各种因素对转轮除湿机性能影响的综合分析(二)

各种因素对转轮除湿机性能影响的综合分析(二),第1张

各种因素对转轮除湿机性能影响的综合分析(二),第2张

3.空气体参数对除湿性能的影响
旋转除湿制冷空空调系统中的空气体包括处理过的空气体和再生的空气体,以及处理过的空气体。然而,再生空气体的参数(温度、湿度、流速等。)直接影响除湿机的再生性能,进而影响除湿机的吸附除湿性能,所以两者是相互制约的[10-12]。了解两种空气体中各参数的影响,有利于配置合适的系统,使其高效节能运行。
3.1处理后空气体参数的影响
对于新鲜空气和循环空调节系统,处理后空气体最终将被送到空调节区,其参数将直接影响空
3.1.1处理后空气体入口温度的影响
处理后除湿器的入口温度空回风系统温度空调节室温;通过调节新风和回风的比例,混合系统可以达到合适的温度。有必要了解吸湿剂在不同温度下的吸湿性能。
通过分析吸附剂在不同温度下的吸附等温线,可以知道,温度越高,同种吸附剂在相同压力下的吸附量越低。吸湿剂的吸湿性也随着空气体温度的升高而降低。在实际工程中,希望通过降低入口空气体的温度来提高除湿转轮的性能。可以采取预冷措施,降低除湿轮入口处被处理空气体的温度,使除湿轮对温度较低的空气体进行除湿。预冷会明显提高除湿冷却空调节系统的性能:对于空气体相同的初始条件和最终处理要求,采用预冷措施后,制冷量可提高13%左右,COP可提高4%[3]。但预冷需要提供冷源和换热器,增加了系统的初投资;预冷空气体预冷后,预冷空气体与冷却空气体之间的温差减小,从而降低了传热的功率。应综合考虑这些不利因素对制冷空空调系统性能的影响。
3.1.2进气处理过的空气体湿度的影响
进气处理过的空气体湿度的影响可以从以下几个方面来分析[7,11]:
(1)干球温度相同时,空
(2)含湿量相同时空气体中的水蒸气分压是一个定值。此时空气体的相对湿度越高,除湿转轮表面的干球温度和空气体的饱和水蒸气分压越低,有利于除湿过程。
(3)相对湿度相同时空气体的含水量越高,则空气体的干球温度越高。当被处理的空气体的温度升高时,除湿轮表面的饱和空气体的温度也会升高,从而使饱和水蒸气的分压增大。而空气体含水量的增加会增加空气体中水蒸气的分压,这是除湿的有利因素。因此,对除湿过程的影响需要综合考虑。
由此可见,在除湿制冷空空调系统中,用空气体的含湿量作为空气体湿度的衡量标准更为准确,含湿量直接对应空气体的露点温度,因此应确定空气体的露点。
3.1.3处理的效果空气体流量
空气体流量越低,空气体与吸湿剂的接触时间越长,它们之间的热质交换越充分,但单位面积的处理/[/k0增加空气体流量会增加对流传热系数和传质系数,这是空气体之间对流传质的有利因素但是,风速的增加也缩短了它们之间的接触时间,这可能导致被处理的空气体在未被有效除湿之前离开转轮,这不利于除湿,并可能导致空气体达不到预定的湿度。因此,合适的空气体流量也是这种空调制系统的重要参数。通常,处理过的空气体在转轮中的通过时间设定为约0.2s,转轮的总传热单位NTU为约10[10]。处理后空气体的流量实际为
3.2再生空气体参数的影响
除湿转轮中吸湿剂的脱附再生性能主要体现在两个方面:一是吸湿剂的最终干燥状态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,包括吸湿剂表面的汽化速率和水分在吸湿剂中的扩散传递速率,其大小取决于上述两个速率的主要影响部分,主要受较低速率过程支配;平衡含水率和再生率是相互影响的,人们在应用研究中主要关注再生率的影响。
转轮除湿机中吸附剂的再生过程,本质上是将水从吸附剂中驱赶出来,进入再生空气体的过程。吸湿剂的再生过程主要受两个因素的影响:吸湿剂和热空气体。吸湿参数对除湿机性能的影响主要体现在:吸湿剂的形状、吸湿剂的放置方式、吸湿剂的温度等。热空气体参数对除湿机性能的影响主要体现在:温度、含湿量、流量、与吸湿剂的接触等。在实际应用中,再生空气体的参数更容易控制,所以人们更关注再生空气体对除湿器性能的影响:当空气体的含湿量一定时,提高空气体的温度不仅可以加强蒸发带走水分的能力,还可以进一步提高吸湿剂的温度。空气体的含水量越低,带走吸湿剂中水分的能力越强,干燥过程的驱动力越大,因而干燥速率越高;增加热空气体的流量可以有效强化干燥过程,有利于传热传质。而热空气体流量大,与吸湿剂接触时间短,热能有效利用率下降。空气体与吸湿剂的良好接触有利于吸湿剂的均匀干燥。合理的气流布置和较大的气固接触面积能有效强化再生过程。下面重点介绍再生空气体的温度、湿度、流量对转轮除湿机性能的影响。
3.2.1进口再生空气体温度的影响
再生空气体温度是直接影响转轮除湿机性能的重要参数。如果再生温度较低,转轮除湿机中的主要过程是全热交换;随着温度的升高,吸湿剂在流道中的脱附再生趋势逐渐明显,直至整个过程受脱附再生趋势控制。人们希望充分利用低品位热源作为转轮脱附再生的能源。低级能源可能不具有高温,使得再生空气体的温度升高范围受到限制。再生空气体的温度如何影响转轮除湿机的性能,当再生空气体的温度下降到什么值时,除湿过程仍能得到保证,这些都是人们关心的问题。因此,确定再生空气体温度对转轮除湿机性能的影响,以及如何判断转轮除湿机内的传热传质过程是全热交换过程还是吸湿-脱附再生过程,导致再生温度处于两者交界处,是本文研究的重点之一。

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