液体除湿空调系统溶液再生性能的理论研究与实验分析
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小型溶液除湿空调叉流再生器性能的实验研究纪亚琨;丁国忠;陈想;李永珍【摘要】基—小型溶液除湿空调系统,搭建了叉流再生器性能实验平台,选用Celdek规整填料作为热质传递介质,LiCl溶液作为再生剂,并以再生量作为性能评价指标.实验研究了在小型化条件下溶液流量、溶液入口温度,空气流量、空气入口温度等四个因素对叉流再生器性能的影响.结果表明:在小型化条件下,溶液再生量随溶液流量、溶液入口温度、空气流量的增大而增大,而空气入口温度对溶液再生量影响甚微.同时,还拟合出适用—小型化的传质系数关联式,并利用热湿传递理论模型将实验值与理论计算值进行对比,结果显示误差控制在±9%范围内,精度较高.%The cross-flow regeneration experimental equipment was set up based on the small liquid desiccant air conditioning system.The Celdek structured packing was chosen as the heat and mass transfer medium,LiCl was served as regenerant,and the regenerated capacity was selected as the evaluation criteria for system performance. The effects of liquid desiccant flowrate,liquid desiccant inlet temperature,air flowrate and air inlet temperature on the performance of the regenerator were fully studied. The conclusion was that:under the condition of miniaturization,the regenerated capacity increased with the growth of solution flowrate,liquid desiccant inlet temperature and air flowrate;while air inlet temperature had little effect on the regenerated capacity.Moreover,the correlation formula of mass transfer coefficient about miniaturization system was fitted, and it was adapted to compare the experimental values with calculated values,the results showed that the deviation of each parameter wascontrolled within the range of 9%,which indicated that the fitted correlation formula had a good performance.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】4页(P233-236)【关键词】溶液除湿空调;叉流;再生器;传热传质【作者】纪亚琨;丁国忠;陈想;李永珍【作者单位】华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TB66近年来溶液除湿空调系统[1]受到广泛关注与研究,现已成功应用于大型中央空调系统中[2-3]。
