各种因素对转轮除湿机性能影响的综合分析
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3、空⽓参数对除湿性能的影响 转轮除湿供冷空调系统中的空⽓包括处理空⽓和再⽣空⽓,处理空⽓的参数(温度、湿度、流速等)直接影响到转轮除湿机的除湿性能,⽽再⽣空⽓的参数(温度、湿度、流速等)直接影响到除湿机的再⽣性能,进⽽影响除湿机的吸附除湿性能,因此这两者是相互制约的[10-12].了解两类空⽓中各参数的影响,对于配置合适的系统,使之⾼效、节能运⾏是有利的。
3.1 处理空⽓参数的影响 对于全新风式和循环式的空调系统,处理空⽓最终都要送⼊空调区域,它的参数直接影响到空调的效果和系统的能耗,因此⼈们对处理空⽓参数对空调系统的影响是较重视的,也开展了相应的研究⼯作。
3.1.1 进⼝处处理空⽓温度的影响 除湿机处理空⽓的进⼝温度受到系统形式的影响:全新风系统的进⼝温度⼀般是室外⽓温;回风系统的温度则是空调房间的温度;混合系统则可以通过调节新、回风⽐例来达到适当的温度。
了解不同温度下吸湿剂的吸湿性能是有必要的。
分析吸附剂在不同温度下的吸附等温线可以知道同⼀类吸附剂在相同的压⼒下,温度越⾼,吸附剂的吸附能⼒越低;吸湿剂的吸湿性能也是随着空⽓温度的升⾼⽽降低的。
在实际⼯程中希望通过降低进⼝空⽓的温度来提⾼除湿转轮的性能。
可以通过预冷措施来降低除湿转轮进⼝的处理空⽓温度,使转轮对较低温度的空⽓进⾏除湿。
预冷会使除湿供冷空调系统的性能明显改善:对于同样的空⽓初始条件和最终处理要求,采⽤预冷措施之后,可以使冷量增加约13%,COP提⾼4%[3].但是预冷需要提供冷源、换热器,增加了系统的初投资;预冷空⽓被预冷后,与冷却空⽓之间的温差减⼩了,减⼩了传热的动⼒;应综合考虑这些不利因素对供冷空调系统性能的影响。
3.1.2 进⼝处处理空⽓湿度的影响 进⼝处理空⽓湿度的影响可以从以下⽅⾯来分析[7,11]: (1)在⼲球温度相同时,空⽓的相对湿度越⼤,其含湿量也越⼤,空⽓中⽔蒸汽的分压⼒越接近饱和⽔蒸汽分压⼒,与吸湿剂表⾯空⽓的压⼒差增⼤,增⼤了除湿的推动⼒,可以使设备的除湿量增加。
转轮除湿机的主要技术参数转轮除湿机是一种常见的家用电器,它通过先进的技术和设计,能够有效地降低室内湿度,提高居住环境的舒适度。
下面将详细介绍转轮除湿机的主要技术参数。
一、除湿性能1.1 除湿能力转轮除湿机的除湿能力通常以每小时除湿量来衡量,一般在20°C、60%相对湿度条件下,常见的除湿能力有10L/d、20L/d、30L/d等不同规格,越大的除湿能力意味着可以更快速地将室内湿度降低到舒适范围。
1.2 湿度控制范围转轮除湿机的湿度控制范围是指它能够将室内湿度调节到的范围,常见的范围为30%RH-80%RH,这意味着它可以在相对湿度30%至80%之间进行精确的调节,确保居住环境的舒适度。
1.3 风量除湿机的风量直接影响到除湿效果,一般来说,风量越大,除湿效果越好。
常见的风量参数有200m³/h、300m³/h等,用户可以根据自己的需求选择不同风量的产品。
二、节能性能2.1 能效等级转轮除湿机的能效等级是评价其节能性能的重要指标,一般来说,能效等级越高的产品在同等除湿能力下,能够消耗更少的电能。
常见的能效等级有一级能效、二级能效等,用户在购买时可以选择更节能的产品。
