前言

　　喷水室是纺织厂等空调系统的核心部分。其在不同季节实现的冷却减湿和绝热加湿这两个典型的空气处理过程，保证了生产工艺对空气温湿度的要求，同时使送风得到一定的净化。空调系统送风参数能否达到工艺要求取决于喷水室的热湿交换性能，性能的高低直接影响着纺织产品的顺利生产和品质的优劣。

　　随着现代纺织生产技术的发展和规模的扩大，车间内新设备、新工艺对空气的温、湿度要求越来越严格，需要处理的空气量也越来越大，对热湿交换性能的要求也越来越高。影响热湿交换性能的因素包括：空气流速、水气比、喷水压力及喷水温度、喷水方向、喷嘴形式及密度、喷水室结构等。其中喷水室的结构尺寸和空气的过流速度直接影响着处理空气量。国内一直沿用前苏联和瑞士设备的技术资料和经验数据，设计流速为2～3 m/s，使得纺织厂等空调设备辅房面积过大，并且系统能耗较高。高速喷水室虽然已有提出，但空气流速高低的选择一直存有争议[6]。本文主要研究当空气流速从3 m/s提高到5m/s时喷水室热湿交换性能的影响，籍此来减少喷水室尺寸并实现。

　　实验理论基础

　　喷水室内存在着空气和水两相介质的直接接触，是混合式传热传质过程。两种介质的直接接触面积愈大愈好，两种介质之间的对流湍动愈强愈好。对两相间同时传热传质的过程，若将传热和传质分别描述，则有：

　　Nu---努谢尔数，描述两相间的换热过程，Sh---舍伍德数，描述两相间的传质过程。上式中Re准数起了显著作用，Re数之大小取决于流体的速度，空气流速增高，将提高传热传质强度和水的蒸发量，并延长水气之间的接触流程。

　　由简化和假定建立的水——空气处理系统全热交换模型，通过推导得出全热交换效率E的表达式。

　　对于空气的绝热加湿过程，一般采用通用热交换效率 E′来表示,只考虑空气状态的变化过程，经过整理得到它的表达式。

　　式中： ts1、ts2——空气初温和终温的湿球温度，℃;

　　tw1、tw2——喷水的初温和终温，℃;

　　W/G——喷水量和处理的空气量的比值，即水气比;

　　ρα、vɑ——空气的密度,Kg/m3 ;流速,m/s;

　　H、v——喷水室高度，m;和水滴速度，m/s;

　　rw——水滴当量半径，m;

　　A、A′、m、m′、n、n′均为实验的系数和指数，因喷水室结构参数及空气处理过程的不同而不同。

　　该式说明影响热湿交换效率E和E′的因素为水气比W/G, 质量流速 ,水滴当量半径rw, 喷水室的外形尺寸H, ts1, tw1。理论分析表明：如果提高W/G、 、H/v 或者降低rw，都将引起热湿交换效率升高。随着空气流速的提高，空气的雷诺数增加，气流的涡旋和湍动度强化，空气一水界面弯曲或破裂成为二维或三维，使气一水接触几率和流程加长，使得传热和传质增强，单位时间单位面积上对流传热质量提高，从而热湿交换效率得以提高。

　　喷水室中空气流速的实验研究

　　实验设备和测量仪表

　　实验是在“热湿交换实验台”上进行的。该实验台是由进风段、排风段、预处理段、测速段和喷水室段组成，喷淋段喷淋管的排数和排距可以增减和调节。喷淋室断面为0.784m2(0.912*0.86),测速断面为0.146m2。喷淋排管为两排，间距为300毫米，每排两根立管。采用SFD型喷嘴，喷嘴孔径8毫米，波形档水板，风机为T4-72N0.8离心通风机，配用四速电动机，与调节阀配合改变风机的风量。