转轮除湿与冷却除湿相结合的复合式除湿工艺空调系统
转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态..
转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态..简介：本文分析了转轮与冷却除湿组合式空调系统的特性，对与冷却除湿空调系统进行了比较，建立了转轮与冷却除湿组合式空调系统的数学模型，对其进行了变工况稳态性能模拟，得出相关性能曲线，为该系统的进一步研究及优化运行提供参考。
关键字：冷却除湿空调模拟分析转轮空调转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态性能模拟分析:4转轮与冷却组合式除湿空调系统模拟结果分析4.1室外空气温度对该除湿系统的影响室外空气温度25～35℃，室外空气含湿量22.g/kg，处理空气风量2500m3/h，再生空气风量2500m3/h。
通过模拟计算得出，该除湿系统的除湿量随环境温度的提高而降低，除湿能耗比SPC（能耗量/除湿量；能耗量包括冷却除湿和等湿冷却制冷系统耗功、风机耗功、再生加热耗能，除湿量包括冷却除湿量、转轮除湿量）则随着环境温度的提高而有所提高。
其变化趋势如图5所示。
4.2室外空气含湿量对该除湿系统的影响室外空气含湿量20～30g/kg，室外空气温度35℃，处理空气风量2500m3/h，再生空气风量2500m3/h。
除湿系统的除湿量和SPC随室外空气的含湿量的变化规律如图6所示4.3处理空气送风量对该除湿系统的影响处理空气送风量2000～4500m3/h，室外空气温度35℃，室外空气含湿量22g/kg，再生空气风量2500m3/h。
除湿系统的除湿量随处理风量的增大而提高，如图7所示。
而SPC随处理空气量的增大而出现起初减小而后增加的变化，在处理风量变化的过程中出现最小值，如图所示。
随着风量的增加，冷却除湿机蒸发压力升高，压缩机的单位功耗减小，制冷剂流量增大，而压缩机耗功为制冷剂流量和单位功耗的乘积，在风量变化初期，制冷剂流量的增加小于单位耗功的减小，所以刚开始除湿能耗比是减小的，但当风量增大到3000m3/h后，制冷剂流量的增加大于单位耗功的减小，且阻力对制冷系统性能的影响增加，同时风量的增加引起了风机的功率上升，以致整个机组的总能耗也上升，当上升的幅度超过了除湿量的增加时，除湿能耗比SPC开始增大。
除湿机转轮的工作原理
除湿机转轮的工作原理
除湿机转轮的工作原理是利用一种称为"湿转干燥"或"温湿转干"的技术，通过旋转吸附和再生轮来除去空气中的湿气。
除湿机的转轮通常由许多将湿气吸附的吸湿剂制成的薄片或薄层组成。
这些吸湿剂通常是氧化铝和硅胶等物质。
当湿气进入除湿机时，空气通过转轮，湿气被吸附在吸湿剂表面。
随后，转轮开始旋转，并将吸附湿气的部分移动到加热区域（通常称为再生区域）。
在再生区域，通过加热或通过外部供热器提供的热源，吸湿剂上的湿气被蒸发出来。
蒸发的湿气通过排气管道释放到室外。
当吸湿剂上的湿气蒸发完全或接近完全时，再生过程结束。
接下来，转轮从再生区域转回吸附区域，开始下一轮吸附湿气的过程。
通过不断重复吸附和再生的循环，除湿机转轮将空气中的湿气逐步去除，使室内空气变得干燥。
需要注意的是，除湿机转轮的工作原理与传统的制冷除湿机（冷凝式除湿机）略有不同。
传统制冷除湿机通过制冷剂循环来冷却和凝结湿气，并排除室外。
而除湿机转轮更适用于大气湿度较高、温度较低的环境。
冷却除湿和转轮除湿在某锂电池厂房的综合运用
冷却除湿和转轮除湿在某锂电池厂房的综合运用摘要：分析了某锂电池厂房湿度不达标的原因，发现主要原因不是除湿机组能力不足，而是厂房布局、工程安装及使用习惯等因素导致。