2.2 节能技术除湿机在设计上采用了一系列节能技术,比如智能控湿系统、定时开关机功能、智能温控功能等,这些技术都可以有效降低能耗,提升产品的节能性能。
三、使用便捷性3.1 容水量除湿机的容水量是指其内置水箱或排水管道可以容纳的除湿所得的水量,通常在3L、5L、10L等不同规格,容水量越大,就越不需要频繁地清理水箱。
3.2 噪音作为家用电器,除湿机的噪音也是一个重要的考量因素,一般来说,产品的噪音在35-45分贝之间最为适宜,不会给用户的居住环境带来干扰。
3.3 移动性除湿机的移动性也是很重要的一点,一般来说,产品会设计有轮子以及手柄,方便用户在不同房间之间移动使用。
四、智能功能4.1 湿度显示转轮除湿机通常会设计有湿度显示屏,通过显示屏可以直观地看到当前室内湿度,方便用户掌握环境湿度情况。
序号原因分析1
供电电源故障2
控制线路变压器故障3
二次线路保险跳闸4
手动运行方式时,机组被切换到自动运行方式5
手动运行方式时机组没有接收到外部运行信号6
自动运行方式时外部控制信号故障7
除湿机内部控制接线错误或部件故障8
9
10
11
12
根据控制要求接入的其它故障信号13
再生加热能力不够14
再生空气或处理空气的风量没有满足机组的设计规定15
转轮驱动系统故障16
外部控制系统工作不正常(自动控制方式)17
空调风系统可能存在泄漏18
为除湿系统一级表冷段(前冷)提供的冷量不够19一级表冷段(前冷)脏堵转轮除湿机常见故障分
故障现象所有指示灯均不亮机组停机
机组电源指示灯亮,运行指示灯不亮电机保护开关动作
高温切断保护装置动作
故障报警指示灯亮,电源指示灯亮除湿机显示工作正常,但湿度降不下来除湿能力下降
故障分析。
转轮除湿参数影响分析及湖南地区应用研究的开题报告题目:转轮除湿参数影响分析及湖南地区应用研究一、研究背景和意义湖南地区气候湿热,夏季潮湿且降雨量大,空气中湿度较高,需要使用除湿设备进行处理。
传统的制冷除湿设备易造成能源浪费和环境污染,而转轮除湿作为一种新型的除湿设备,在节能、环保等方面具有重要意义。
因此,通过对转轮除湿参数进行研究,深入了解其在湖南地区的应用问题,具有十分重要的理论和实际意义。
二、研究内容1. 转轮除湿原理及参数2. 转轮除湿参数对除湿效果的影响分析:(1) 空气流量对除湿效果的影响分析(2) 转轮转速对除湿效果的影响分析(3) 转轮材料对除湿效果的影响分析3. 湖南地区转轮除湿应用研究:(1) 转轮除湿在湖南地区的应用情况调研(2) 湖南地区气候特点对转轮除湿的影响分析(3) 设计适合湖南地区的转轮除湿参数三、研究方法1. 理论分析方法:通过分析转轮除湿的原理和参数,探讨它们对除湿效果的影响机理。
2. 实验研究方法:通过实验检测不同的参数对除湿效果的影响,并分析其具体作用模式。
3. 调查问卷方法:通过实地调研和问卷调查,了解湖南地区转轮除湿的应用和需求情况。
四、预期结果和创新点1. 预期结果:深入分析转轮除湿的参数对除湿效果的影响机理,探究转轮除湿如何在湖南地区应用,提出适合本地环境的参数设计。
2. 创新点:(1) 对转轮除湿参数的影响分析进行研究,为该技术的深入推广提供理论依据。
(2) 结合湖南地区气候特点,探讨该地区转轮除湿的应用问题,提出适合当地环境的参数设计,具有实际意义。
(3) 综合应用理论分析、实验研究和调查问卷方法,对该问题进行多方位的研究和探讨,具有研究创新性。
