噴霧加濕系統(tǒng)的工作原理

2022年08月23日 10:28:27人氣：417來源：杭州力創(chuàng)實業(yè)有限公司

　　噴霧加濕系統(tǒng)在日常的應(yīng)用中愈來愈多，無論是廠家還是一些景觀，都能見到它的身影，但許多客戶對噴霧加濕系統(tǒng)的原理還不是特別了解，對此，為大家講解一下：

　　噴霧增濕霧滴蒸發(fā)

　　近年來，為解決直接空冷機組在夏季高溫季節(jié)普遍存在出力受限，不能滿發(fā)的問題，很多國內(nèi)已投運的直接空冷機組在空冷凝汽器入口加裝了噴霧增濕裝置。其工作原理如下：水經(jīng)過噴嘴霧化形成一定粒徑的霧滴，霧滴在運動過程中與空氣充分混合并迅速蒸發(fā)，由于水的汽化潛熱較大，水蒸發(fā)時會大量吸收空氣中的熱量，從而降低空氣的干球溫度。然后，將降溫后的濕空氣送到空冷散熱器，以提高空冷島的換熱量。在該系統(tǒng)中，噴嘴的布置高度，布置角度對該裝置的效率影響非常大。所以，研究霧滴的蒸發(fā)與傳熱是進一步研究噴霧增濕系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。

　　霧滴在靜止環(huán)境下的蒸發(fā)和傳熱分析

　　霧化水滴在空冷單元內(nèi)的蒸發(fā)過程是非常復(fù)雜的物理過程。它涉及到動量、熱量和質(zhì)量的傳遞以及輸運等復(fù)雜過程，水霧是由很多不同粒徑的離散小霧滴群所構(gòu)成的，由于氣流的湍流脈動而引起的不規(guī)則運動有可能使很多小水滴相互碰撞聚并成較大水滴。這個過程目前尚無法給出定量的數(shù)學(xué)描述。所以要精確地分析水滴的蒸發(fā)過程，必須忽略霧滴之間的聚并和相互作用，然后根據(jù)動量、熱量和質(zhì)量傳遞和輸運的基本原理，結(jié)合適當(dāng)?shù)亩嘞嗔鲃幽Ｐ停⑵饸怏w和霧滴群運動動量方程、氣體和霧滴群之間熱量傳遞的能量方程、霧滴蒸發(fā)的質(zhì)量傳遞的組分守恒方程，最后聯(lián)合求解。

　　強迫對流時霧滴與高溫環(huán)境的蒸發(fā)及傳熱分析

　　在實際滅火場景中，細水霧從噴嘴噴出后與高溫環(huán)境存在著相對運動，該過程為強迫對流過程，相對速度的存在對霧滴的蒸發(fā)將產(chǎn)生影響，這時液滴周圍不再是球?qū)ΨQ的Stefen，因而，不能再簡單地利用球?qū)ΨQ物理模型。于是，工程上采用“折算薄膜”理論來計算。人為地把問題分成兩步：步，先不考慮蒸發(fā)過程。把水滴看作是只和氣流有對流換熱的固球，并把這一對流換熱轉(zhuǎn)換為假想的考值固球的導(dǎo)熱過程;第二步，不考慮對流的存在，只考慮這個假想的有分子導(dǎo)熱和擴散的球?qū)觾?nèi)的蒸發(fā)，從而最后找到蒸發(fā)速率的計算公式。

　　強迫對流時霧滴群的蒸發(fā)及傳熱分析

　　在實際空冷單元內(nèi)部，高壓水經(jīng)霧化后形成的是液霧，而液霧是由很多不同粒徑的水滴組成的水滴群水滴在蒸發(fā)過程中氣體流度不斷變化，而且在氣流場中水滴的濃度分布也不可能很均勻，在噴嘴出口的局部區(qū)域內(nèi)氣流溫度過低，空冷單元內(nèi)氣流速度分布不均而可能存在渦流。這些因素均會導(dǎo)致局部區(qū)域水滴濃度過高的問題。由于無法精確定量上述因素的影響，所以空冷單元內(nèi)霧滴群的蒸發(fā)時間的計算只能根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶋H測試的結(jié)果進行綜合估計。一般蒸發(fā)時間是單顆霧滴在強迫氣流中蒸發(fā)時間的3～5倍。在實際生產(chǎn)過程中空冷單元內(nèi)會出現(xiàn)淋水問題，這主要是由于霧化水滴濃度分布不均、局部區(qū)域過冷或者是小霧滴聚并形成較大水滴而使蒸發(fā)時間延長。所以應(yīng)該采用小流量多噴頭的布置方式，以及在氣流進口處加裝均流板等措施，對于強化空冷單元內(nèi)增濕效果具有非常重要的作用。

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