紡織蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)在“一帶一路”沿線的應(yīng)用

董愷　黃翔

摘 要：針對國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，分析沿線國家氣象氣候，論證蒸發(fā)冷卻技術(shù)可行性與節(jié)能性，對其紡織領(lǐng)域提出一種新型蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用新型立管式間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)作為其預(yù)冷段，利用高效的新一代帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴的流體動力式噴水室對空氣降溫加濕。若應(yīng)用于常年高溫干燥的“一帶一路”沿線國家，其溫降、效率與節(jié)能性定會有可觀的提高。

關(guān)鍵詞：“一帶一路”沿線國家；蒸發(fā)冷卻；干空氣能；紡織廠：立管式間接蒸發(fā)冷卻器

1 概述

2015年3月27日在海南博鰲亞洲論壇上，中國國家發(fā)展改革委、外交部和商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布了《推動共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動》?！耙粠б宦贰睉?zhàn)略其內(nèi)涵強(qiáng)調(diào)國內(nèi)沿線區(qū)域與國外沿線國家或地區(qū)相互開放雙向格局[1～2]。在此戰(zhàn)略背景下，如何交匯互通、針對“一帶一路”沿線國家某方面共同特點(diǎn)，延伸與分析某項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用及適用性，是學(xué)者們目前需要著重考慮的方向。值得關(guān)注的是“一帶一路”沿線國家大部分處于經(jīng)濟(jì)上升期，針對工業(yè)生產(chǎn)場所人體舒適性的考慮顯得關(guān)注較少，同時其氣候高溫干燥，蒸發(fā)冷卻技術(shù)作為一種新型制冷技術(shù)，相比傳統(tǒng)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，可節(jié)能約30%-70%，能夠減少溫室氣體和CFCs的排放，可以提供更好的送風(fēng)空氣品質(zhì)，且機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單[1-4]。前人根據(jù)紡織廠應(yīng)用蒸發(fā)冷卻技術(shù)的原理、形式，亦或是具體部件節(jié)能性分析，應(yīng)用前景已做了多方面的研究[5-8]，本文就該技術(shù)的一種形式分析其在“一帶一路”沿線國家紡織廠的應(yīng)用[9～10]。

2 蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)

2.1 蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)工作原理

針對“一帶一路”沿線國家經(jīng)濟(jì)及氣候特點(diǎn)，同時考慮到紡織車間含塵濃度高、發(fā)熱量及送風(fēng)量大、空調(diào)系統(tǒng)能耗高、換熱器易堵塞等問題，提出蒸發(fā)冷卻式節(jié)能凈化空調(diào)，將立管式間接蒸發(fā)冷卻器與帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴復(fù)合，對空氣進(jìn)行間接加直接兩級蒸發(fā)冷卻處理，提高空氣處理溫降，降低機(jī)械制冷的開啟時間與比例，節(jié)省能耗。

2.1.1 立管式間接蒸發(fā)冷卻

產(chǎn)出空氣流經(jīng)管外，與外管壁間接熱交換，降溫后由送風(fēng)機(jī)送入所需區(qū)域。排出空氣流經(jīng)管內(nèi)，與內(nèi)管壁水膜進(jìn)行直接熱交換后經(jīng)排風(fēng)機(jī)排出。產(chǎn)出空氣流道較寬易于清掃維護(hù)；換熱管內(nèi)的堵塞問題也大大緩解。同時，采用換熱器采用立式結(jié)構(gòu)可縮小設(shè)備在水平方向尺寸，減小機(jī)組占地面積。

2.1.2 帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴

帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴，其霧化機(jī)理與現(xiàn)有靶式撞擊流噴嘴相同，利用液固兩相流的相向撞擊，霧化效果好，同時霧化角為180°，節(jié)省噴嘴使用量，防堵省材[12-13]。

2.2 蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)降溫效果

該項(xiàng)目為山東省某紡紗廠細(xì)紗車間空調(diào)室如圖1所示。該空調(diào)室主要針對細(xì)紗生產(chǎn)車間降溫加濕，紗線生產(chǎn)規(guī)模為6720錠，空調(diào)送風(fēng)量為7萬m3/h，除去車間正壓排風(fēng)，回風(fēng)量為6.5萬m3/h。該空調(diào)系統(tǒng)采用帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴的流體動力式噴水室，并加裝立管式間接蒸發(fā)冷卻器，構(gòu)成蒸發(fā)冷卻式節(jié)能凈化空調(diào)。