填料除湿机/再生器操作与溶液除湿剂的实验研究机械动力工程部门,工学院,坦塔大学、埃及文章信息文章历史: 2010年9月4日收到2011年1月25 收到并修改2011年2月2日接受2011年3月5日发布摘要目前的研究工作提供了一个调查执行性质的横流规整填料塔干燥剂除湿系统(DDS)。
这个系统也被称为是DDS;它的中心设备是除湿机/再生器。
它是通过除湿使空气干燥来去除房间湿负荷。
常用氯化钙(CaCl2)溶液作为本系统工作中的干燥剂。
包装结构密度(比表面积)390平方米/ m3,波纹角60º和空隙率0.88。
相关参数的影响,如空气流量,除湿溶液流量、解决干燥剂的方案温度和浓度和填料厚度,并就这些因素对系统的性能进行了研究。
使用传质系数,除去水分率(MMR)、有效性和性能系数(COP)对系统的性能进行评估。
通过增加空气和溶液流速可使传质的DEH / REG系数和MRR显着增加。
最终,DDS的回收期(PP)是11个月,与蒸汽压缩除湿系统(VCS)相比其年运行成本节约(ΔC)约31.24%。
DDS的整体环境的影响是VCS的0.63。
这可能会强调有必要将除湿系统应用于空调系统。
© 阿尔维斯股份有限公司版权所有1.简介空调设备在过去的几十年里得到的广泛使用。
传统的空调设备消耗大量的电能导致电网超载,尤其是在炎热的夏天。
而且,通过空气处理机组处理的潮湿的空气有助于细菌的滋生和传播。
最近,混合空调系统被提出,它是使用液体和固体干燥剂来处理房间的潜热负荷。
液体干燥剂系统是可取的,因为它的运行灵活性,它能从空气中吸收无机和有机污染物[1]并在低温条件下得到再生能力。
在再生过程可以使用低品位热源或太阳能。
同时,使用盐水(环境的朋友)作为吸附剂,它不导致臭氧层破坏。
许多用液体干燥剂作填充柱的用于空气除湿的传质过程研究已经进行了理论分析和计算机仿真。
同时,基于有效性和大量的传输单元的简化模型被开发来模拟使用用液体干燥剂的除湿机/蓄热室[2-8]传热传质过程。
热致浓度差两级双溶液除湿系统理论与实验研究溶液除湿系统是基于除湿溶液在一定浓度范围内具有强吸湿特性建立的一种空调系统,采用低品位热源驱动,具有独立控制湿度、节能和环保等突出特点。
所使用工质除湿溶液具有强大蓄能能力,在太阳能利用方面具有显著优势。
然而,溶液除湿系统的蓄能与保证空气除湿效果之间存在矛盾。
为了保证空气含湿量达到需要范围,实际系统溶液浓度变化小(小于1%,约0.2%),导致蓄能能力未得到有效开发利用,同时也限制了溶液除湿系统的能量利用效率进一步提高。
基于此,本文开展了以下研究工作:首先提出了溶液浓度变化范围大、除湿/再生之间温差小的热致浓度差理想溶液循环及采用此理想循环的两级双溶液大浓度差除湿系统,具有再生后浓溶液和除湿后稀溶液浓度差较大的特点。
热力学分析结果表明理想溶液循环系统的热力性能系数、有效蓄能密度得到大幅提高,不可逆损失也显著减小。
典型工况下,再生后浓溶液与除湿后稀溶液浓度差从0.16%增大到4.2%,使得系统的热力性能系数提高了142%,有效蓄能密度增加到385.5 MJ/m3。
若采用氯化钙溶液预除湿降低溶液循环中除湿/再生过程溶液温差,系统热力性能系数进一步提高了25.9%,火用效率增加了23.0%。
其次,搭建两级双溶液大浓度差除湿系统实验台,具有氯化钙溶液预除湿、再生后浓溶液与除湿后稀溶液浓度差大(大浓度差)两大特点。
实验验证了系统在大幅降低溶液比再生热方面的优越性,氯化钙溶液的比再生热甚至低至2.0 kJ/g。
系统热力性能系数和电力性能系数分别可达0.84和11.1。
在不同典型室外环境下系统均能处理空气绝对含湿量达到ARI室内控制标准。
氯化钙溶液表现出较好的预除湿效果,承担湿负荷比例在20~60%之间。
