除濕機(jī)的性能研究

。隨著航空,航天,原子能等領(lǐng)域的需求,空氣除濕技術(shù)被廣泛的利用,并發(fā)揮巨大的作用。經(jīng)過(guò)近幾年的研究,在傳統(tǒng)的除濕技術(shù)(冷卻除濕,吸附除濕和液體除濕)上,又提出了一些新型的除濕技術(shù):如膜除濕,HVAC除濕等。

　　1.除濕器的介紹

　　1.1冷卻除濕

　　冷卻除濕的原理是利用濕空氣被冷卻到露點(diǎn)溫度以下,將冷凝水脫除的除濕方法,又稱為露點(diǎn)法

。由于用冷凍機(jī)作為冷卻的手段,所以又稱為冷凍除濕。在冷卻除濕方法中,通常利用冷凍機(jī)本身的排熱作為再熱熱源,或設(shè)置利用處理空氣本身熱量進(jìn)行再熱回收裝置,以盡量減少除濕所消耗的能源。而作為冷源使用的冷水可以是地下的井水,也可以是由制冷機(jī)人工制取的冷凍水,具體采用何種方案由當(dāng)?shù)貧庀髼l件和除濕空氣的終了狀態(tài)決定。

　　由于使用冷卻盤(pán)管除濕時(shí),存在盤(pán)管結(jié)冰,堵塞盤(pán)管肋片之間的間隙,妨礙傳熱和空氣流通,使除濕不能繼續(xù)的問(wèn)題,因此,冷卻除濕適用于在露點(diǎn)為8-10℃以上的場(chǎng)合,否則必須增加除霜設(shè)備

。

　　1.2吸附除濕

　　目前國(guó)內(nèi)外主要研究?jī)深惞腆w吸附式除濕裝置:一類是固定床式除濕器,另一類是旋轉(zhuǎn)式除濕器即轉(zhuǎn)輪除濕器。

　　經(jīng)過(guò)研究發(fā)展,在最原始的固定床除濕技術(shù)上,先后出現(xiàn)了利用固體吸附劑除濕的間歇除濕方式,兩塔并用的連續(xù)除濕方式,隨后出現(xiàn)了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī),由于其可連續(xù)運(yùn)行,濕度控制容易,而倍受青睞

。圖1所示為轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的流程,這種除濕機(jī)主要由除濕轉(zhuǎn)輪,傳動(dòng)機(jī)構(gòu),外殼,風(fēng)機(jī),再生用電加熱器(或以蒸氣作熱媒的空氣加熱器或其他余熱加熱器)及控制器件所組成。

　　雖然轉(zhuǎn)輪除濕具有很多優(yōu)點(diǎn),在空調(diào)除濕領(lǐng)域很快發(fā)展,但是也有明顯的缺點(diǎn):如除濕機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,費(fèi)用高,易跑濕,而且除濕過(guò)程流體溫升較大,一般為30℃;轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象,特別是***化鋰除濕轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)盤(pán)具有容易出現(xiàn)過(guò)飽和現(xiàn)象而致使吸濕劑流出或吸水不平衡致使轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生擺動(dòng)的缺點(diǎn);因此在相對(duì)濕度超過(guò)75%時(shí),需要在除濕機(jī)入口加設(shè)加熱器,降低入口空氣相對(duì)濕度以避免吸濕劑過(guò)飽和;分子篩轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)不僅價(jià)格較硅膠貴,而要求轉(zhuǎn)輪再生溫度高。

　　1.3液體除濕

　　液體吸濕劑除濕是利用某些吸濕性溶液能夠吸收空氣中的水分而將空氣脫濕的方法

。它又稱液體吸收法,簡(jiǎn)稱液體除濕。

　　在絕熱性除濕器中,除濕溶液吸收空氣中的水蒸氣后,絕大部分水蒸氣的凝結(jié)潛熱進(jìn)入溶液,使得溶液的溫度顯著升高。同時(shí),溶液表面蒸氣壓也隨著升高,導(dǎo)致溶液吸濕能力下降

。在除濕過(guò)程中傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力不斷降低的趨勢(shì)在劉曉華等進(jìn)行的叉流絕熱型除濕器的實(shí)驗(yàn)中得到證明,并可以得出溶液溫度升高是導(dǎo)致其除濕能力降低的最重要的原因。

　　Khan等通過(guò)對(duì)內(nèi)冷性除濕器的性能研究分析得出:內(nèi)冷型除濕器的性能是冷卻水與空氣的流量比,冷卻水進(jìn)口溫度,空氣和水側(cè)的傳遞單元數(shù)和溶液濃度的函數(shù)。文獻(xiàn)中還指出內(nèi)冷型除濕器的性能幾乎同溶液與空氣的流量比沒(méi)有關(guān)系

。

　　孫健等設(shè)計(jì)了一種新式的內(nèi)冷型除濕器,利用空氣對(duì)除濕過(guò)程進(jìn)行冷卻

。該實(shí)驗(yàn)采用氯化鈣溶液作為除濕劑,對(duì)空氣與溶液的流量及溶液的濃度對(duì)除濕量的影響進(jìn)行了研究,得出增加除濕溶液的濃度,除濕溶液的流量和被處理空氣流量都可以增大除濕量。

　　1.4膜法除濕

　　膜法除濕是利用除濕膜進(jìn)行除濕的方法

。膜科學(xué)技術(shù)是一門(mén)新興的高分離,濃縮,提純,凈化技術(shù),它在除濕領(lǐng)域也得到了研究及應(yīng)用。利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行空氣除濕,需要在膜的兩端產(chǎn)生一個(gè)濃度差,可由膜兩端壓力差造成,也可由膜兩端濕度差造成,也可以是溫度和壓力共同造成。在增大膜兩側(cè)的壓力差強(qiáng)化除濕方面,張立志等人綜述了利用壓差的膜除濕的各種工作模式。

　　江億院士提出一種“膜濕泵”概念,即靠膜兩側(cè)氣流的溫度差實(shí)現(xiàn)水蒸氣有低濕氣流向高濕氣流傳播,其原理,處理空氣(如新風(fēng))流經(jīng)膜的一側(cè),在另一側(cè)高溫氣流(稱為驅(qū)動(dòng)氣流,可以是新鮮空氣或排風(fēng)經(jīng)過(guò)加熱后獲得)作用下,水蒸氣由處理空氣進(jìn)入驅(qū)動(dòng)氣流,最后排入環(huán)境中

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