根据该厂房的实际运行情况，提出冷却除湿和转轮除湿综合运用的除湿改造方案，详细阐述了除湿机组的选型计算、风系统的改造方案及除湿系统运行方案。
关键词：锂电池厂房；湿度超标；转轮除湿；正压维持；湿度处理引言目前，常规的空气除湿主要有四种方式，通风除湿、冷却除湿、液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿。
在空调除湿系统中，冷却除湿和固体吸附剂除湿是主要手段。
冷却除湿系统主要应用于湿度要求不是很高（RH>45%）的工况下，除湿效果比较好，性能稳定且能耗也比较低。
但在生产环境对湿度要求较高（RH<45%）的地方，采用冷却除湿不仅不经济，有时很难达到要求。
转轮除湿系统不受空气露点影响，且除湿量大，特别适用于低湿条件下。
经转轮除湿系统处理后的空气露点可以达到零下温度，甚至可以降至-60℃的超低湿露点，相对湿度可达到1%以下，绝对含水量0.01g/kg干空气。
由于转轮除湿机进口空气温度和相对湿度需要满足一定的要求，其除湿性能才能更好地发挥，而且经转轮除湿机处理后的空气温度会上升。
因此，在转轮除湿机前后必须配置前级冷冻除湿和后级制冷系统，组成组合式转轮除湿系统。
组合式转轮除湿系统广泛应用于军工、民爆、锂电、化纤、医药、食品、玻璃、仓储等常温低湿环境或低湿工艺中。
1 湿度在锂电池行业中的要求锂离子电池的材料构成主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜及包装材料组成。
经过调研分析，锂离子电池的工艺流程大体上是一致的，主要包括涂布、卷绕、注液、化成等工序，在个别工序上略有差异。
锂电池生产车间对洁净度要求不高，洁净度等级达到10 万级，基本满足生产工艺要求。
湿度控制是锂电池厂房的生命保证线，为确保对湿度的控制，锂电池项目多采用转轮除湿。
2 某锂电池厂房存在的问题及原因分析2.1 问题背景河北某项目锂电池厂房为低湿度要求的工业厂房，其主要工艺车间环境温、湿度主要有两种：1）正负极生产间、装配间等，温度要求为25±2℃，相对湿度要求小于30%；2）注液拔钉间，温度要求为22±2℃，相对湿度要求小于1%。
冷冻―转轮联合式除湿机的研究与应用
冷冻―转轮联合式除湿机的研究与应用冷冻-转轮联合式除湿机是一种将冷冻除湿和转轮除湿技术相结合的除湿设备。
它能够同时利用两种除湿技术的优势，提高除湿效率，并具有较低的能耗和运行成本。
本文将对冷冻-转轮联合式除湿机的研究与应用进行探讨。
首先，我们来了解一下冷冻除湿和转轮除湿的原理。
冷冻除湿是利用制冷循环原理进行除湿的过程。
通过制冷剂的蒸发和冷凝，将空气中的水分凝结成液体，并通过排水的方式将其去除。
而转轮除湿则使用一种特殊的材料制成的转轮，该材料的特殊结构能够吸附和释放水分。
当湿空气通过转轮时，水分被吸附在转轮上，然后经过热风或干燥空气的吹扫，将水分释放到外部环境。
冷冻-转轮联合式除湿机将两种除湿技术相结合，可以充分发挥它们各自的优势。
冷冻除湿能够在较低温度下进行除湿，适用于湿度较高的环境。
而转轮除湿则可以在常温下进行除湿，适用于湿度较低的环境。
通过根据实际需要灵活地选择制冷和转轮除湿的组合方式，可以实现更加高效和经济的除湿效果。
冷冻-转轮联合式除湿机的研究主要集中在以下几个方面。
首先是对除湿效果的研究，包括湿度降低速度、除湿效率等指标的评估。
研究人员通过对不同条件下的实验和模拟，对冷冻-转轮联合式除湿机的除湿性能进行了深入研究，为其在实际应用中的选择和应用提供了依据。
其次是对能耗和运行成本的研究，通过对不同工况下的能耗进行测试和分析，评估冷冻-转轮联合式除湿机的节能性能和经济性，为用户提供更加经济和可持续的除湿解决方案。
