4.5.2 湿帘风机降温系统在线视频

大家好

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我们农业生物环境工程幕课

下面

我们将继续学习

农业设施降温的部分

今天

我们将主要介绍湿帘风机降温系统

根据之前所学的内容

我们知道

湿帘是一种降温设备

实际上也是一种多孔性的介质

它是由具有亲水性

耐水性材料制成的

具有良好的通气性的一种设备

这就是目前中我们使用比较多的

波纹状纸质湿帘

我们可以看到

它是由一张张波纹纸

按一定角度交叉粘贴而成的

它的比表面积大

在淋湿状态

因为它具有亲水性

就会在表面形成一层水膜

当空气以一定的速度通过的时候

就会在湿帘表面发生

空气和水的热湿传递过程

水因为吸收了空气的热量而蒸发

空气则被加温降温

为了后面的分析方便

我们给出湿帘主要外形的参数

比如高度

宽度

厚度

以及波纹角度

波纹的高度等

设施农业生产中

在不采用管道送风的条件下

湿帘通常安装于负压通风系统的进风口

然后与安装于排风口的风机共同作用

从而构成湿帘风机通风降温系统

这是一种蒸发降温方式

根据前面所学

我们通过一个案例来说明它的降温效果

比如干球温度是35度

湿球温度是24度

那么空气的相对湿度为40%

在以一定风速通过湿帘的时候

如果湿帘的降温效率为80%

那么

根据前面所学的降温效率公式

我们就可以计算出

降温后的空气干球温度是26.2摄氏度

那么相对湿度呢就达到了83%

所以空气被加湿降温

由于是一个绝热的过程

湿球温度基本不变

因此我们可以看出

在这个案例的条件下

经过湿帘的空气

可以获得8.8摄氏度的降温效果

可谓非常显著

由此我们可以知道

降温效果取决于2个条件

一是湿帘自身的降温效率

二呢就是空气的状态

即高温干燥的条件

降温效果会更佳

下面我们再分析一下

湿帘的其他使用上的特点

因为是一种多孔性的介质

空气相对而言

比较容易通过

通风阻力呢也比较小

另外呢空气和水的接触面积比较大

所以降温效率高

工作性能比较稳定可靠

再者

湿帘本身具有自承重能力

所以安装

使用都很简便

相较于机械制冷设备

在投资和运行成本方面都比较经济

但是

在长期使用过程中

一些灰尘

沙土等污染物

会随着空气进入

并附着在湿帘表面

增大通风阻力

影响降温效果

另外

这种材质本身还是相对较弱

特别是在反复干湿的工作条件下

以及单向气流的作用下

湿帘会产生变形

漏风等问题

以至于影响整体降温效果和耐久性能

关于湿帘的技术性能

通常我们除了关注其降温效率之外

还关注一个与之相关的指标

就是通风阻力

这里需要给大家介绍一个概念

即过帘风速

我们是这样定义的

过帘风速为通过湿帘的空气的体积流量

与湿帘的过流面积之比

实际上降温效率高低

与湿帘表面上空气

和水相互接触的时间

即过帘风速和湿帘厚度有关

而这

也恰恰会影响湿帘的通风阻力

这里呢我们给出湿帘的

降温效率和通风阻力

与过帘风速和湿帘厚度的关系示意图

从第一幅图中我们可以看出

随着过帘风速的增大

所有厚度的湿帘

其降温效率都呈一个下降的趋势

这就是因为风速加大

意味着空气和水

在湿帘表面的接触时间在减少

热交换效率下降的缘故

但同时我们也可以看出

厚度越大的湿帘

虽然随着过帘风速的加大

降温效率会有所下降

但是仍然会高于厚度较小的湿帘

说明厚度越大

降温效率越高

我们再看第2幅图

通风阻力同样会

随着过帘风速的加大而加大

而且也会随着厚度的增加而加大

目前我们常用的湿帘产品

其降温效率基本在60~%90%左右