五、研究计划和安排1. 首先了解转轮除湿的原理和参数,分析它们对除湿效果的影响机理。
2. 设计实验方案,构建转轮除湿测试平台。
3. 进行参数对除湿效果的影响实验,并进行数据的收集和处理。
4. 对实验数据进行分析和讨论,提出适合湖南地区的转轮除湿参数设计。
转轮除湿机工作原理及故障处理1.吸湿:当空气通过转轮时,转轮上的湿气分子会被吸附到转轮表面,使空气变干燥。
2.换热:转轮吸湿后,会经过加热装置和换热器进行换热,使湿气蒸发并排出机外,同时通过换热器排出的空气被加热,使其温度升高。
3.排湿:经过换热后的干燥空气被送出机外,使室内湿气得到排除。
4.再生:转轮吸湿后的湿气被送到脱湿轮上,在通过加热装置进行脱湿,使转轮恢复到吸湿状态,为下一个循环做准备。
1.转轮无法转动或转动不畅:可能是转轮轴承沾染灰尘或异物,需要清理或更换轴承。
2.运行噪音过大:可能是风扇叶片与机壳发生摩擦,需要调整叶片位置或更换风扇。
3.报警灯闪烁或停止工作:可能是水箱满了或排水管堵塞,需要清空水箱或清理排水管道。
4.出风口温度不高:可能是加热器故障,需要检查加热器电路是否正常。
5.无法除湿或除湿效果不佳:可能是转轮吸湿性能下降,需要清洗或更换转轮。
为了保持转轮除湿机的正常运行,我们可以采取以下措施进行维护和保养:1.定期清洁转轮和过滤网:转轮和过滤网是转轮除湿机关键的部件,长时间使用后会附着灰尘和杂质,需要定期清洗和更换。
2.定期清理水箱和排水管道:水箱和排水管道是转轮除湿机排湿的关键部件,应定期清理,并确保排水管道通畅。
3.调整室内湿度和温度:根据实际情况调整转轮除湿机的湿度和温度设置,以保持房间空气的舒适度。
4.注意安全用电:使用转轮除湿机时,应注意电源电压和电流的合规要求,避免电路过载或短路。
总之,转轮除湿机通过吸湿、换热、排湿和再生等步骤来实现房间空气的除湿作用。
在使用过程中,如果出现故障,应根据具体情况采取相应的处理措施。
通过定期维护和保养,可以延长转轮除湿机的使用寿命并保持其良好的工作状态。
转轮除湿机方案引言转轮除湿机是一种经常用于控制室内湿度的设备。
它通过一个旋转的转轮将潮湿的空气与干燥的空气分离,从而减少室内的湿度。
本文将介绍转轮除湿机的工作原理、设计方案、性能参数以及市场应用等内容。
工作原理转轮除湿机的工作原理基于湿空气与干燥剂之间的相互作用。
它由以下几个部分组成:1.转轮:转轮是整个系统的核心部件。
它由大量的干燥剂填充而成,如硅胶等,可以吸附湿气。
转轮可以在湿空气和干空气之间交替工作。
2.风扇:风扇用于将空气从室内吹入转轮,然后从转轮中排出。
风扇的运转产生的气流带走了湿气,从而降低了室内的湿度。
3.控制系统:控制系统监测室内湿度并相应地调节除湿机的工作。
当湿度过高时,控制系统会启动风扇和转轮,降低湿度。
当湿度达到设定值时,控制系统会停止工作。
设计方案转轮除湿机的设计方案需要综合考虑以下几个方面:1.除湿能力:除湿能力是转轮除湿机的关键性能指标,它表示每小时除去的水分量。
除湿能力的大小决定了除湿机的适用范围。
通常以升水/小时表示。
2.能效比:能效比是衡量除湿机能效的指标,表示在除湿过程中消耗的能量与除湿能力之间的比值。
能效比越高,表示除湿机具有更高的能量利用率。
3.噪音水平:除湿机在工作过程中会产生一定的噪音,需要注意控制噪音水平,以保证室内的舒适性。
4.操作和维护:除湿机设计应该便于操作和维护,例如易于更换转轮、清洁空气过滤器等。