此外，还有对该技术在不同领域的应用研究，包括建筑物除湿、制药和冷藏储存等行业。
研究人员通过实际案例和试验验证了冷冻-转轮联合式除湿机在这些领域的应用潜力和效果。
冷冻-转轮联合式除湿机的应用正在逐渐扩展。
它广泛应用于各种场合，包括工业生产车间、商业办公楼、医疗机构、酒店、食品加工厂等。
在这些场合中，冷冻-转轮联合式除湿机可以有效控制空气中的湿度，保持良好的环境条件，提高生产效率和产品质量。
一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统
该转 轮除湿采用再生温度为 ６ ０ ￣ Ｃ仍 可以满足室 内湿 度 的要 求 ；但 与除湿转 轮采用第 １ 类 或第 Ⅱ类 吸湿 剂
相比 ，不 能达到更低 的送风露点温度 。因此 ，该 系统方案所 需再生 温度较低 ，较 适用 于高 品质／ 舒适性 空
调方 面。
［ 关键词 ］除湿转轮 ；复合空调 系统 ；第 Ⅲ类 吸湿剂 ；湿负荷 ；独立新风系统 ； ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｕ ８ ３ ４ ［ 文献标示码 ］Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ６ ９ ６ ／ Ｊ ． Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ ． １ ０ ０ ５— ９ １ ８ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ２
［ 摘要 ］提出 了一种新 型前 置预冷转轮除湿复合空调 系统 ，除湿转 轮采用第 Ⅲ类吸湿剂 。对利用该 系统用
于独立新 风系统的可行性进行 了性能分 析。结果 表明 ，在华南地区夏季两种典型工况下 ，该转轮除湿 采用 再生 温度 为 ４ ５ ￣ Ｃ就可 以满足室 内湿 度 的要 求 ；对 于相对 湿度为 ９ ０ ％且温度 低于 ３ ６ ． ７ ℃ 的高 温高 湿工况 ，
ｄ ｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｄ ｏ ｏ ｒ ａ ｉ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ（ ＤＯＡＳ） ．Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ：ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｗ ｏ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｕ ｔ ｄ ｏ ｏ ｒ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ
第３ ２ 卷第３ 期（ 总１ ２ ４ 期）
文 章 编 号 ：Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ０ ０ ５— ９ １ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ７— ０ ４
２ ０ １ ３年 ９月
转轮除湿与冷却除湿相结合的复合式除湿工艺空调系统
