一种超重力热交换工艺的制作方法

文档序号:8253572阅读:378来源:国知局
一种超重力热交换工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种换热工艺,具体的说设及一种通过强化水与空气热质交换过程的 超重力热交换工艺,适用于蔬菜、果树、花弁、畜牧等各种设施农业。
【背景技术】
[0002] 目前,蔬菜、果树、花弁、畜牧等各种设施农业,在夏季炎热的环境下,一般采用湿 帘蒸发式冷气机对设施内的温度进行降温,其工作原理是室外的新鲜空气经过湿帘蒸发式 冷气机过滤并降温后源源不断地送入设施内,并将设施内带有异味、灰尘、温度较高的浑浊 空气排出室外,使设施内的温度得到降低、提高空气的含氧量,改善空气质量。因此,湿帘蒸 发式冷气机能达到降温和换气的双重效果。
[0003] 从热力学角度看,该交换过程是流动、传热、传质同时发生并相互交叉影响的复杂 的不可逆热力过程,空气和水的初始状态、流动方向、流量关系,W及交换器的结构等都对 该过程产生影响。
[0004] 目前,为了增加降温效果,还采用冷却水进行雾化并与空气进行热交换技术。冷却 水雾化是指在外加能量的作用下,水在气体环境中变成水雾或小水滴的物理过程,是外力 与水的表面张力和粘性力之间相互竞争的结果,是一个耗功的过程。水的表面张力总是试 图使水保持最小的表面积,而水的粘性力则抑制液体的变形。只有水受到外力足W克服表 面张力和粘性力时,水才会变形、破碎成细小的水滴。而大的水滴是不稳定的,在环境气流 作用下,会继续变形、破碎二次雾化。只有水滴直径满足一定条件时,才会稳定下来,不再破 碎。水雾化技术几乎已经涵盖所有的工业领域,如交通运输、农业生产,W及人的日常生活。
[0005] 目前,水雾化技术主要包括W下几类: 一是用高压累通过压力把水挤入喷嘴,经喷嘴导流槽后变成高速旋转的液膜,液膜经 喷射孔射出与空气接触形成锥形状的雾化层,该种方法称为加压自喷式雾化。
[0006] 二是利用高速旋转离屯、盘所产生的离屯、力把水抛散、破碎,形成非常薄的水膜,抛 射的水膜与空气作高速相对运动进行摩擦雾化,该种方法称为离屯、雾化。
[0007] =是利用压缩空气的高压射流对水进行冲击碎裂,从而达到使水雾化的目的,该 种方法称为压缩空气喷吹式雾化。
[000引四是在真空中对气体饱和水进行雾化的方法称为真空雾化。
[0009] 五是利用超声波能量来实现对水的破碎称为超声波雾化。
[0010] 但是,该些雾化方式具有W下缺陷;耗能多、水滴大、雾化量少,且不便于与流速大 的气体交换。

【发明内容】

[0011] 本发明要解决的问题是为了克服传统的冷却液的雾化方式的上述缺陷,提供一种 既能节约水资源,又能保证降温效果好的超重力热交换工艺。
[0012] 为了解决上述问题,本发明采用W下技术方案;一种超重力热交换工艺,通过超重 力冷却液雾化装置将冷却液剪切分散形成高速运动水雾,与热交换桶和进风装置产生的逆 流螺旋运动的空气直接接触流动,通过强化冷却液与空气传热面积、增大相对速度、增加相 互接触次数,实现冷却液与空气高效热质交换。
[0013] W下是本发明对上述方案的进一步优化: 超重力冷却液雾化装置的雾化步骤包括: 1) 、超重力冷却液雾化装置高速旋转,冷却液通过冷液进液装置先进行细化后,均匀地 喷射到超重力冷却液雾化装置的填料上进一步破碎。
[0014] 进一步优化;超重力冷却液雾化装置的雾化步骤还包括: 2) 、冷却液在短时间内被填料捕捉实现同步转动,高速旋转冷却液雾化装置产生 140?330g超重力场的作用下,不断作加速运动,冷却液加速运动中穿过细丝状填料,并通 过超重力冷却液雾化装置不诱钢网沿切线方向外抛出形成细小的液雾。
[0015] 进一步优化;超重力雾化装置的雾化步骤2中,冷却液每穿过一次细丝状填料,细 丝状填料就对冷却液进行剪切,冷却液经细丝状填料若干次剪切,冷却液先W液膜状,再W 液线状,后变成细小液滴。
[0016] 进一步优化;细小液滴到达超重力冷却液雾化装置边缘时液滴的运动速度达到 14?20. 4米/秒。
[0017] 3)、进风装置产生的空气在热交换桶内逆流螺旋运动,螺旋流动的空气分子逆向 穿过由冷却液形成的雾层,实现空气分子与冷却液的充分接触,完成冷却液与空气高效热 质交换。
[001引本发明采用上述方案,利用超重力雾化装置将水剪切分散形成高速度运动水雾, 与热交换桶和进风装置产生的逆流螺旋运动的空气直接接触独特流动行为,通过强化水与 空气传热面积、增大相对速度、增加相互接触次数,实现了水与空气高效热质交换,大大增 加了传质传热的效果,同时使用的冷却液的量大大减少,节约了大量的资源。
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0020] 附图1为本发明实施例中超重力冷气机的结构示意图; 附图2为附图1的俯视图; 附图3为本发明实施例中超重力冷却液雾化装置的工作原理图。
[0021] 图中;1-电机;2-电机座;3-动力输出轴;4-供液管;5-进液阀;6-桶体;7-填 料;8-甩桶;9-出液管;10-支腿;11-风机进风口; 12-轴流风机;13-叶片;14-液位计; 15-百叶窗。
【具体实施方式】
[0022] 实施例,一种超重力热交换工艺,通过超重力冷却液雾化装置将冷却液剪切分散 形成高速度运动水雾,与热交换桶6和进风装置产生的逆流螺旋运动的空气直接接触流 动,通过强化冷却液与空气传热面积、增大相对速度、增加相互接触次数,实现冷却液与空 气高效热质交换。
[0023] 超重力冷却液雾化装置的雾化步骤包括: 1)、超重力冷却液雾化装置高速旋转,冷却液通过冷液进液装置先进行细化后,均匀地 喷射到超重力冷却液雾化装置的填料上进一步破碎。
[0024] 2)、冷却液在短时间内被填料捕捉实现同步转动,冷却液每穿过一次细丝状填料, 细丝状填料就对冷却液进行剪切,冷却液经细丝状填料几百次剪切,冷却液先W液膜状,再 W液线状,后变成细小液滴。高速旋转冷却液雾化装置产生140?330g超重力场的作用 下,不断作加速运动,冷却液加速运动中穿过细丝状填料,并通过超重力冷却液雾化装置不 诱钢网沿切线方向外抛出形成细小的液雾。细小液滴到达超重力冷却液雾化装置边缘时液 滴的运动速度达到14?20. 4米/秒。
[0025] 进风装置产生的空气在热交换桶内逆流螺旋运动,螺旋流动的空气分子逆向穿过 由冷却液形成的雾层,实现空气分子与冷却液的充分接触,完成冷却与空气高效热质交换。
[0026] 上述实施例中,将上述超重力热交换工艺应用到如图1、图2所示
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