性能参数转轮除湿机的关键性能参数如下:•除湿能力:通常以升水/小时为单位,一般在10升/小时到100升/小时之间,根据不同的需求可以选择不同容量的除湿机。
•湿度控制范围:表示除湿机可以调节的湿度范围。
一般情况下,湿度控制范围在30%RH到80%RH之间。
•电源电压:除湿机的电源电压通常为220V或110V,需要根据具体区域的电压标准选择相应的型号。
•噪音水平:除湿机的噪音水平通常在40dB到60dB之间,可以选择适合的噪音水平。
市场应用转轮除湿机广泛应用于以下场所:1.家庭:在家庭中,转轮除湿机可以提供舒适的室内环境,防止衣物发霉、家具受潮等问题。
转轮除湿机除湿原理转轮除湿机是一种常见的家用除湿设备,其除湿原理是通过转动的湿度转轮实现的。
这种除湿机通过旋转的转轮将湿空气中的水分吸附到转轮上,再通过加热将水分蒸发出去,从而达到除湿的效果。
转轮除湿机的转轮内部由许多小孔构成,这些小孔具有很强的吸附能力。
当湿空气经过转轮时,水分会被转轮上的吸附剂吸附住。
转轮上的吸附剂通常是一种具有亲水性的物质,如硅胶或分子筛。
当湿空气通过转轮时,水分会被吸附剂吸附住,而干燥的空气则通过转轮的另一侧排出。
这样,湿度较高的空气逐渐被除湿机处理,从而降低了室内的湿度。
转轮除湿机在除湿的过程中还会产生一定的热量。
为了保证转轮除湿机的效果,除湿机通常会通过加热的方式将转轮上的水分蒸发出去。
这样既可以保持转轮的除湿能力,又可以将水分排出机外。
在转轮除湿机的工作过程中,除湿机会根据室内的湿度设定值自动启停。
当室内湿度超过设定值时,除湿机会开始工作,将湿度降低到设定值以下;当室内湿度达到设定值时,除湿机会停止工作,以节省能源。
转轮除湿机具有许多优点。
首先,转轮除湿机具有较高的除湿效果,可以快速降低室内湿度,改善室内的舒适度。
其次,转轮除湿机工作稳定,噪音较低,不会干扰人们的正常生活。
此外,转轮除湿机还具有较低的能耗,可以节省能源。
当然,转轮除湿机也存在一些不足之处。
首先,转轮除湿机对于极端湿度较高的环境可能效果不佳。
其次,转轮除湿机的除湿能力受到温度和湿度的影响,温度越低,湿度越高,除湿机的效果就越差。
总的来说,转轮除湿机是一种常见、实用的除湿设备。
它通过转动的湿度转轮将湿空气中的水分吸附到转轮上,再通过加热将水分蒸发出去,从而实现除湿的效果。
转轮除湿机具有除湿效果好、工作稳定、能耗低等优点,是家庭和办公场所常用的除湿设备之一。
转轮除湿机除湿原理1. 介绍转轮除湿机是一种常见的家用电器,它通过一种称为吸附除湿法的原理来去除空气中的湿气。
本文将详细介绍转轮除湿机的工作原理、优势以及适用场景等方面。
2. 工作原理转轮除湿机的工作原理主要基于湿度对空气中的水蒸气含量的影响。
当空气中的湿度较高时,水分以气态存在,而在较低湿度下,则以液态形式存在。
转轮除湿机利用这一特性,通过吸附和再生两个阶段来去除湿气。
2.1 吸附阶段在吸附阶段,转轮除湿机的转轮材料通常涂有一种吸湿剂,例如硅胶、活性炭等。
当湿空气通过转轮时,水蒸气会被吸附剂吸附并附着在转轮表面。
同时,转轮的一侧处于湿度较高的环境中,另一侧则处于湿度较低的环境中。
2.2 再生阶段在再生阶段,转轮需要进行再生,以释放吸附的水分。
转轮会被加热到较高的温度,使吸附剂表面的水分蒸发成水蒸气,并排出去。
