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1、直接蒸发冷却空调技术

空气和水发生直接时，空气不断地将显热传递给水自身温度，同时水由于吸热释放出汽化潜热，这种利用空气的显热换得潜热的就是直接蒸发冷却。利用该原理的直接蒸发冷却空调按照降温形式可分为冷雾式直接蒸发冷却空调和冷风式直接蒸发冷却空调。

1.1 冷雾式直接蒸发冷却空调

1.1.1 高压微雾型

图1所示为高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器，其工作原理是利用高压柱塞泵将水压至7 MPa，然后将加压后的水经耐高压管线输送至专业喷嘴将其雾化，产生直径为3~15 μm的微雾颗粒，使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散，从而达到空气加湿、降温的目的。

高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器应用比较广泛，不仅可以用于室内，户外场所同样适用，1992年西班牙塞维利亚博览会欧洲大道上的喷雾塔内就设置了高压雾化喷嘴（图2）为游客进行降温，且设计简洁大方，与周围建筑相得益彰。

1.1.2 汽水混合

汽水混合型冷雾式直接蒸发冷却空调器的加湿可分为引射和雾化2个部分。具有一定压力（0.1~1.0 MPa）的压缩空气通过的喷嘴腔，进行合理的配置和导流，在喷嘴口形成负压区，由于负压作用，集水器中的水连续不断地被引喷嘴。被引射的水通过自动控水装置集存于集水器内，为高压空气引射喷雾提供了无压水源。压缩空气与被引射水的流速不同，2股流体在喷嘴以设定的流量和流向有序地流动。

雾化中较高压力的压缩空气能量传递给较低压力的水，使水的能量。2股流体在喷嘴出口处混合，混合中高压空气与水流发生动量交换，与水进行与碰撞，利用空化效应将水充分雾化成的水珠。当汽水混合流体从喷嘴高速时，又与外界大气中的空气进行，从而将水滴进一步撕碎，水滴的直径可达5~10 μm，从而达到良好的雾化效果。图3所示为汽水混合型冷雾式直接蒸发冷却空调器。

图3 汽水混合型冷雾式直接蒸发冷却空调器实物图

1.2 冷风式直接蒸发冷却空调

1.2.1 蒸发式冷气机（冷风扇）

蒸发式冷气机是利用淋水填料层直接与待处理的室外空气，由于喷淋水的温度一般都低于待处理空气(即新风)的温度，空气不断将自身显热传递给水而得以降温；与此同时，部分喷淋水（循环水）会因不断吸收空气中的热量而蒸发，蒸发后的水蒸气被气流带入室内，于是，新风既得以降温，又实现了加湿。所以，这种利用空气的显热换得潜热的处理，既可称为空气的直接蒸发冷却，又可称为空气的绝热降温加湿。待处理空气通过直接蒸发冷却所实现的空气处理为等焓加湿降温，其极限温度为空气的湿球温度。图4和图5所示分别为蒸发式冷气机（冷风扇）的原理图和实物图。

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