1、总体布置

为适应各种工作场所，便于安装使用，环保空调在总体布置上，出风口(或风扇)的位置可采用下吹、上吹和侧吹三种布置方式(图1)。下吹式可安装于房顶或用弯管与室内相通，其安装位置高，不占近地空间，但安装维修不大方便；上吹式安装位置较低，安装维修不必爬高，但打开盖不大方便，且占近地空间；侧吹式直接装于窗墙孔外，安装方便，但影响采光，也减少了湿帘的安装面积和产冷量。风扇采用直接驱动。水箱和水泵置于箱体下部，用浮球阀自动供水。喷水管采用上喷反射下淋式，使湿帘打湿均匀。

2、风扇的参数与叶型

风扇的直径和转速是两个很重要的参数，与风量、功率、全压和噪声有很大关系。为便于制造、安装、使用和运输，风扇不宜过大，为保证所需的风量，风扇不宜过小，我们定为300～600mm。为减少能耗，降低噪声，保证风量，转速定为700～1200r/min。如NHD-6型机，转速为930r/min。当环保空调要接送风管道时，可以采用转速1450r/min，以增大全压。风扇的叶型，我们采用翘曲扭面两面角叶型的轴流风机(直径500～600mm)，它具有低压大风量低噪声和节能的特点。对扇叶直径为300～400mm的环保空调，我们采用圆弧前掠式(三角形)叶片，其叶宽大，叶数少，叶根窄，轮毂比小，扭角较小，具有低噪声、低能耗和风力柔和的特点。

3、湿帘结构与参数

湿帘采用两面斜交波纹三维螺旋流道(图2)，强化了紊流换热。通过湿帘流道长度、波高与过垫风速三要素相互作用正交试验，优化了湿帘结构与运行参数，达到了通风阻力小而降温效率高的目的。兼顾湿帘性能、制造成本和运行费用几方面的要求，湿帘的结构与参数为:湿帘波形高度H=6～8mm，湿帘厚度δ=100～120mm，波脊倾角θ=50～60°，流道长度l=δ/cosθ，每一立方米湿帘的换热面积F≥370m²。

4、环保空调运行参数计算

4.1湿帘面积S和过垫风速V

因进入湿帘的流量等于环保空调出口的流量，故有

V_s·S=VA=Q

式中Vs——过垫风速，m/s；　S——湿帘进风有效面积，m²；

V——出风口平均流速，m/s；　A——出风口面积，m²；

Q——出风口流量，m3/s。

因V和A可测得，Vs可优选，故S可知。并按总体布置、形体设计和湿帘规格，将S合理分配到各个面上。为优选Vs，我们用NHD-6型机，改变它的湿帘面积，测出出风口风速、静压(阻力)损失、干湿球温度，并计算出风量、过垫风速和降温效率，从中可知:当湿帘厚度为100mm、过垫风速为1m/s左右时，湿帘的阻力损失最小，风量最大，降温效率最高，这时的湿帘面积为2.38m2。随着湿帘面积的减小，湿帘阻力增加，过垫风速加大，风量减小，降温效率降低，其变化规律如图3所示。因此，当需要提高降温效率时，Vs宜取较小值；当需要减小湿帘用量降低成本时，可取较大值。但Vs过大时，静压损失增加，且有细小水滴进入室内。通常Vs=1～1.2m/s。图中还可看出湿帘厚度对η和ΔP_st的影响。

4.2降温效率η

η为空气过湿帘前后的降温差值与室外干湿球温度差值之比。

η=t_i-t_o/t_i-t_s

式中：t_i、t_s——进入湿帘前空气的干、湿球温度，℃；　

t_o——环保空调出风口空气的干球温度，℃。

从上式可知，气温(t_i)愈高，室外干湿球温差(t_i-t_s)愈大(或室外相对湿度愈小)，空气过湿帘前后的温差(t_i-t_o)愈大，则降温效率愈高。

4.3　产冷量L

L与风量和降温差值等有关，其计算式为

L=Q·ρ·C_p·(t_i-t_o)   kW

式中　C_p——空气定压比热，C_p=1.01kJ/(kg·℃)；　Q——风量，m³/s；　ρ——出风口气流密度，kg/m³，近似取ρ=1.2kg/m³。

通常环保空调的降温差值(t_i-t_o)比空调器小，但风量却比空调器大，且有一定风速，故产冷量大，且能将冷风输送一定距离，这对畜禽场的降温是很需要的。为防止产冷量损失，要避免冷风短路。

4.4　单位产冷量耗功率NL

环保空调的耗能大小，用NL来进行评价。

NL=(N1+N2)/L

式中N1，N2——分别代表风扇和水泵电机的输入功率，kW。

4.5　水泵的流量与扬程

水泵的流量由湿帘的循环水量与蒸发水量来决定。

1)湿帘蒸发水量E　它与温度、相对湿度和风量等有关，其计算式为

E=Q·ρ·(X_i-X_o)·10^-3       m³/h

式中　X_o、X_i——分别为室外空气和过垫后空气每公斤干空气的含湿量，kg/kg干空气，可查空气焓湿图确定。因(Xi-Xo)通常只有千分之三左右，环保空调风量又在10000m³/h以下，故E值一般≤0.04m3/h(NHD-6型机为0.035左右)。

2)湿帘循环水量W_s它与湿帘尺寸、水中阳离子浓度和pH值等有关，其计算式为:

W_s=C·B·δ+(1.0～1.5)·E　　　　m³/h

式中　C——湿帘顶部单位面积必要的供水量，C=3.5～4.0m³/m²h；当湿帘较高、气候干热、尘土多时取较大值；B——环保空调湿帘总宽度，m；　δ——湿帘厚度，m；　系数(1.0～1.5)——为水循环系统必要排放量与蒸发水量的比值，当水中阳离子浓度或pH值较大时取较大值；E同上。考虑一定循环水量裕度，应按1.2W来确定水泵流量。对NHD-6型机，水泵流量为25L/min。

3)水泵的扬程h　h由提水高度、喷水孔压力和管路阻力来确定，通常为2～4m(NHD-6型机为3～4m)。

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