為了研究溫度和濕度對(duì)冷庫(kù)蒸發(fā)冷設(shè)備蒸發(fā)冷卻過(guò)程的影響,設(shè)計(jì)如圖4過(guò)程:為了將a點(diǎn)蒸發(fā)冷卻,獲得b,b1,b2,b3,b4溫度,探討將a點(diǎn)先等濕冷卻至a1,a2,a3,a4再蒸發(fā)冷卻和將a點(diǎn)先等溫減濕至a5,a6,a7,a8再蒸發(fā)冷卻,ha1=hs,h2=h6,h=hy,h=h獲得相同的蒸發(fā)冷卻溫度,各過(guò)程的損失情況。
1、進(jìn)行等濕冷卻過(guò)程。
蒸發(fā)冷卻過(guò)程熱量增加量先上升后下降,而蒸發(fā)冷卻過(guò)程化學(xué)減少量則保持一直下降的趨勢(shì)。a-b過(guò)程,化學(xué)的減少量是熱量的增加量的兩倍左右,經(jīng)過(guò)改進(jìn)的a4-b4過(guò)程,該值下降至1.64倍?？偟膿p失是不斷減小的,說(shuō)明經(jīng)過(guò)等濕冷卻的改進(jìn),傳熱傳質(zhì)的不可逆損失減少。
2、進(jìn)行等溫減濕過(guò)程。
冷庫(kù)蒸發(fā)冷設(shè)備蒸發(fā)冷卻過(guò)程熱量增加量呈上升趨勢(shì),而且上升幅度比前種方案大5倍。但是蒸發(fā)冷卻過(guò)程化學(xué)減少量也一直保持上升的趨勢(shì)且幅度越大。a一b過(guò)程,化學(xué)的減少量是熱量的增加量的兩倍左右,所以a51,a6-b2等過(guò)程濕空氣的損失呈上升趨勢(shì)。
3、分析。
從熱力學(xué)第2定律角度來(lái)思考,蒸發(fā)冷卻是利用了濕空氣的化學(xué)。增加蒸發(fā)冷卻效率在于增加化學(xué)的利用率使其越多地轉(zhuǎn)化為熱量。濕空氣的濕度和溫度對(duì)蒸發(fā)冷卻都有影響,濕空氣的溫度差只影響熱量增加量,但濕空氣的濕度差不但影響熱量增加量越影響化學(xué)的減少量。
將a點(diǎn)等濕降溫至a1,a2,a3,a4,減低了這幾點(diǎn)在冷庫(kù)蒸發(fā)冷設(shè)備蒸發(fā)冷卻過(guò)程中的濕度差和溫度差,雖然濕空氣的溫度差和濕度差減低會(huì)使?jié)窨諝鉄崃吭黾恿康姆葴p低,但是化學(xué)減少量會(huì)因?yàn)闈穸炔畹臏p低而大幅減低。所以a1-a4點(diǎn)空氣進(jìn)行蒸發(fā)冷卻時(shí)濕空氣的損失減少了。同理分析將a點(diǎn)等溫減濕至a5,a6,a7,a8的過(guò)程,a5-a8點(diǎn)空氣進(jìn)行蒸發(fā)冷卻時(shí)濕空氣的損失增加了。
所以可以得出結(jié)論:在蒸發(fā)冷卻過(guò)程中獲取相同溫度的冷空氣,預(yù)先處理濕空氣時(shí),采用等濕冷卻后蒸發(fā)冷卻的效率高于采用等溫減濕后蒸發(fā)冷卻效率。