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液體除濕

作者:CEO 時間:2023-01-01

信息摘要:綜合各種除濕方式,液體除濕空調(diào)是可以實(shí)現(xiàn)濕度獨(dú)立控制的空調(diào)方式,避免了冷凝除濕的能源浪費(fèi),并且該方式可以利用低品位的熱源(溫度為90℃)來驅(qū)動,而且具有較高的效率。采用液體除濕空調(diào)系統(tǒng)無疑是理想的選擇。1.目前,常用的空調(diào)形式的空氣處理方式為采用表冷器降溫除濕。這樣為了滿足除濕的要求,經(jīng)常要把空氣冷到很低的溫度。如滿足室內(nèi)舒適性需

液體除濕

液體除濕

  綜合各種除濕方式,液體除濕空調(diào)是可以實(shí)現(xiàn)濕度獨(dú)立控制的空調(diào)方式,避免了冷凝除濕的能源浪費(fèi),并且該方式可以利用低品位的熱源(溫度為90℃)來驅(qū)動,而且具有較高的效率。采用液體除濕空調(diào)系統(tǒng)無疑是理想的選擇。

  1.目前,常用的空調(diào)形式的空氣處理方式為采用表冷器降溫除濕。這樣為了滿足除濕的要求,經(jīng)常要把空氣冷到很低的溫度。如滿足室內(nèi)舒適性需求的空氣溫度為24℃,露點(diǎn)為14℃,為了實(shí)現(xiàn)除濕的目的,冷凍水的溫度要低到7℃,而冷機(jī)的蒸發(fā)溫度低到2-5℃。冷源的低溫要求首先是為了滿足除濕要求而設(shè)定的,若只是為了降溫,蒸發(fā)溫度可以高的多。

  所以,需要一種能夠獨(dú)立除濕的手段,把除濕和降溫過程分開,從而使用溫度較高的冷源就能把空氣處理到送風(fēng)狀態(tài),提高制冷機(jī)的效率,也可提高室內(nèi)的舒適性。

  2.現(xiàn)有的除濕方法及吸附除濕過程的基本原理

  2.1幾種現(xiàn)有除濕方法

  除濕有很多方法,歸納起來如下表:

  對表中各種除濕方式比較可以看出,利用吸附材料除濕是現(xiàn)有的除濕方式中能夠?qū)崿F(xiàn)濕度獨(dú)立控制的較為可行的方式。

  2.2吸濕材料除濕基本原理

  采用液體和固體吸濕材料除濕的系統(tǒng)出現(xiàn)于本世紀(jì)50年代,之后蓬勃的發(fā)展起來,已經(jīng)開發(fā)出多種形式的系統(tǒng)。篇幅所限,這里不做介紹。

  采用固體吸附材料除濕的系統(tǒng),有固定床式和轉(zhuǎn)輪式兩種。固定床式固體吸附除濕裝置是通過改變空氣測流向?qū)崿F(xiàn)間歇式的吸濕再生;轉(zhuǎn)輪式除濕得到了更廣泛的應(yīng)用,它可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的除濕和再生。

  這兩種除濕方式有著致命的弱點(diǎn)就是動態(tài)的運(yùn)行過程,期間混合損失大,影響效率,另外,這種形式很難實(shí)現(xiàn)等溫的除濕過程,而除濕過程釋放出的潛熱使除濕劑的溫度升高,吸濕能力大打折扣,整個過程傳熱傳質(zhì)的不可逆損失大,效率不高。

  相對于固體吸附材料,由于液體具有流動性,采用液體吸濕材料的傳熱傳質(zhì)設(shè)備比較容易實(shí)現(xiàn);另外,液體除濕過程容易被冷卻,從而實(shí)現(xiàn)等溫的除濕過程,不可逆損失可以減小。所以采用液體吸收除濕的方法有可能達(dá)到較好的熱力學(xué)效果。

  3液體除濕空調(diào)系統(tǒng)

  液體除濕系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)有40幾年的歷史,應(yīng)用過程中出現(xiàn)了諸多問題,如開始使用的溴化鋰、氯化鋰溶液對管道、設(shè)備有強(qiáng)腐蝕性,而一些有機(jī)的溶液如三甘醇有揮發(fā)性,有機(jī)物彌漫在空氣中,會危害人體健康;由于稀釋和再生過程都為變溫過程,不可逆損失大,導(dǎo)致該類系統(tǒng)的效率很低,產(chǎn)出冷量與消耗的再生熱量的比(能效比)一般在0.3左右。

  上述的問題現(xiàn)在已經(jīng)基本得到了解決:使用塑料材料可以防止鹽溶液的腐蝕,而且成本較低,鹽溶液不會揮發(fā)到空氣中影響污染室內(nèi)空氣;通過對調(diào)整工藝流程,可以得到接近等溫的除濕與再生過程,實(shí)現(xiàn)較高的能效比。

  3.1液體降濕系統(tǒng)的能耗分析

  要提高液體除濕系統(tǒng)的能耗,首先要分析原有的液體除濕系統(tǒng)能耗低的原因。傳統(tǒng)的液體除濕空調(diào)系統(tǒng)除濕器溶液的流量很大,濃溶液和稀溶液的濃度差在2%左右。這樣盡管在除濕過程中采取一些冷卻的措施來減小由于溶液溫升導(dǎo)致其吸濕能力的下降,但是傳質(zhì)過程中的水蒸氣分壓差造成的不可逆損失仍然很大。

  根據(jù)質(zhì)量平衡關(guān)系,采用了分級思想的除濕器溶液的流量會因為濃度差的增大而變小,而小流量會減小氣、液的接觸面積。為了強(qiáng)化換熱,保證除濕器每一級內(nèi)的溶液流量很大,而級與級之間的流量很小。這樣即保證了換熱有充分的接觸面積,又使得溶液進(jìn)出口可以實(shí)現(xiàn)高的濃度差。

  其中,除濕過程不斷被冷卻,冷卻水一部分來自室外的冷卻塔,一部分來自室內(nèi)回風(fēng)。對室內(nèi)回風(fēng)的焓的回收也使得整個系統(tǒng)運(yùn)行的能效比大大提高。

  

  3.2集中再生的液體除濕空調(diào)系統(tǒng)

  將液體除濕系統(tǒng)的空氣處理部分和再生部分分開,并且多個空氣處理部分共用一個再生器。集中的再生器可采用多級回?zé)岬男问揭蕴岣咂湫?。濃溶液分出各個支路通往空氣處理模塊,吸濕后的稀溶液通過管路流回再生器再生,如此循環(huán)。

  采用液體除濕空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備相比,主要的換熱部件采用塑料材料,防腐蝕而且價格低廉,溶液的管道尺寸小且無需外保溫,這些都使得設(shè)備的成本很低。相比之下,溶液的投資占了整個系統(tǒng)投資的主要部分,綜合下來,整個系統(tǒng)的投資會低于傳統(tǒng)的空調(diào)方式。

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