由式 （)） （.） 、 可得在 "# 时冷冻水与 - .# 时冷 冻水的换热系数比； ; #- . " * > 5<" " * ) " $ " " （! ・ "・ ）・ （ ）・ " （>） A ; 5< - . $- . !- . - . # "- . " 若假设冷冻水流速 （即体积流量） 一样， 即 ;% （’） 则由式 （!） 可得 A ;@， "# 时： $ % 2$ @ A ( * (=! - .# 时： $ % 2$ @ A ( * ’(4 以下数据表明在同温度下， 采用乙二醇作为冷 冻水载冷剂比原设计采用的 $%$&’ 作为冷冻水载冷 剂冷冻水侧换热系数明显降低。若综合考虑则其传 热系数约降低 ., 。如在其他条件不变的情况下， 通过分析计算可得采用乙二醇作为冷冻水载冷剂比 原设计采用 $%$&’ 作为冷冻水载冷剂冷冻水的供水 温度需低约 " * !.# ， 才能弥补乙二醇换热系数低对 潜热盘管换热效果的影响。 （’） 若为了达到同样的换热系数， 即$ 则 % A$ @， 由式 （+） 可得
建筑热能通风空调 偏高即第一级的除湿能力下降， 再生风出口温度低 （工艺要求不能低于 !"# ） 主空气露点温度偏高达 不到工艺要求， 严重时甚至出现主空气保护性停机 等问题， 严重影响生产。这其中主要有设计方面的 原因和运行管理方面的原因， 下面将从这两个方面 对其作详细分析。 !"# $%$&’ 冷冻水和乙二醇冷冻水的换热系数差异 及其对潜热盘管的影响
・ 44 ・ 但由于考虑到 $%$&’ 冷冻 钙的 "# 冷冻水进行除湿， 水对管道、 表冷器的腐蚀性较强， 而且防蚀剂重铬酸 钠有毒性， 排放受到限制， 因此， 经过有关外国专家 同意认可， 实际最后使用 ’(, 的乙二醇水溶液作为 载冷剂。下面就两者的换热系数差异进行比较。 （(） $%$&’ 和乙二醇冷冻水的物性参数及有关换 热系数关系式
太阳能转轮除湿式空调系统
太阳能转轮除湿式空调系统太阳能转轮除湿式空调系统摘要：介绍太阳能转轮除湿式空调系统的组成和工作原理，太阳能转轮除湿式空调系统充分利用了太阳能与湿空气中水蒸气的特性来达到空调效果，与现有空调系统中的氟里昂给大气臭氧层带来破坏的影响，省去了压缩机、工质与空气的间接换热及一些辅助设备，无压缩机噪声；且充分利用了太阳能，节能环保。
举例分析系统的供热和制冷过程及效果，结合国内外的此技术的发展论述其发展前景。
关键词：太阳能；转轮；除湿式空调系统中图分类号： TK511文献标识码： A太阳能作为新型能源，能较好地解决能源短缺问题，人们正日益重视利用太阳能热源。
太阳能转轮除湿式空调系统充分利用了太阳能与湿空气中水蒸气的特性来达到空调效果，与现有空调系统中的氟里昂给大气臭氧层带来破坏的影响，省去了压缩机、工质与空气的间接换热及一些辅助设备，无压缩机噪声；且充分利用了太阳能，节能环保。
1太阳能转轮除湿式空调系统简介太阳能转轮除湿式空调是由空气集热器和除湿空调系统组成，除湿空调系统是由除湿转轮、显热交换器和直接蒸发冷却器组成，利用除湿转轮中的吸附剂吸附空气中的水分，经热交换器进行降温，再经蒸发器通过绝热蒸发，以进一步冷却空气而达到调节室内温度与湿度的目的。
太阳能转轮除湿式空调系统是利用空气集热器所集的低温空气实现空调制冷和供暖的新型高效空调设备。
其制冷原理的实质是将传热过程通过一个传质过程（水汽的吸附与解吸）来实现。
这是一种输入热能便能实现空调制冷的空调设备，其制冷量可以通过输入的热量实现无级调节。
利用除湿转轮中的吸附剂吸附空气中的水分，经热交换器进行降温，再经蒸发冷却器通过绝热蒸发，以进一步冷却空气而达到调节室内温度与湿度的目的。
2太阳能转轮除湿式空调应用2.2.1冬季供暖冬季供暖时，太阳能转轮除湿式空调的工作过程大致是，热风风机、出风风机以及风阀都处于开启状态。
热风风机将空气集热器内所集的热风通过加热送出风阀，再经出风风机的加速，通过静压箱，由出风风道通到室内，实现供暖。
与蒸发冷却复合的三种除湿空调系统对比分析
与蒸发冷却 复合 的三种 除湿 空调 系统对 比分析
徐方成 黄翔 武俊梅
西安工程大学环境与化学工程学 院
