1.1片段管式對(duì)接實(shí)驗(yàn)室可用設(shè)備為兩根風(fēng)管,分別為尺寸為650mm×650mm,長度為1500mm風(fēng)管以及尺寸為750mm×750mm,長度為1100mm的風(fēng)管,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備限制,單根風(fēng)管不能滿足加濕段的長度需求,根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備,空氣加濕段采用兩段風(fēng)管對(duì)接的形式。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),加濕段長度為2m左右時(shí)基本能滿足加濕需求,當(dāng)采用兩段風(fēng)管對(duì)接時(shí),除去充分混合段,加濕段長度可達(dá)到2m以上,可以滿足實(shí)驗(yàn)需求。對(duì)接時(shí),采用650mm×650mm風(fēng)管在前,750mm×750mm風(fēng)管在后的形式對(duì)接,因?yàn)槿绻?50mm×750mm風(fēng)管在前時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致接口處風(fēng)管尺寸變小而部分噴霧直接打在交接處的風(fēng)管壁上而影響加濕效果以及后續(xù)加濕量及加濕效率的測(cè)定。1.1.2擋水板前噴霧的預(yù)處理經(jīng)過加濕的空氣及過量的噴霧經(jīng)過擋水板后,過量噴霧被擋水板擋住后經(jīng)過一段距離的充分混合,為提高準(zhǔn)確性,后進(jìn)入300mm×300mm風(fēng)管,同時(shí)也方便風(fēng)管接入靜壓箱后連接三個(gè)風(fēng)機(jī)排出室外。1.1.3空調(diào)出風(fēng)操作靜壓箱可用來減少噪聲,又可獲得均勻的靜壓出風(fēng),減少動(dòng)壓損失。而且還有萬能接頭的作用。把靜壓箱很好地應(yīng)用到通風(fēng)系統(tǒng)中,可提高通風(fēng)系統(tǒng)的綜合性能?？照{(diào)出風(fēng)從空調(diào)風(fēng)機(jī)里面出來的時(shí)候,具有很大的風(fēng)速,同時(shí)由于空調(diào)風(fēng)機(jī)自身的結(jié)構(gòu)原因,空調(diào)的出風(fēng)并不均衡,空氣在風(fēng)管中相互摩擦碰撞,會(huì)發(fā)出較大的噪音,空調(diào)風(fēng)速也會(huì)急劇下降,使得空調(diào)出風(fēng)不能被送得很遠(yuǎn)。為了有效降低空調(diào)的噪音,將空調(diào)出風(fēng)送到更遠(yuǎn)的地方,采用空調(diào)靜壓箱,將空調(diào)出風(fēng)先送到靜壓箱,將空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓,空氣流動(dòng)就變得又緩慢又均勻又穩(wěn)定了,噪音能得到大大的降低。同時(shí),靜壓箱內(nèi)出來的空氣靜壓升高、壓力均勻恒定,通過風(fēng)管能被送到更遠(yuǎn)的地方。本實(shí)驗(yàn)中,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,高壓噴霧主機(jī)的噴霧量較大,當(dāng)采用較少風(fēng)量時(shí)必然有噴霧量的剩余,但實(shí)驗(yàn)室又缺少實(shí)驗(yàn)所需足夠風(fēng)量的單臺(tái)風(fēng)機(jī),因此采用三臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)的方式,以起到加大風(fēng)量的作用,經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試,如果三臺(tái)風(fēng)機(jī)單獨(dú)接至風(fēng)管,則無法達(dá)到風(fēng)量累加的作用,因此采用添加靜壓箱的方式,空氣經(jīng)加濕后經(jīng)過靜壓箱,三臺(tái)風(fēng)機(jī)分別連接至靜壓箱,再從另一端單獨(dú)接至室外。1.2溫濕度儀器測(cè)量m/s1)風(fēng)速儀器。測(cè)風(fēng)速采用深圳市德圖遠(yuǎn)大儀器有限公司生產(chǎn)的testo425風(fēng)速儀,量程0~+20m/s,精度±(0.03m/s+5%測(cè)量值),分辨率0.01m/s。2)溫濕度儀器。溫濕度采用VAISALAHM34手持表,相對(duì)濕度測(cè)量范圍0~100%RH,準(zhǔn)確度±2%RH(0~90%RH);±3%RH(90~100%RH),溫度范圍-20~+60℃,準(zhǔn)確度±0.3℃。1.3霧化作業(yè)狀態(tài)高壓噴霧加濕器的加濕量與噴霧量是兩個(gè)有著本質(zhì)區(qū)別的概念。加濕量是指在標(biāo)準(zhǔn)工況下,噴到空調(diào)機(jī)組內(nèi)的水霧在單位時(shí)間內(nèi)被空氣吸收的那部分水量(又稱為有效加濕量)。噴霧量是指加濕器在正常工作狀態(tài)下,單位時(shí)間內(nèi)(通常指每小時(shí))所有噴頭噴出的水霧總和,即:有效加濕量=噴霧量×加濕效率。有效加濕量Gw,e:噴霧加濕時(shí),霧化水量與被空氣吸收的水量是不同的,霧化的水量稱為加濕量或噴淋水量Gw(kg/s)。被空氣吸收的水量稱為“有效加濕量”。式中:Ga為干空氣流量,kg/s。加濕效率E1:霧化水量中有效加濕量所占的比例,稱為“加濕效率”[3~6]?？諝鉂癫罘?直接測(cè)定加濕器加濕量的方法,對(duì)通過加濕器前、后的空氣參數(shù)及風(fēng)量進(jìn)行測(cè)量,用測(cè)出的風(fēng)量與通過加濕器前、后的空氣含濕量差的乘積來確定加濕量。2逆噴時(shí),氣和霧滴逆向流動(dòng),生成均為濕模式噴霧方向可采用順噴、逆噴和混噴。順噴時(shí),氣流和噴霧霧滴同向流動(dòng),空氣與水接觸時(shí)間長,加濕效果好。逆噴時(shí),氣流和霧滴逆向流動(dòng),換熱效率高,除濕效果較好。根據(jù)實(shí)驗(yàn)判斷其是否正確,比較得出噴霧形式的最佳方式。表1為在相同的加濕距離(1.2m),相同的風(fēng)量(2592m3/h)及噴水量(1.84kg/h)的前提下,比較不同噴霧形式對(duì)加濕效率的影響。3噴霧凝結(jié)通過比較,在風(fēng)量、加濕距離、噴水量相同的情況下,吸收效率和噴嘴的噴霧形式有關(guān),逆噴的效果最佳。但根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象,