空气的流速和溶液的初始浓度对除湿性能影响最为显著,而再生性能则对再生温度变化最敏感。
第三,建立了基于波纹结构填料的空气-溶液热质传递三维模型,计算结果与实验结果吻合较好。
溶液除湿空调技术的研究现状与进展分析摘要:在我国社会经济高速发展过程中,人们的生活水平在不断的提高,我国医疗水平也得到了显著提升。
在医疗领域以及大型医院中应用溶液除湿空调技术,不仅仅可以有效的提升空调系统的效率,有效降低空调能耗等问题,也可以有效的杜绝细菌以及交叉污染等问题,有效的满足了人们对就医环境的要求。
基于此,文章主要对溶液除湿空调技术的研究现状与进展进行了简单的分析研究。
关键词:溶液除湿空调技术;研究现状;进展;医院溶液除湿空调技术可以实现独立进行温湿度的控制管理,在节能、环保性能上具有显著的优势,在室内干盘管的设置处理可以有效的抑制微生物等污染问题的出现,充分提升了医院室内品质,对于构建良好医疗环境具有重要的作用与影响。
1、溶液除湿空调技术的研究现状空调系统主要是通过除湿系统、降温以及再生系统共同构成,溶液除湿的主要方式就是通过液体表面水蒸气分压力差将在空气中的水分吸收起来,进而达到吸湿的目的。
完善的溶液除湿空调系统在处理中,将空气经过除湿器,消除潜热,再将处理完毕的干空气通过高温冷源,这样才可以有效的降低显热负荷,再运用加湿器、调节风量的方式则可以达到最佳状态。
1.1、再生器工作效率再生器是整个系统运行最为关键的零部件。
再生器工作效率是直接影响系统效率的关键因素,因为吸湿溶液主要就是通过吸湿器吸收在空气中存在的水分,水蒸气在汽化潜热之后进入到溶液中,整体温度升高,浓度则会降低,吸湿能力也会显著下降;在这个时候再生溶液浓缩,则会直接的降低再生器的工作效率。
同时,再生器中空气、溶液的流量、具体流动的方向、温度等因素都会产生直接的影响。
一般状态之下,溶液与空气呈现逆向流动的时候,则会加大流量,提升温度,则可以有效提升整体效率。
应用分级方案进行再生器处理,则可以有效增强再生量,在浓度高的溶液主要是通过高温热源再生,浓度低的溶液则是通过低温热源再生,有效提升了热源的利用效率。
溶液除湿属于新型节能环保干燥技术。
液体除湿空调除湿器性能的实验研究作者:柳建华邬志敏丁育红顾卫国摘要:本文以实际液体除湿空调系统为对象,进行实验研究,改变系统中除湿器入口空气及溶液的参数,得出空气出口温、湿度随之变化的状况。
并与理论模拟计算值比较,获得实验值和理论值有相同的变化趋势的试验数据。
由此得出在诸多的入口参数中,溶液的温度和流量的变化对空气出口温、湿度影响较大,空气的出口温度实验值偏小于理论值,空气的出口湿度实验值偏大于理论值。
这将对液体除湿空调系统的性能分析和设计提供帮助。
关键字:液体除湿空调系统除湿器实验性能分析液体除湿空调系统对驱动热源的要求较低,一般的工业余热、废热以及地热、太阳能能可再生的低品位能源均可利用,应用研究具有广阔的前景。
除湿器是液体除湿空调系统的核心装置,常用的有“绝热型除湿器”和“内冷式除湿器”两种。
对除湿器的数学分析,R.E.Treybalt用“微元控制体模型”方法,将绝热型除湿器沿高度方向划分为微元控制体,在稳定除湿状态下,推导出传热传质的控制微分方程[1],H.M.Factor、G.Grossman、P.Gandhidasan 等人在数值算法上作了一些改进,使其能够较好地求解发生在绝热型除湿器中的传热传质过程[2] [3] [4]。
由于除湿过程是放热过程,为了提高除湿效率,除湿过程需进行冷却,使除湿溶液保持较低的蒸气压力,即采用内冷式除湿器,该技术也有众多学者进行了研究,认为除湿器内除湿溶液以降膜的形式与被处理空气接触,进行传热传质[5][6][7]。
实际上,除湿器内的传热传质过程是一个很复杂的过程,除湿的性能受多因素的影响,而在数值的模拟过程中,往往忽略了这些影响的因素。
因此,除湿器的实际效果和理论模拟会有一定的差异。