摘
要： 蒸发冷却适 用于西北地区等干热气候条件 ， 于非干燥地 区 ， 但对 单靠蒸 发冷却无法得 到满意 的送风状态 ，
还需与除湿技术相结合 。文章分析 比较 了与蒸发冷却相 结合的冷却除湿 、转 轮除湿及溶液 除湿三种不 同空调 系 统， 提出 了蒸发冷却技术与机械冷却除湿相结合 的空调系统方案 ， 并分析 了其 节能潜 力 。 关键词 ： 蒸发冷却 机 械制冷 冷却 除湿 转轮 除湿 溶液 除湿 节 能
第２ ７卷 第 ６期
２０ ０ ８年 １ ２月
建 筑 热 能 通 风 空 调
Ｂ ｉ ｉｇ Ｅ ｅｇ ｕ ｔ ｎ ｎ ｒ ｙ＆ Ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｄ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｏ
Ｖ０１ ７ Ｎｏ６ ． ． ２
Ｄｅ ． ０ ８４ — ９ Ｃ ２ ０ ．７ ４
文章编号 ：０ ３０４ （ ０ ８０ —４ ． １０ ．３ ４ ２ ０ ）６０ ７４
ｔ ｅｅ ｅ ｇ －ａ ｉ ｇｐ ｔｎ ｉｌ ｆｎ ｗ ｙ ｔｍ ｓｂ ｅ ｎ ｌｚ ｄ ｈ ｎ ｒ ｓ ｖ ｎ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｈａ ｅ ｎ ａ ａｙ ｅ ． ｙ ａｏ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｖｐ ｒｔ ｅｃｏｉｇ ｍｅｈｎｃｌｅ ｉｅａｏ ， ｅｕ ｄｆｉ ｙｃ ｏｉ ，ｏａ ｅｕ ｄｆ ａ ｏ ，ｏ ｔ ｎ ｙ ｒ ｓ ｅ ａｏａｖ ｏ ｌ ， ｃ ａｉａ ｒｆｇｒｔ ｎ ｄｈ ｍｉｉ ｎ ｂ ｏ ｌ ｇ ｒｔ ｙｄｈ ｍｉｉｃｔ ｎ ｓｌ ｉ ｉ ｎ ｒ ｉ ｙ ｇ ｎ ｒ ｉ ｉ ｕｏ
Ｃｏｍ ｐａｒｓｏｎ ｏ ｉ ｆＴｈｒ ｅｅ Ｄｅｈｕ ｉ ｆ ｎｇ Ａｉ ｍ ｄｉｙｉ ｒＣｏｎｄｉ ｉ ｔｏｎｉ ｇ ｓｔ ｎ Ｓｙ ｅｍ Ｃｏｍ ｂ ｎ ｉ ｅｄ ｗ ｉ ｈ Ｅｖ ｔ ａｐ ａｔｖ Ｃｏｏｌｎｇ ｏｒ ｉ ｅ ｉ
带转轮除湿的空调系统设计
带转轮除湿的空调系统设计
摘要
本文对一幢住宅设计了一套带转轮除湿的空调系统。转轮除湿空调系统可以 实现温度和湿度的独立调节，故可以达到节能的目的。通过计算，该住宅的夏季 总热负荷为 20892 W，单位面积的热负荷为 95 W，总送风量为 6330 m3/h，新风量 1452 m3/h。本文提出了四种转轮除湿方案，第一种：再生空气和除湿空气都是新 风；第二种：再生空气是新风，除湿空气是新风和一部分回风的混合；第三种： 再生空气是新风和部分排风的混合，除湿空气是新风；第四种：再生空气是新风 和部分排风的混合，除湿空气是新风和一部分回风的混合。在新风量相同(总除湿 量相同)的条件下与传统的冷冻除湿比较了系统所需制冷量和总能耗量。通过计算， 四种转轮除湿空调系统所需制冷量分别减少了 38.3 %、35.8 %、44.3 %、42.8 %， 总能耗分别减少了 24.6 %、20.0 %、29.9 %、26.2 %。研究还发现，转轮除湿的再 生空气的加热量和系统所需制冷量都随除湿空气量的增加而增加。故选用了第三 种作为空调系统的除湿方案，并选出了相关的空气处理设备。与常规蒸汽压缩空 调系统相比，第三种带转轮除湿空调系统的制冷循环的 COP 提高了 19 %，热力完 善度提高了 7 %。最后，完成了相应的气流组织形式的计算和风管的设计布置。
Key words: wheel dehumidification, refrigerating capacity, total energy consumption, air conditioning
