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蒸发冷却空调新风机组的开发及实验研究

作　者: 尧德华
导　师: 黄翔；吴志湘
学　校: 西安工程大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 蒸发冷却温湿度独立控制系统蒸发冷却新风-干盘管半集中式空调系统新风机组蒸发冷却新风机组节能
分类号: TU831.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文在节能减排的社会大背景下,以开发节能环保的蒸发冷却新风机组为出发点,研究了蒸发冷却新风机组的热湿学原理、设计计算方法及工程应用效果。本文首先从温湿度独立控制系统的理论出发,就温湿度独立控制系统的设备要求和系统形式进行了阐述,最终落脚于蒸发冷却空调技术。通过陕西榆林地区应用蒸发冷却新风-干盘管半集中式空调系统的全年运行模式,说明了基于蒸发冷却的温湿度独立控制系统在陕西地区应用的可行性。通过已经使用的蒸发冷却新风-干盘管半集中式系统的两个工程测试结果表明该系统是满足舒适性要求的。接着本文在对目前存在的新风机组进行了深入细致的研究,分析了各种新风机组的组合方式,并结合焓湿图对其处理过程进行了详细的说明。本文把新风机组分为净化空调系统新风机组、半集中空调系统新风机组和蒸发冷却与相关技术相结合的新风机组三类。通过比较提出了一种蒸发冷却与机械制冷相结合的,适用于中等湿度地区和高湿度地区的全年性蒸发冷却新风机组。并针对该新风机组从热湿处理的角度进行了全年处理过程的说明,从原理上论证了该蒸发冷却新风机组的合理性。然后本文对所研究的蒸发冷却新风机组进行了热工计算,分别总结了高温表冷器的设计计算方法、低温表冷器的设计计算方法和直接蒸发填料段的设计计算方法。选取陕西榆林地区的气象条件为计算参数,计算了该地区气象条件下一台3000m~3/h的蒸发冷却新风机组各个功能段的尺寸。机组外形尺寸:2.0m×1.0m×0.8m ;高温表冷器:JW型6排表冷器,有效截面尺寸650×510mm;低温表冷器:KL-2型4排表冷器,有效截面尺寸650×510mm;直接蒸发冷却器:纸质填料,厚度300mm,淋水管径DN20;循环水泵型号:SP-6000,流量2.8m~3/h ,扬程2.5米;送风机型号:DLF3.3A,风量3900-4800m~3/h,全压530-620Pa;夏季新风机组总制冷量22.6kW,机组的总阻力330Pa。最后本文通过对西安某蒸发冷却新风-干盘管半集中式空调系统的蒸发冷却高温冷水机组、蒸发冷却新风机组以及干盘管的测试,得出在西安中湿度地区只用蒸发冷却是不能满足中湿度地区要求的。同时发现各个单独设备都达到了设计要求,但是加入机械制冷后,由于系统的自动控制等客观因素,系统运行不稳定,导致没有很理想的结果。从理论上分析,本文所研究的蒸发冷却新风机组能耗只占常规机械制冷新风机组的74.8%,节能25.2%。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
1 绪论  11-16
  1.1 研究背景  11-12
    1.1.1 低碳经济  11
    1.1.2 蒸发冷却空调技术  11-12
    1.1.3 半集中式蒸发冷却空调系统  12
  1.2 国内外发展现状  12-14
    1.2.1 国外研究状况  12-13
    1.2.2 国内研究状况  13-14
  1.3 课题的提出  14-15
  1.4 本文的主要工作  15-16
2 基于蒸发冷却的温湿度独立控制系统  16-26
  2.1 温湿度独立控制系统  16-17
  2.2 温湿度独立控制系统要求的装置  17-20
    2.2.1 消除余热的末端装置  17-18
    2.2.2 送风末端装置  18-19
    2.2.3 高温冷源  19-20
    2.2.4 新风处理方式  20
  2.3 基于蒸发冷却的温湿度独立控制系统  20
    2.3.1 蒸发冷却制取高温冷水  20
    2.3.2 蒸发冷却新风处理方式  20
    2.3.3 基于蒸发冷却的温湿度独立控制系统空调方案  20
  2.4 蒸发冷却新风-干盘管半集中式空调系统可行性分析  20-24
    2.4.1 概况  20-21
    2.4.2 室内外设计参数  21
    2.4.3 蒸发冷却新风—干工况风机盘管半集中式空调系统全年处理模式  21-24
  2.5 干燥地区蒸发冷却新风-干盘管系统应用实例  24-25
    2.5.1 工程1  24
    2.5.2 工程2  24-25
  2.6 小结  25-26
3 新风机组组合方式  26-38
  3.1 净化空调系统新风机组  26-27
  3.2 半集中空调系统新风机组  27-32
    3.2.1 一般空调系统新风机组组合方式  27
    3.2.2 干燥地区蒸发冷却半集中式空调系统新风机组  27-32
  3.3 蒸发冷却与其他技术相结合的新风机组  32-37
    3.3.1 基于溶液除湿与蒸发冷却相结合的新风机组  32-33
    3.3.2 基于蒸发冷却与机械制冷相结合的三级新风机组  33-37
  3.4 小结  37-38
4 蒸发冷却新风机组设计计算  38-49
  4.1 蒸发冷却新风机组  38-39
  4.2 高温表冷器热工计算  39-43
    4.2.1 高温表冷器热工计算方法  39-41
    4.2.2 高温表冷器热工计算  41-43
  4.3 低温表冷器热工计算  43-47
    4.3.1 低温表冷器热工计算流程  43-44
    4.3.2 低温表冷器热工计算方法  44-45
    4.3.3 低温表冷器热工计算  45-47
  4.4 直接蒸发冷却器热工计算  47-48
    4.4.1 直接蒸发冷却填料  47
    4.4.2 直接蒸发冷却器填料厚度计算方法  47-48
    4.4.3 直接蒸发冷却填料厚度的确定  48
  4.5 小结  48-49
5 蒸发冷却新风-干盘管半集中系统实验  49-64
  5.1 蒸发冷却新风-干盘管半集中系统实验台简介  49-52
    5.1.1 工程概况  49
    5.1.2 空调方案  49
    5.1.3 蒸发冷却高温冷水机组  49-51
    5.1.4 蒸发冷却新风机组  51
    5.1.5 蒸发冷却新风-干工况风机盘管的半集中式空调系统  51-52
  5.2 实验目的及测试内容  52
    5.2.1 测试目的  52
    5.2.2 测试内容  52
  5.3 实验测试仪器及方法  52-57
    5.3.1 实验测试仪器  52-54
    5.3.2 测试内容及测点布置  54-55
    5.3.3 测试方法  55-57
  5.4 实验测试数据及分析  57-62
    5.4.1 蒸发冷却高温冷水机组测试  57-58
    5.4.2 蒸发冷却新风机组测试  58-62
  5.5 能耗分析  62
  5.6 小结  62-64
6 结论与课题展望  64-66
  6.1 结论  64
  6.2 存在的不足  64-65
  6.3 课题展望  65-66
参考文献  66-71
附录  71-73
攻读学位期间发表的学术论文目录  73-74
攻读学位期间申请的专利目录  74-79
致谢  79

蒸发冷却空调新风机组的开发及实验研究

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