随着液体除湿空调趋于实用,分析实际运行和理论计算间工作参数的差异,对今后的系统设计和运行调整会有帮助。
本文就除湿空调系统中的除湿器的性能进行实验,并将测定的数据与理论计算值进行比较。
溶液除湿再生性能实验的研究发展溶液再生过程是溶液除湿系统重要的传热传质过程。
本文对一些学者关于溶液除湿系统再生性能的实验研究进行了简单的介绍和总结。
标签:溶液除湿;溶液再生;再生性能引言传统空调通常采用冷却除湿的方式将空气的温度处理到露点温度以下,实现空气的除湿和降温。
但这种方式不仅使压缩制冷系统由于蒸发温度的降低而导致性能系数降低,而且会在表冷器表面生成凝结水使霉菌滋生,从而影响空气品质[1]。
然而,溶液除湿方法可将除湿与降温过程分开,解决了上述问题。
再生过程是溶液除湿系统重要的传热传质过程,再生性能的高低直接影响了除湿过程中除湿性能的强弱。
为了充分利用低品位能源,可以使用太阳能、工业废热、冷凝热等作为除湿溶液的再生热源,这样既可以使运行成本降低,又可减少废热的排放,同时达到了节能和环保的双重目的[2]。
1 再生机理除湿过程是浓溶液从被处理空气中吸收水分,并放出潜热的过程;而溶液的再生过程正好与其相反即除湿后的稀溶液从外界获取热量使水分从溶液蒸发到空气中的过程。
溶液表面的蒸气压和空气的蒸气压的差值是水分传递的驱动势,但是这个差值大于零时溶液的再生过程才能够发生。
影响除湿溶液表面蒸气压的两个重要因素是浓度和温度。
在除湿器中浓溶液由于吸收水分而浓度降低,此时它的蒸气压逐渐变大,当它的蒸气压高于被处理空气蒸气压时,除湿过程停止,而将吸湿后的稀溶液通过低品位热源的加热升温到一定值后,通入再生器与空气接触,只要保持它的蒸气压与接触的空气的蒸气压的差值为正,再生过程就会发生。
2 国外某些再生过程的实验研究Martin和Goswami实验测试了三甘醇溶液在聚丙烯Rauschert Hilflow环散装填料的逆流填料塔再生装置中的热质交换过程。
Fumo和Goswami分析了以LiCl溶液为吸湿溶液在上述逆流填料塔中溶液与湿空气的再生热质交换过程[2]。
Longo G A[3]等实验测试了分别采用LiBr溶液、LiCl溶液和KCOOH溶液,使用塑料环散装填料的逆流填料塔的除湿再生过程,对于3种溶液的再生性能也进行了比较。
溶液除湿冷却系统的再生性能实验研究
殷勇高;张小松;权硕;李秀伟
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2005(26)6
【摘要】基于以氯化锂水溶液为除湿剂的除湿冷却系统(DECS),对其溶液的再生过程进行实验研究。
研究了热源温度、溶液浓度对填料塔式再生系统再生性能的影响情况,实验表明溶液浓度在20%时,空气含湿量最大增量为37.1 g/kg干空气。
计算出几种工况下的传质系数,最大的传质系数为0.0072 kg/(m2·s),并得出系统有关参数对传质系数的影响,为此类再生器的性能模拟与设计提供关键性的数据。
【总页数】3页(P915-917)
【关键词】再生;实验研究;溶液除湿;传质系数
【作者】殷勇高;张小松;权硕;李秀伟
【作者单位】东南大学动力工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TB61
【相关文献】
1.溶液除湿再生性能实验的研究发展 [J], 刘立宁
2.小型溶液除湿空调叉流再生器性能的实验研究 [J], 纪亚琨;丁国忠;陈想;李永珍
3.液体除湿空调系统溶液再生性能的理论研究与实验分析 [J], 王强;王刚
4.LiCl溶液除湿空调再生性能的实验研究 [J], 王凌杰;岳岭
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液体除湿剂氯化钙再生特性的实验研究赵纯清,丁淑芳,周勇,徐俊(华中农业大学工学院,武汉430070)摘要:在农业工程领域,对空气进行除湿(降温)技术有着广泛的应用,如应用在我国南方夏季温室的除湿降温、农产品的低温干燥、农产品生产及储藏问的温湿度调节等方面。