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带转轮除湿的空调系统设计
目录
中文摘要 ........................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................. II 1 绪论............................................................................................................1
转轮除湿技术 (2)
硅胶作为吸附材料存在的不足： （1）吸附性能有待提高；
（2）耐热性能需要加强,由于硅胶耐热性能较弱,除湿转芯 长时间处于80 ～150℃再生环境中,易出现熔融、塌陷、 堵塞孔道等现象,从而使系统吸附效率降低； （3）机械强度有待增强，由于硅胶与陶瓷纤维作用力较弱， 使得转芯材料机械强度较差，在系统运行过程中，易出现 粉化、掉粉现象，从而影响其使用寿命。因此，必须对硅 胶进行改性。
转轮除湿是在实际工程中应用最广泛的固体
吸附式除湿技术之一，转轮除湿机利用吸附材料
的良好亲水性吸附空气中的水分，降低空气的湿 度。转轮除湿机由除湿转轮、传动装置、风机、 过滤器、再生用加热器等组成。
转轮除湿装置
2.转轮除湿的工作原理及特点
转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊 陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成，转轮两侧由特殊的密封
转轮除湿方式的主要能耗是在转轮的再生气部分，如果 不使用电加热再生而使用废热或太阳能再生，那么节能效果
将更佳。用燃气加热再生空气，可以轻易地得到较高的再生 温度。
（3）除湿转轮与蒸发冷却空调系统的结合：开式通风型空调
开式固体除湿通风型空调系统在国内外均引起了广泛的 研究，特别是近20年来得到了迅速发展，成为一种很有潜力 的新型空调系统。美国和日本早在80年初就研制出了系统样 机，并对高性能的除湿型空调系统进行了深入的研究。它的 主要优点是用水和空气作工质；以低品位的热能来驱动；可 直接采用全新风。这种空调系统可以看成是转轮除湿器和蒸 发冷却空调的结合。
补充吸湿剂，也不会对金属管道形成腐蚀。
3.转轮除湿的吸附介质
3.1 氯化锂 氯化锂是最早用来作为转轮除湿机的吸附材料的，它属 于一种高含湿量的吸湿盐，易再生，具有高度化学稳定性。 此外，氯化锂吸附剂具有强烈的杀菌能力，因此，氯化锂作 为除湿剂被广泛应用于医药、食品等对空气洁净度和湿度要 求较高的领域。但是氯化锂在低湿度范围除湿量小、除湿能 力低，而且吸湿时易形成液体从基体逸出，对除湿设备周围 的金属产生腐蚀，这些不足在很大程度上限制了除湿机中氯 化锂吸附剂的用量，也即限制了除湿机的除湿量。
转轮除湿技术原理介绍
发温度或采用乙二醇溶液，把空气冷却到很低的温度，有时 还要加热以防房间温度过低。这样既增加系统能耗，而且冷 却盘管容易结霜，导致COP值下降。如果由转轮除湿器承担湿 负荷，机械制冷承担显热负荷，就能达到比较满意的效果。 这就是除湿技术与一般空调相结合的基本思路。在这里使用 的是氯化锂转轮除湿器。
转轮除湿器与一般空调系统结合的空气处理过程示意图
沸石分子筛
转轮除湿机用各种吸附材料的对比
吸附材料
氯化锂
优点
缺点
吸附量大，除湿效果 溶液易飘逸对周边设 好，再生能耗低 备腐蚀 吸附过程中稳定性好， 吸附性能和热稳定性 易于清洗 差 吸附性能和热稳定性 制造工艺较为复杂 得到改善
