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內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)(1)

作者:CEO 時(shí)間:2022-08-16

信息摘要:建筑能耗中空調(diào)負(fù)荷占據(jù)很大份額,尤其在公共建筑中。傳統(tǒng)的空氣處理過(guò)程是將溫、濕度合一,而溫、濕度獨(dú)立調(diào)控的空調(diào)系統(tǒng)的可節(jié)能30%。因此,有關(guān)獨(dú)立除濕技術(shù)的研究日趨重要。市場(chǎng)現(xiàn)有的冷卻除濕系統(tǒng)是利用濕空氣在低于露

內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)(1)

內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)(1)

  建筑能耗中空調(diào)負(fù)荷占據(jù)很大份額,尤其在公共建筑中。傳統(tǒng)的空氣處理過(guò)程是將溫、濕度合一,而溫、濕度獨(dú)立調(diào)控的空調(diào)系統(tǒng)的可節(jié)能30%。因此,有關(guān)獨(dú)立除濕技術(shù)的研究日趨重要。市場(chǎng)現(xiàn)有的冷卻除濕系統(tǒng)是利用濕空氣在低于露點(diǎn)的冷表面上凝結(jié)降溫的原理,需要利用壓縮機(jī)在較低蒸發(fā)溫度下運(yùn)行,因而耗電量大,有時(shí)還需再熱才能送風(fēng),而且在高濕時(shí),由于冷面的水膜加厚形成熱阻,使降濕能力受限,此外,除濕機(jī)的表面上容易滋生細(xì)菌等污物,不利于人體健康。

  硅膠類(lèi)固體吸附除濕的新技術(shù),但迄今為止所有的轉(zhuǎn)輪除濕制冷系統(tǒng)都是絕熱的(即吸附過(guò)程不伴隨冷卻),導(dǎo)致再生溫度很高,很難使用可再生能源、廢熱源等。目前,上市的液體除濕機(jī),有較高的能量回收技術(shù)水平,能效比較高,但因工質(zhì)有腐蝕性,部分部件暫需進(jìn)口,價(jià)格貴,難以小型化。

  固體吸附除濕

  有一類(lèi)物質(zhì)是多孔或細(xì)粉表面,其與表面上的氣體接觸面積很大,當(dāng)表面上的分子與氣體分子產(chǎn)生推動(dòng)力時(shí),氣體被吸附到表面上,或反之,表面上的分子脫離返回氣體。前者稱(chēng)為“吸附”,后者稱(chēng)為“脫附”或再生。把有多孔表面的固體物稱(chēng)為吸附劑,而被吸附或脫附的氣體稱(chēng)為吸附質(zhì)。利用硅膠吸附濕空氣中的水分為固體吸附除濕。由于硅膠對(duì)水汽的吸附性較好,而其脫附再生時(shí)所需溫度較低,且無(wú)毒無(wú)臭、無(wú)腐蝕性,價(jià)廉,所以在食品、藥品業(yè)中被廣泛采用。

  硅膠溫度在55℃以上時(shí),無(wú)論水蒸氣分壓力多大,其含水率皆不超過(guò)10%,而當(dāng)硅膠溫度在25℃以下時(shí),只有當(dāng)硅膠處于高濕(即高于15mmHg水蒸氣分壓力下)時(shí),其含水率才能達(dá)到35%以上。由此可見(jiàn),硅膠再生只需要將其加熱到55℃以上,再生后,如冷卻到25℃以下,對(duì)于一般的熱濕空氣都可使其吸附達(dá)到25%的水分。

  內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)

  內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  該除濕機(jī)是一種以高效、經(jīng)濟(jì)、易市場(chǎng)化為目標(biāo)的除濕機(jī)。它是以硅膠為吸附劑,將其與金屬縱向翅片管雙表面緊密結(jié)合,翅片管簇組合與水管道連接,置于豎向風(fēng)道內(nèi),風(fēng)道上部裝有排氣口閥、側(cè)面有進(jìn)風(fēng)口閥、出風(fēng)口閥、進(jìn)水出水口、電動(dòng)閥等部件,被處理的空氣從其中流過(guò)。當(dāng)水管中通入65℃的熱水時(shí),上部的排氣閥打開(kāi),進(jìn)出風(fēng)口的閥門(mén)關(guān)閉,熱傳到翅片表面的硅膠,使其脫附并有水蒸氣自排氣口排出,直至再生過(guò)程完成后,水管中再通入13℃的冷水冷卻翅片和其上的硅膠使之降溫,同時(shí)上部的排氣口關(guān)閉,進(jìn)出風(fēng)口閥打開(kāi),被處理的空氣流經(jīng)翅片上的硅膠表面,其中的水蒸氣被吸附直到飽和,吸附過(guò)程完畢,繼續(xù)下一次再生。如此周期性地切換閥門(mén)再生與吸附循環(huán)運(yùn)行。

  一般上述的風(fēng)道為成對(duì)安裝,以便在控制器作用下,以相同的周期交替運(yùn)行,使出風(fēng)口連續(xù)送出處理后的空氣。由于本除濕機(jī)是在硅膠被冷卻后進(jìn)行吸濕的,并且是從硅膠層的內(nèi)部進(jìn)行冷卻,故稱(chēng)之為“內(nèi)源式”,因此其再生溫度可低至65℃,如果翅片與硅膠的之間熱阻進(jìn)一步降低則再生溫度可以更低。

  內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)性能的實(shí)驗(yàn)研究

  通過(guò)對(duì)內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)的性能測(cè)試得知,除濕機(jī)翅片管平均肋化效率大于0.95,說(shuō)明內(nèi)源式除濕機(jī)采用的翅片管簇傳熱效率高,效果好。

  在再生過(guò)程中通入熱水,排氣溫度逐漸升高,熱水供回水溫差逐漸變小,當(dāng)再生完畢時(shí),硅膠與排氣的溫濕度變化很小,平均水溫與硅膠表面溫度相差8℃。

  在吸附過(guò)程中,被處理的濕空氣按北京地區(qū)夏季空調(diào)設(shè)計(jì)工況控制。干球溫度為33℃,濕球溫度保持26℃不變,當(dāng)除濕機(jī)內(nèi)通以14℃冷水時(shí),在1h內(nèi)出風(fēng)干球溫度與相對(duì)濕度逐漸上升,但均在24~25℃,45%~50%范圍內(nèi),由濕空氣的物性可知,其進(jìn)風(fēng)濕度為18g/kg干,出風(fēng)濕度為10g/kg干,單位除濕量在7~8g/kg干之間。

  

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