转轮另一侧的环境也会被加热,以提高空气的吸湿能力。
3. 优势转轮除湿机相比其他类型的除湿机具有一些优势,使其在特定的场景中更为适用。
3.1 高效除湿转轮除湿机的吸附剂表面积相对较大,可以有效吸附空气中的水分。
同时,它的再生阶段可以迅速释放吸附的水分,提高除湿效率。
3.2 低噪音相比于其他类型的除湿机,转轮除湿机的运转过程相对较为安静。
这使得它更适合在卧室等需要安静环境的场所使用。
3.3 节能环保转轮除湿机相对较为节能,因为它的再生阶段可以利用排出的水蒸气释放的热量来加热转轮的另一侧,减少了额外的能源消耗。
4. 适用场景转轮除湿机适用于各种场景,特别是在湿度较高的地方,如浴室、厨房等。
下面是一些适合使用转轮除湿机的场景示例:4.1 家庭使用转轮除湿机可以帮助家庭去除潮湿的空气,减少霉菌和细菌的滋生。
特别是在潮湿的季节,它可以保持室内空气的干燥,提高居住的舒适性。
4.2 储藏空间对于长期储存物品的地下室或仓库,转轮除湿机可以防止湿气对物品的损害。
它可以有效地控制室内湿度,防止家具、纸张、衣物等受潮发霉。
低温高效转轮除湿机设计及其性能优化探讨摘要:随着现代技术的发展,湿度已应用于各行业,特别是在废气系统设计方面,因为系统性能稳定,湿度较大,使用寿命较长,设备使用更加方便。
转子芯是系统的核心,当涉及进气回气回气冷却系统时。
为了提高湿度性能,需要更先进的材料和设备。
有多种方法可以科学地编辑材料和建模相关模型,以改进系统的设计。
基于此,本篇文章对低温高效转轮除湿机设计及其性能优化进行研究,以供参考。
关键词:低温高效转轮除湿机;设计;性能优化分析引言转轮除湿机的湿度由于其远距离、操作连续性、湿度控制以及太阳能等低温,在产品制造、储存、包装、保护和多功能湿度控制等许多领域都非常普遍。
水分波动传递的数学模型分为两种主要类型:空气阻力模型和空气阻力常数模型。
空气阻力模型假定传热和材料仅发生在吸收表面和空气之间,传热系数和系数在热交换过程中保持不变。
一些学者应用空气阻力模型,通过求解和数值模拟方法,研究转轮罩内速度、温度场和密度场的分布,实现平均传热速度,优化排气发动机结构参数。
固侧阻力模型假定热交换不仅发生在吸收元件表面与空气之间,而且发生在氧体内部。
吸入器内的传热是通过热量、分子燃烧、中子扩散和电流扩散进行的。
大多数气动阻力模型简化了网格化以简化计算。
对于一些学者来说,气动阻力模型中的分子传播集中在吸收体的内部容器机器上。
也有学者认为,在固体抵抗模型中,分子的传播和护士的分布可以忽略不计。
此外,有人认为,在吸收介质内固阻模型中的水同时考虑到水分的分子分布和对流传播。
1转轮除湿机的原理转轮除湿机的主要部件是由活性有机硅和陶瓷材料组成的滴答机。
湿轮的湿度是指当过程空气通过转轮时,待加工空气中的水蒸气压力小于转子中硅胶的水蒸气压力,将压力下的水分输送到转子中,使空气干燥。
与湿法炼锌作业不同,在高温下,转轮的水从转子输送到空气中,从而允许额外再生。
转轮除湿机的原理是,转轮除湿机的排气轮分为两个区域:通常3: 1用于区域和再生。
各种因素对转轮除湿机性能影响的综合分析作者:刘东陈沛霖简介:转轮吸附除湿供冷空调系统是目前大家正在关注的一种新的空调形式,转轮除湿机是此类空调系统的关键部件,因此了解各种因素对转轮除湿机性能的影响是必要的。
本文研究了转轮除湿机本体参数及空气参数等影响除湿供冷空调系统性能的因素,提出了以被除湿后的处理空气露点控制优先的观点,可以为正确配置转轮除湿供冷空调系统提供理论指导。