硅胶
金属掺杂硅胶
分子筛
低湿度和高温条件下 常规条件下吸附量小， 吸附性能好 再生能耗高
N．A．就获得了转轮除湿技术的专利，提出的Pennington循 环至今证明是最有前途的。转轮除湿空调技术相比机械制冷 空调有诸多优点，它设备体积小，安装简便，处理露点温度 低，可利用太阳能、工业废气废热等余热作为再生热源，不 产生腐蚀，控制简单等，所以在现实生活和生产中得到大量 应用。
4.1 转轮除湿器与空调系统的结合 （1）转轮除湿器与一般空调系统的结合 对于室内冷负荷和湿负荷都较大的场合，或新风负荷较 大，室内要求湿度较低的环境，如果靠常规制冷就要降低蒸
点深度除湿；另一方面 即使在较高温度下（如100 ～120℃） 分子筛仍保持13%以上的吸水率，而硅胶的吸水率几乎为零。 因此在电子、精密仪器等一些对湿度要求非常低及环境温度 较高的情况下，分子筛除湿得到广泛的应用，应用分子筛的 转轮除湿机其出风口空气露点最低可达到-60℃。
பைடு நூலகம் 但沸石分子筛也有其不足之处：分子筛吸附是利用其分
转轮除湿与双级热泵耦合空调系统的数值计算及分析
转轮除湿与双级热泵耦合空调系统的数值计算及分析南京师范大学动力工程学院宋倩倩牛宝联余跃进摘要本文针对转轮除湿与双级热泵耦合空调系统建立了物理模型并对系统的性能系数进行了数学描述。
通过与相同条件下的常规空调系统进行比较，得出耦合空调系统的制冷负荷降低了19.8%，压缩能耗降低了27%，一级热泵的蒸发温度提高了15.3%，冷凝温度降低了5%，COP相对常规空调系统提高了7.5%。
关键词除湿转轮双级热泵数学模型能耗分析0 引言目前空气除湿方法有冷却除湿、固体转轮除湿、液体除湿、膜除湿等。
固体转轮除湿因其结构简单、占地面积小、除湿换热性能好和易制得低露点空气等特点而被广泛应用于药品、食品和夹层玻璃等湿度要求严格的生产厂房和仓库中。
转轮除湿空调系统作为一种运行模式全新的空调系统，近年来逐渐在国内外得到重视和应用。
目前常见的运行方式包括转轮除湿与常规冷却结合的空调系统、转轮除湿与蒸发冷却结合的复合空调系统[1]以及转轮除湿/冷辐射吊顶空调系统[2]等。
再生能耗是转轮除湿空调系统的能耗之一。
笔者立足于提高热泵效率和避免热量浪费，提出了转轮与双级热泵耦合运行的复合空调系统，并以此为例，建立了数学模型并对不同室内外环境下的能耗进行了研究并进行了比较分析。
1 系统组成及工作原理1.1 系统的组成该系统主要由除湿转轮、显热换热器与双级热泵组成。
图1为转轮与双级热泵耦合空调系统的系统原理图。
图1 转轮除湿与双级热泵耦合空调系统原理图电补水热水二级热泵一级热泵建筑物冷却塔再生空气电图2 双级热泵系统示意图双级热泵系统的结构如图2所示。
双级热泵是用水循环管路将两个单级热泵系统耦合起来。
夏季制冷时一级热泵承担室内冷负荷，二级热泵将中间水循环管路的废热作为其低温热源，产生高位热能，将空气加热到75℃左右作为转轮的再生空气。
冬季供热时二级热泵停止使用，而采用一级热泵，从室外提取热量作为其低温热源，制取热水直接供给热用户使用。
1.2 系统的工作原理该系统主要由除湿转轮机、显热换热器和双级耦合热泵组合而成。
转轮除湿复合式空调系统
转轮除湿复合式空调系统
周亚素;陈沛霖
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】1999(029)004
【摘要】介绍了转轮除湿与常规冷却及蒸发冷却相结合的两类复合式空调系统.指出在要求低湿或湿负荷较大的场合,采用前者既可避免制冷机的蒸发温度过低影响制冷效率,又可避免凝结水排放不当造成渗漏等问题,利于节能;采用后者,节能效果更显著,而且既无CFC问题,又能缓解夏季电力供应紧张的压力.
