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制冷空调
RefrigerationAirConditioning工程设计
与电力机械&ElectricPowerMachinery

直接蒸发冷却空调设计与应用案例
汤文华

（武汉科技学院环境与城市建设学院，湖北武汉430073）

摘要：通过对一纺织厂织布车间进行蒸发冷却空调的设计与应用，结果表明蒸发冷却空调能
起到降温、加湿、加强通风与换气的作用，满足生产工艺要求；与传统的纺织厂空调相比，其设备整
体投资少，运行费用更省。
关键词：直接蒸发冷却空调；设计与应用；织布车间；通风；节能

中图分类号：TU831文献标识码：A文章编号：1006-8449（2009）05-0032-03

0引言
纺织厂织布车间具有设备发热量大、散发的粉尘但相比于机械制冷空调，蒸发式空调的不利地方
多等特点，同时生产工艺要求具有较高的相对湿度。是送风温度偏高。
在以往此类厂房的空调设计中，常采用机械制冷加喷
淋式空气处理系统，设备投资大、运行费用高、不节2工程应用案例
能。能不能使用经济节能的直接蒸发式空调呢？为此，
某纺织厂位于武汉市，织布车间长×宽×高分别
笔者进行了应用尝试。
为140m×40m×6m，需空调的车间面积约为5600m2，
织布车间有40名操作工人。
1直接蒸发冷却空调的特点
2.1冷负荷计算
与传统的机械空调相比，直接蒸发冷却空调具有
取武汉市最热月：室外平均相对湿度作
以下特点：140063%
为参考数据，室外计算干球温度35.2℃；车间内设计温
（1）初投资低。同等面积时安装集中式空调与蒸
度为，相对湿度织布车间最大瞬时冷负荷
发式空调，蒸发式空调的初投资约为传统机械空调的28℃75％。
为1130kW，
3/5；
包括外墙、
（2）耗电量少。蒸发式空调系统运行能耗约为传
屋顶、玻璃
统机械空调的1/5，节电80%左右；COP值约为机械制
窗瞬变传热
冷的2.5~5倍；
引起的冷负
（3）全新风运行，空气品质好。由于采用直通式全
荷及透过玻
新风运行，送风空气品质有保障，明显改善了车间内
璃窗进入的
空气质量；
日射得热、
（4）风量大，送风远，降温效果好。采用离心式或
人员散热、
轴流式风机，风量大、压力大、送风距离远，在武汉地
车间照明引
区，机组一般能够达到4~8℃的降温效果；
起的冷负荷
（5）相对湿度高。相对湿度高这一点正是纺织厂
和设备冷负
织布车间生产工艺所需要的。
荷。

No.5/2009
32总第129期第30卷
工程设计RefrigerationAirConditioning制冷空调
&ElectricPowerMachinery与电力机械

2.2空气降温过程分析假定在整个
热湿交换过程中
空气降温过程如图1所示，即A-C-N线。冷风的
水的汽化潜热为
形成即图中A-C段，冷风吸收房间余热后状态发生改
，迎
变，由进入时的C态变为离开时的N态，测定并计算r=2500kJ/kg
面风速取推荐
这两状态的差值便可知道房间换掉的热量。由焓湿图
值：
看出，过程CN=CM+MN。过程CM是等湿加热（显热增2m/s。
计算过程变
加，含湿量不变），过程MN是等焓增湿（含湿增加，总
化焓湿图如图
焓不变），故冷风增加的热量等于CM段增加的显热。2
所示。
送风量确定
2.3空调机的制

QL=C·ρ·V·Δt（1）冷量满足公式：

式中QL—房间冷负荷，kW；ΔQL=C·G·Δt″（3）

Δt—冷风在房间里等湿加热的温升，℃；式中ΔQL—空调机制冷量，kJ/s；
C—空气的比热容，取1.01kJ/（kg·℃）；Δt″—室外计算干球温度与流出空调机空气温度
ρ—空气密度，取1.29kg/m3；之差（如图2所示，Δt″=5.2℃），℃；
V—送风量，m3/s。G—空气质量流量，kg/s。

可以得到：V=QL（/C·ρ·Δt）所以得到：

因实际中测得的是冷风实际的温升，故用实际温ΔQL=C·G·Δt″=1.01×223.8×5.2=1175.5（kW）
升Δt′表示。可以看出：在选定风量V=173.5m3/s下，空调机所
制取的冷量：（车间冷负荷），
QL（）ΔQL=1175.5kW＞1130kW
V=（）2
CρΔt′+δ故满足要求。
式中冷风离开房间时的实际温升，；
Δt′—℃根据系统总风量624600m3/h，选定16台直接蒸
等湿加热与实际温升之差，
δ—℃。发式空调机提供冷量，则每台风量为39037m3/h，每台
Δt′与通风方式、使用对象、房间大小、设备等因素
制冷量ΔQ1约为73.4kW。所以每台蒸发式制冷机出风
相关，综合考虑取Δt′=4.5℃。由焓湿图看出，δ实际是口速度：
由于冷风在室内进一步吸湿降低的温度，因为房间的
U=V=173.5=4.8（m/s）
加湿程度远远小于制冷