喷雾风机蒸发降温技术原理及应用

2016年06月24日 14:45技术专利来源:中国百科网

众所周知,生活常识告诉我们:夏天身上沾水后会感到凉快,当人体发烧时,用酒精擦拭身体,能够起到降低人体温度的作用,可见液体蒸发时可带走热量,降低温度。那么它的原理是什么呢?这里就涉及到今天我们要谈到的话题——喷雾风机蒸发降温技术原理!今天,我们就来和大家一起聊一聊喷雾风机蒸发降温技术原理的相关情况!

喷雾风机蒸发降温技术原理及应用

喷雾风机蒸发降温技术原理及应用

一、 喷雾风机蒸发降温技术原理是什么?

物质由液体转变为气体的过程叫做汽化。一千克液体汽化时所需吸收的热量,称为汽化热(如摄氏100度时水的汽化热为1000000焦尔/千克)。液体的汽化有蒸发和沸腾这两种不同的形式。蒸发是发生在液体表面的汽化过程,任何温度下都在进行。沸腾是在整个液体内部发生的汽化过程,只在沸点下才能进行。

从微观上看,蒸发就是液体分子从液面跑出的过程体。因为分子从液面跑出时,需要在表面层中克服液体分子的引力作用作功,所以能跑出去的只是那些热运动动能较大的分子。这样,如果不从外界补充能量,蒸发的结果将使留在液体中的分子的平均热运动动能变小,从而使液体变冷。

对于同一种液体,影响蒸发的因素很多,主要有以下几种:

(1)表面积:由于蒸发通常发生在液体的表面,所以表面积越大,蒸发就越快,例如,晾开的湿衣服要比团在一起的湿衣服干得快;

(2)温度:温度越高液体分子热运动的平均动能越大,能够跑出液体表面的分子数就越多,因而蒸发也就越快,用太阳晒或用火烤使物体干燥,就是根据这个道理;

(3)通风:液面上通风情况好,可以使液体中跑出来的分子更快地向外扩散,减少它们重新返回液体的机会,因而蒸发就会加快,有风时湿衣服干得快就是这个原因。

二、 喷雾风机蒸发降温技术在现实中的应用与发展

蒸发降温技术在很久以前就普遍地应用于生活和生产当中。例如:夏天时人们在工作场所往地面洒水降低温度等。但只是到近代加工技术和工艺有了较大提高时,这一技术才广泛成熟地工业作应用。从其发展来看,有以下几个研究角度和应用阶段。

其一,喷雾风机蒸发降温技术原理在现实中的应用——利用高压水、极细小的喷头产生水雾从而蒸发降温。

这一方法是利用精密的制造技术,生产出符合流体力学原理的喷头,同时通过高压泵产生高压水,经耐压的管道系统通达喷头,喷出细小的水雾。因为压力的提高必然使得制造成本提高,因此这一系统较为复杂:喷头制造需要较高的技术,系统需要较高的造价。目前这一技术在美国、以色列、英国、德国等国家较为发达,其喷头的材质也有工程塑料、铜、不锈钢等多种。近年来国内一些企业开始仿制其喷头,但因喷头的制造需要很高的技术含量,十分讲究流体力学,因此虽然防制了外形,但无论是材质还是工艺均无法消化国外技术,因此使用效果根本无法与进口产品相比。所以这一技术因进口造价高,国内生产没有过关,且使用中喷头容易堵塞,故障率较高,需要经常维护,因而使应用受到很大限制。

其二,喷雾风机蒸发降温技术原理在现实中的应用——利用湿帘表面蒸发技术降温。

这一方法是利用水流经介质极大的蒸发面积,提高蒸发量从而降低温度。近年来较为常用的介质是用纸经过树脂处理,使其达到一定的技术指标,如吸水性、湿挺度、收缩率等。经过压楞、粘接等工艺,制造出类似瓦楞纸形式的纸帘,因此蒸发面积极大地提高。当使用时水自上而下流过纸帘,同时提高流经蒸发面积表面的风速,从而加大蒸发量降低温度。近年来国内一些企业比较成功地开发出湿帘生产技术,在一些行业推广应用。但该系统存在以下缺点:降温速度较慢,风阻较大、需要与主匹配较多组通风机,造价较高,系统较复杂,需要对车间等使用场所做较大改造,不能应用于开放的场所、使得使用范围受到较大的局限。

喷雾风机是利用先进的离心式二次雾化原理,使水在旋转碟和雾粒喷散装置作用下,利用离心力使得超微小的雾滴达到10微米,因此极大地提高了蒸发表面积;雾滴通过气流由风扇吹,也就是说极大地提高了液体表面风速,加快气体分子的扩散。因此水的蒸发量大大提高,在水的汽化过程中吸收热量,降低温度、提高空气相对湿度。在使用过程中无水滴现象、雾化细、射程运,如果配合大流量轴流风机使用,增加室内的排风量,提高空气流动速度,可进一步提高使用效果。该项技术韩国发展得较快,九十年代末开始进口我国,国内一些行业的企业开始应用,但其价格很高,令大多数企业望而却步。

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