因此,应用氯化钙溶液作为空气除湿(降温)系统中除湿剂,具有较好的经济性和适用性,并可通过太阳能和地热能进行再生。
实验研究表明,浓度为30%一34%的氯化钙溶液在温度为50—75℃的热源条件下可实现再生,影响再生的效果的主控因子是再生温度、蒸发面积和再生时间。
关键词:空气除湿;农产品干燥;除湿剂;氯化钙;再生中图分类号:s375文献标识码:A文章编号:1003-188X(2012)07_0181—040引言空气除湿是利用一些物理或者化学方法吸收空气中的水分从而使空气的湿度降低。
目前,应用于农业工程领域的空气除湿技术主要有通风除湿、冷却除湿、液体吸收除湿、固体吸附除湿和压缩空气除湿等方法…。
其中,液体除湿系统具有连续处理较大量的空气且空气的减湿幅度大、除湿剂喷洒可除去空气中的有害物质(如尘埃、细菌、霉菌等)及除湿剂可利用低品位热能(如太阳能、地热能)再生而实现节能的绿色除湿方式旧J。
因此,在农业工程领域中,如在我国南方夏季温室的除湿降温”。
J、农产品的低温干燥和储藏、畜禽舍的防潮除菌及农产品加工车间的温湿度调节等方面¨一7J,液体除湿系统具有较广泛的应用。
液体除湿系统的关键技术之一是除湿剂的选择和再生,目前通常采用溴化锂、氯化锂、氯化钙等的水溶液作为除湿剂。
溴化锂、氯化锂化学性能稳定,吸湿性能好,但是价格昂贵,在建筑环境和工业生产中有着广泛的应用‘8‘10|。
氯化钙作为液体除湿系统的除湿剂,其吸湿性能好,价格便宜(只有溴化锂、氯化锂的1/16),成本低且易再生,因此在农业工程领域中通常考虑使用氯化钙作为除湿剂,但是氯化钙具有腐蚀性,在实际应用中多考虑使用非金属材料来防腐【1“。
溶液除湿空调在高湿环境中应用的理论分析河北工程大学 刘守帅 张子平张伟捷 煤炭工业邯郸设计研究院 邹嘉艳摘 要:介绍了溶液除湿的基本原理,并通过一实例的理论计算分析,说明在高湿环境中应用溶液除湿空调比应用表冷器冷却除湿空调在节能方面具有很大的优势。
关键词:空气调节 溶液除湿 高湿环境 节能湿度是影响室内舒适度的重要因素之一,室内空气湿度过大不仅影响人的生活环境,还直接影响生产和生活用品的储存。
目前的空调系统大多采用表冷器冷却除湿的方法,以达到既降温又除湿的效果。
但这种系统存在机器露点过低和需要较大过冷和再热量的不利因素。
尽管当其应用在高湿环境中时,机器露点有所提高,但由于其送风量大,故仍需较大过冷和再热量。
于是,各种除湿技术得到了广泛的关注和发展,溶液除湿技术就是其中之一。
Lof于20世纪50年代建立了第一个溶液干燥冷却系统[1]。
Peng和Howell提出并分析了一种使用三甘醇作干燥剂的液体除湿系统[2]。
我国在上世纪70年代曾将溶液式除湿大量应用在三线建设的地下厂房除湿中[8]。
近年来,国内也有很多学者对溶液除湿做了大量的研究工作,如李震、江亿等介绍了空调领域的溶液除湿、再生系统的流程[9];刘晓华、陈晓阳等对溶液全热办公楼已建成了以溶液处理新风实现湿度独立控制的空调系统回收进行了实验研究[10];北京某一其负荷特点有:室内余热、余湿1 溶液除湿的原理[14]程中2-[11]。
地下商业建筑是高湿环境的典型,主要来源于人体,无日照辐射,与其它建筑相对余热小,湿度大,热湿比小。
从目前已有的地下商业建筑的使用情况来看,空调效果较差的主要表现为空调季节商场内闷热,相对湿度偏高,空气浑浊[12],其原因在于地下商业建筑中湿度控制不力。
而溶液除湿空调系统可有效消除空气的霉菌、粉尘,还可利用各种自然冷源或采用高COP的冷水机组。
溶液除湿方式还可实现高密度的能量蓄存[13]。
图1 LiBr 溶液除湿-再生装置工作流程简图溶液除湿过程是一个复杂的热质交换过程。