关键字:转轮除湿机露点温度除湿供冷1 前言随着世界能源和环境问题的进一步突出,除湿供冷技术的优越性开始被人们认识并且逐步得到发展,转轮除湿机是除湿供冷空调技术中的关键设备,全面了解其性能是正确选择和配置除湿供冷空调系统的基础。
分析影响转轮除湿机性能的因素主要从转轮本体参数和空气参数两方面来考虑[1-3],转轮本体参数的优化工作可以由设备制造商来完成,提供相应的数据和图表来描述其产品全性能,便于使用者选择;空气方面的参数是由系统设计工程师来确定,具体应用于实际工程之中。
2 转轮本体参数的影响转轮除湿机中的转轮本体参数是指吸湿剂质量分数、吸湿剂的厚度、吸湿剂的比表面积、吸湿剂颗粒大小、吸湿剂的温度、转轮的转速、再生区扇形角等。
有的转轮本体参数是由吸湿剂性质决定的,如吸湿剂颗粒的直径越小,气固接触的面积越大,而且减少了吸湿剂内部扩散的距离,缩短了再生阶段的时间;但是颗粒越小,颗粒间的孔隙率也减小,使气流穿透阻力增加。
有的转轮本体参数是由除湿转轮的形状确定的,如吸湿剂的放置方式会影响到接触面积。
有些转轮本体参数是由除湿和再生过程气流决定的,如吸湿剂的温度,在空气处理过程中的吸湿剂温度越高,越有利于提高吸湿剂表面水蒸汽的压力,加速吸湿剂水分的汽化,而且可以降低吸湿剂内部溶液的粘度,有利于水分向外扩散,但是在再生过程中,吸湿剂内外温度并不是一致的,一般是表面温度高于内部温度,由于内外温度差和湿度差的推动方向正好相反,其综合结果是减小了内部扩散的推动力,对解吸再生是不利的。
2.1 吸湿剂质量分数的影响除湿转轮是由不能吸湿的支撑材料和吸湿剂组成的,吸湿剂所占总的质量的百分比称为吸湿剂质量分数f。
有研究表明[3],在相同的质量下,f值增大,吸湿剂的质量增加,除湿机出口的空气湿度降低,空调系统的制冷量增加,COP值也增大。
在0~0.6之间,吸湿剂质量分数对除湿性能的影响最大,超过0.6后其影响能力大为减弱,在实际应用中一般取f值为0.8~0.85,而且减小金属支撑材料的比例也可以有效降低除湿转轮的总热容量,有利于改善转轮系统的除湿性能。
2.2 转轮转速的影响转轮转速也是影响其性能的重要因素,全热交换器与除湿机对转速的要求是不同的。
提高转速可以使换热效果增强,但是这样由于吸湿剂在再生区停留的时间变短,得不到充分的再生,会使除湿效果降低;转速太低则使吸湿剂在除湿区停留的时间过长,会造成靠近再生区的部分区域的吸附剂由于饱和而失去继续除湿的能力,也会降低除湿效果;所以从除湿机的性能考虑,选择合适的转速是较关键的步骤。
确定转速可以从除湿量、制冷量和COP等方面来考虑:在5 r/h 的转速时除湿效果最好,在10r/h的转速时系统的COP最高,故转轮的转速宜选择在5~10r/h之间[3,6-8]。
2.3 再生区扇形角的影响转轮的再生扇形角体现了除湿与再生的吸湿剂所占的比例,从除湿、系统性能及系统制冷量等角度来考虑,再生区扇形角j R的影响是不相同的。
从除湿角度来看,在除湿区和再生区空气流量一定的条件下,再生区扇形角太小会使吸附剂不能充分再生,降低除湿效果;但是再生区域太大,又会使除湿区域减小,吸附剂得不到充分冷却,也会降低除湿性能,因此必定存在一个最优比例。