為了解該蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)的溫降效果與節(jié)能特性，于2015年7月30日對該空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場工程測試，測試工況：室外新風(fēng)干球31.9℃、相對濕度60.5%、濕球溫度25.5℃，二次/一次風(fēng)量比為0.67。測試結(jié)果表明：回風(fēng)平均溫度由35.2℃預(yù)冷至29.1℃，平均溫降6.1℃、平均濕球效率62.6%；因機(jī)組漏風(fēng)及混風(fēng)室內(nèi)熱源影響，噴水室進(jìn)口平均溫度為30.3℃，經(jīng)噴水室降溫除濕，露點(diǎn)室平均溫度20.4℃、相對濕度96.3%。

3 蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)在“一帶一路”沿線國家的應(yīng)用

蒸發(fā)冷卻技術(shù)的驅(qū)動式為干球溫度和濕球溫度（露點(diǎn)溫度）之差即“干空氣能”，換句話說，蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)在“一帶一路”沿線國家的應(yīng)用性直接取決于其“干空氣能”的富足度。“一帶一路”沿線部分城市及國家干濕球溫度差大多在10～24℃范圍內(nèi)，具有較富足的干空氣能，這也就表明蒸發(fā)冷卻技術(shù)在該類地區(qū)具有良好的應(yīng)用性。

4 結(jié)束語

“一帶一路”沿線國家紡織廠工業(yè)車間具有氣候干燥、經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、室內(nèi)外空氣品質(zhì)差等一系列特點(diǎn)，而蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)采用立管式間接蒸發(fā)冷卻器與帶有增壓腔的靶式撞擊流噴嘴的流體動力式噴水室復(fù)合，構(gòu)成間接加直接的兩級蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。這給“一帶一路”沿線國家紡織廠工業(yè)車間提供了新思路，相信蒸發(fā)式節(jié)能凈化空調(diào)系統(tǒng)因地制宜，充分利用“一帶一路”沿線國家地區(qū)擁有的干空氣能可再生能源，將會推動“一帶一路”沿線國家紡織廠空調(diào)向節(jié)能、環(huán)保、綠色、低碳的空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉衛(wèi)東.“一帶一路”戰(zhàn)略的科學(xué)內(nèi)涵與科學(xué)問題[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2015，5：538-544.

[2]鄭志來.“一帶一路”戰(zhàn)略與區(qū)域經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展路徑研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討，2015，7：25-28+42.

[3]黃翔.空調(diào)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]黃翔.蒸發(fā)冷卻空調(diào)與應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[5]約翰·瓦特（John R.Watt，P.E），威爾·布朗（Will K.Brown，P.E）（美）.蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)手冊[M]黃翔，武俊梅，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[6]黃翔.國內(nèi)外蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)研究進(jìn)展（2）[J].暖通空調(diào)，2007，0

3：32-37+53.

[7]宋祥龍，黃翔，申長軍，等.立管間接-靶式噴嘴復(fù)合蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的設(shè)計(jì)與性能分析[J].制冷技術(shù)，2015，02：59-62.

[8]董愷，黃翔，宋祥龍，等.立管式間接蒸發(fā)冷卻器適用性分析[A]//中國紡織工程學(xué)會[C].2015全國紡織行業(yè)節(jié)能減排解決方案討論會論文集，2015.

[9]宋祥龍，黃翔，李鑫，等.立管式間接蒸發(fā)冷卻器實(shí)驗(yàn)初探[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2015，03：52-55.

[10]王偉.管式間接+直接多級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的優(yōu)化和應(yīng)用研究[D].西安工程大學(xué)，2012.

[11]黃翔，盧迅，許世剛.撞擊流技術(shù)與空調(diào)流體動力式噴水室的研究[A].中國建筑學(xué)會暖通空調(diào)專業(yè)委員會、中國制冷學(xué)會第五專業(yè)委員會.全國暖通空調(diào)制冷2002年學(xué)術(shù)年會論文集[C].中國建筑學(xué)會暖通空調(diào)專業(yè)委員會、

中國制冷學(xué)會第五專業(yè)委員會，2002，4.

[12]黃翔，李剛，顏蘇芊.流體動力式空調(diào)噴水室理論及靶式撞擊流噴嘴的實(shí)驗(yàn)研究[J].暖通空調(diào)，2004，12：55-58.

[13]黃翔.國內(nèi)外蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)研究進(jìn)展（1）[J].暖通空調(diào)，2007，02：24-30.