通风阻力在10~60帕左右

为了使湿帘具有良好的降温效率

同时呢

减少通风阻力

一般过帘风速不宜过大

但是也不能过低

否则呢

会导致所需要的湿帘面积的增加

最终呢会导致投入成本的增加

所以工程中一般我们取过帘风速为

1~2米每秒

另外

在湿帘的外形尺寸选择方面

综合降温效果

经济性

结构上的安全性等

我们通常选择厚度100~200毫米

高度一般不超过两米的湿帘

在以上学习了湿帘特性的基础上

下面我们来学习一下

湿帘降温系统的设计

首先我们看一下系统的构造组成

这是一个湿帘降温系统的剖面图

从图中我们可以看出

系统包括了湿帘

供水管

回水管

水池

以及水泵等

通常在这样一个墙体的剖面洞口上

我们既可以把湿帘呢

嵌在墙体洞口的内部

也可以把它贴在墙体的表面

湿帘作为降温系统

其工作状态是淋湿的状态

所以供水管的作用

是将水供到湿帘的顶部

再通过重力作用

淋湿整个湿帘表面

湿帘表面的水

一部分将被蒸发掉

一部分呢就会汇集到

湿帘底部的集水槽

再通过连接的回水管

回到水池中

进行循环利用

为了确保良好的湿帘降温效果

通常还需设置一个过滤器

对水进行过滤处理

以确保湿帘顶部供水管不至于经常堵塞

当然

作为湿帘通风降温系统

还需要风机来组织气流

通常采用负压通风系统

将风机安装在湿帘对面的侧墙上

这是一个在鸡舍中的湿帘应用案例

我们能够看到系统刚刚启动

湿帘呢正处于淋湿状态

风机也处于运行状态

其次我们再来介绍一下湿帘降温系统

主要技术参数的设计计算方法

一是湿帘面积

我们根据过帘风速的概念

直接用设计通风量来除以过帘风速

就可以得到

这个湿帘的面积

获得了湿帘面积的参数

根据上面湿帘的高度

一般我们说不超过

两米的这样的一个经验

综合设施建筑的尺度

假如我们选择1.5米的高度的话

马上就可以确定湿帘的宽度尺寸

第二是系统的供水量

根据湿帘降温原理

降温过程是利用水的蒸发来实现的

所以供水的一部分

会被蒸发掉

但是为了保证系统运行的可靠性

根据工程经验

一般我们会

选择按蒸发量的5-15倍

作为系统的供水量

多余的水量用来确保整个系统的

有效循环

当然这取值系数的个范围较大

主要是考虑系统运行的安全性

比如水质较差的时候

或者降温要求较高的时候

建议取较大数值

但是由于整个系统是循环利用是

所以多余的水量不会被浪费

另外工程中我们

还有另外一个经验取值办法

也就是按湿帘宽度方向上

每延米每小时0.1-0.5吨的供水量进行取值

当然湿帘高度较大的时候

建议取较大的数值

第三是水池大小的确定

基本原则是

水池的容积要大于前面的循环水量

生产中

也采用一种比较简单的估算方法

比如按所用湿帘的总体积的

0.4-0.5倍进行取值

然后再确定水池的长度

宽度和深度

其中深度要适当

保证水泵的正常工作

最后给大家介绍一下

一种湿帘降温系统的成型设备

即湿帘冷风机

如图所示

这是一种将湿帘

风机

水池

以及供回水管等

集中组装成一个相对较小的箱体

形成了类似于工业制冷空调的设备

使用时

通过管道以正压通风的方式

将降温后的空气

送入相应的设施内

这种设备安装灵活

外形美观

获得相同制冷量的话

成本会略高于湿帘通风降温系统

这是一种比较典型的

湿帘冷风机的构造图

那么这张图呢是安装于屋顶的一个

孵化厂应用案例图

好

下面我们来总结一下这次课程的内容

这次课主要学习了

湿帘这种降温设备的特点

技术性能及影响因素

降温系统的构成

及主要技术参数的确定方法等

希望大家能够熟练掌握以上的知识和方法

好

这次课就讲到这里

谢谢大家