在实际应用中,对再生区扇形角j R的要求应该兼顾以下方面的考虑:吸附剂再生容易,并且能够得到充分再生;出口处的处理空气湿度也可以降得很低;除湿机具有较高的性能系数,得到单位冷量所消耗的能量小;制冷机的制冷量较大。
满足以上综合要求才能够可以较好地确定再生区扇形角。
一般情况下,因为再生空气的温度较高,转轮的再生区域约占转轮总面积的1/4,即再生区扇形角j R为900。
若改变再生空气温度、再生空气的流量等,为使之能够有效再生,都需要改变除湿转轮再生区扇形角[3,5,10]。
3 空气参数对除湿性能的影响转轮除湿供冷空调系统中的空气包括处理空气和再生空气,处理空气的参数(温度、湿度、流速等)直接影响到转轮除湿机的除湿性能,而再生空气的参数(温度、湿度、流速等)直接影响到除湿机的再生性能,进而影响除湿机的吸附除湿性能,因此这两者是相互制约的[10-12]。
了解两类空气中各参数的影响,对于配置合适的系统,使之高效、节能运行是有利的。
3.1 处理空气参数的影响对于全新风式和循环式的空调系统,处理空气最终都要送入空调区域,它的参数直接影响到空调的效果和系统的能耗,因此人们对处理空气参数对空调系统的影响是较重视的,也开展了相应的研究工作。
3.1.1 进口处处理空气温度的影响除湿机处理空气的进口温度受到系统形式的影响:全新风系统的进口温度一般是室外气温;回风系统的温度则是空调房间的温度;混合系统则可以通过调节新、回风比例来达到适当的温度。
了解不同温度下吸湿剂的吸湿性能是有必要的。
分析吸附剂在不同温度下的吸附等温线可以知道同一类吸附剂在相同的压力下,温度越高,吸附剂的吸附能力越低;吸湿剂的吸湿性能也是随着空气温度的升高而降低的。
在实际工程中希望通过降低进口空气的温度来提高除湿转轮的性能。
可以通过预冷措施来降低除湿转轮进口的处理空气温度,使转轮对较低温度的空气进行除湿。
预冷会使除湿供冷空调系统的性能明显改善:对于同样的空气初始条件和最终处理要求,采用预冷措施之后,可以使冷量增加约13%,COP提高4%[3]。
但是预冷需要提供冷源、换热器,增加了系统的初投资;预冷空气被预冷后,与冷却空气之间的温差减小了,减小了传热的动力;应综合考虑这些不利因素对供冷空调系统性能的影响。
3.1.2 进口处处理空气湿度的影响进口处理空气湿度的影响可以从以下方面来分析[7,11]:(1) 在干球温度相同时,空气的相对湿度越大,其含湿量也越大,空气中水蒸汽的分压力越接近饱和水蒸汽分压力,与吸湿剂表面空气的压力差增大,增大了除湿的推动力,可以使设备的除湿量增加。
(2) 在含湿量相同时,空气中水蒸汽的分压力是定值,此时空气的相对湿度越大,其干球温度越低,除湿转轮表面空气的饱和水蒸汽分压力越低,有利于除湿过程的进行。
(3) 在相对湿度相同时,空气的含湿量越高,空气的干球温度也越高,处理空气的温度升高会使得除湿转轮表面的饱和空气温度升高,从而使之饱和水蒸汽分压力也升高,这对于空气的除湿是不利的;但是空气含湿量的增加会使得空气中的水蒸汽分压力相应升高,这是除湿的有利因素;因此对除湿过程的影响需要将两者综合考虑。
可见在除湿供冷空调系统中以空气的含湿量作为空气湿度衡量标准是较为准确的,而含湿量直接对应的是空气的露点温度,因此将空气的露点温度作为空气湿度的控制量是合适的。
3.1.3 处理空气流速的影响空气的流速越低,空气与吸湿剂的接触时间越多,两者之间的热、质交换也越充分,但是单位面积的处理空气量较小。
增大空气的流速,会使对流换热系数和传质系数增加,这是空气与吸湿剂之间的对流传质的有利因素;但是风速增大也使两者之间的接触时间缩短,可能会使得处理空气在转轮中还没有被有效除湿就出转轮,对除湿不利,可能导致空气不能达到预定的湿度。
故合适的空气流速也是此类空调系统的重要参数,设计合理的除湿转轮中一般是将处理空气在转轮中的通过时间设定在约0.2s,转轮总的传热单元数NTU约为10[10]。
处理空气流速对于实际工程应用的影响主要体现在处理空气流量的确定:在除湿转轮的规格确定之后,处理空气的流量不应该超出转轮的额定流量过多。
3.2 再生空气参数的影响除湿转轮中吸湿剂解吸再生性能主要体现在两个方面:一是吸湿剂最终能够达到的干燥状态,这取决于吸湿剂的平衡含水量;二是达到最终干燥状态的再生速率,这包括吸湿剂表面的汽化速率和吸湿剂内部水分的扩散传递速率,其大小取决于以上两种速率中的主要影响部分,主要是由速率较低的过程所支配;平衡含水量与再生速率是相互影响的,人们在应用研究中侧重于再生速率的影响。
转轮除湿机中吸附剂的再生过程实质是将水分赶出吸附剂,进入再生空气的过程,吸湿剂的再生过程主要受到吸湿剂与热空气两方面因素的影响。
吸湿剂参数对除湿机性能的影响主要体现在:吸湿剂形状、吸湿剂的放置方式、吸湿剂温度等;热空气参数对除湿机性能的影响主要体现在:温度、含湿量、流动速度、与吸湿剂的接触情况等。
在实际应用中,更容易控制的是再生空气的参数,因此人们更关注再生空气对除湿机性能的影响:空气含湿量不变时,提高空气的温度,不但可以加强汽化和带走水分的能力,而且可以对吸湿剂进一步升温,提高吸湿剂表里之间水分的扩散速率,对恒速干燥阶段和减速干燥阶段都有利,但是每种吸湿剂都存在允许的最高温度值;空气的含湿量越低,带走吸湿剂中水分的能力越强,干燥过程的推动力越大,因而干燥速率越高;提高热空气的流动速度,可以有效地强化干燥过程,对传热和传质都有利,但是空气流速大,与吸湿剂的接触时间短,热能的有效利用率降低;空气与吸湿剂的良好接触有利于吸湿剂的干燥均匀,合理安排气流,获得较大的气固接触面积,可以有效地强化再生过程。
以下重点探讨再生空气的温度、湿度和流速等参数对转轮除湿机性能的影响。
3.2.1 进口处再生空气温度的影响再生空气的温度是直接影响到转轮除湿机性能的重要参数,若在较低的再生温度下,转轮中进行的主要是全热交换过程;随着温度的升高,转轮中吸湿剂解吸再生的趋势才逐渐明显,直至整个过程都是由解吸再生趋势控制。
人们希望能够充分利用低品位的热源来作为转轮解吸再生的能源,低品位能源可能温度不高,使得再生空气被升温的幅度有限。
再生空气温度是如何影响转轮除湿机的性能,再生空气的温度降至何值时仍可确保进行的主要是除湿过程,都是人们所关心的问题。
所以确定再生空气温度对转轮除湿机性能的影响,如何判断转轮中进行的传热传质过程是全热交换过程还是吸湿-解吸再生过程,导致两者分界点的再生温度在何处,是本文研究的重点之一。
在转轮式全热交换器中,两股空气的主要过程是将处理空气中的水分传递给再生空气,并且将低温侧的温度升高,此时转轮除湿的数学模型应该改为全热交换器的数学模型;而且由于全热交换过程最合适的热空气区扇形角j R是1800,若此时仍然按照除湿过程来设置再生区扇形角j R为900,也不能够使全热交换过程高效率地进行;此外作为全热交换器的转轮的转速也比除湿转轮所要求的转速要快得多[19]。
这些都是研究转轮除湿过程必需考虑的问题。