【总页数】3页(P64-66)
【作者】周亚素;陈沛霖
【作者单位】中国纺织大学;同济大学
【正文语种】中文
【中图分类】TU8
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一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统
一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统罗纪超【摘要】A new type of hybrid desiccant air conditioning system combining an active desiccant wheel with a con -ventional pre-cooling coil is presented , in which the Type Ⅲ desiccant is used for the active desiccant wheel.Then a performance analysis is presented for investigating the feasibility of the hybrid desiccant system served as a dedicated outdoor air system ( DOAS).And the result shows: under two typical outdoor environment conditions in the area of South China , the desiccant system which only needs to adopt a regeneration temperature of 45℃ and does not need to lower the coil temperature can satisfy the demand for indoor humidity ; when operating in hot and humid climate with a high humidity of 90%and a temperature lower than 36.7℃, the desiccant system only driven at a regeneration temperature of 60℃can also provide enough dehumidifying capacity;but compared with the active desiccant wheel using a Type Ⅰor Type Ⅱ desiccant , this system can not deliver a lower supply air dew point.Therefore, this system can operate effectively with a moderate regeneration temperature and will be available to the high quality and comfortable space conditions.%提出了一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统，除湿转轮采用第Ⅲ类吸湿剂。
转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态性能模拟分析
转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态性能模拟分析简介：本文分析了转轮与冷却除湿组合式空调系统的特性，对与冷却除湿空调系统进行了比较，建立了转轮与冷却除湿组合式空调系统的数学模型，对其进行了变工况稳态性能模拟，得出相关性能曲线，为该系统的进一步研究及优化运行提供参考。
关键字：冷却除湿空调模拟分析转轮空调1 前言用以表征空气中含水量的湿度和温度一样，在我们的生活环境中是无时不在的。
它不但影响人们的生活环境，而且对物质的保存和工业生产中某些加工工艺过程，以及在低湿条件下运行的仪器仪表，都有密切影响。
特别是在一些湿度要求严格的厂房和仓库，以及锂电池生产，聚酯切片，防腐，防潮等对空气有低湿要求的场合，更需要有低湿度的空调环境保证。
目前，空气除湿主要有四种方法，即通风除湿、冷却除湿、液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿。
在空调除湿工程中，冷却除湿和固体吸附除湿是主要手段。
冷却除湿在一般条件下除湿效果好，性能稳定且能耗较低，目前应用比较广泛。
但对低湿要求的空气处理过程，势必使蒸发器表面温度降得很低，当表面温度低于零度，冷却盘管容易结霜，除湿能力下降，能耗增加，甚至于无法正常工作，很不经济。
而应用固态吸附原理的转轮式除湿机，不受露点影响，且除湿量大，特别适用于低温低湿条件下应用，但由于再生耗热量大，使这类除湿机能耗偏高。
转轮除湿与冷却除湿各有所长，如果能优化组合，互补所短，将会更好的发挥其效能。
目前，国内外已经有学者关注这种转轮除湿与冷却除湿相结合的组合式除湿空调系统，有的转轮除湿机的生产厂家已进行了这种改进，如DST公司的DE型转轮除湿机。
但是如何使它的结构更趋合理，运行更加经济，还需要进行不断的研究与改进。
2 转轮与冷却组合式除湿空调系统及其特性2.1 转轮与冷却组合式除湿空调系统转轮与冷却组合式除湿空调系统，就是将具有冷热交换的冷却除湿循环系统与转轮除湿相结合，利用制冷系统的吸热除湿进行前期除湿，而利用转轮除湿机进行深度除湿，同时利用冷凝器的放热来加热再生空气。
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作者简历: 陈家源,男,1965年2月生,大学,工程师,厦门国际航空港集团有限公司制冷站,361006收稿日期: 2001-12-12转轮除湿与冷却除湿相结合的复合式除湿工艺空调系统陈家源(厦门国际航空港集团有限公司)[摘要] 介绍一个转轮除湿与冷却除湿相结合的复合式除湿工艺空调系统。
分析比较氯化钙、乙二醇冷冻水载冷剂在同一温度之间及同一载冷剂在不同温度下的换热系数差异,分析该工艺空调系统不能正常运行的原因,并提出改进措施。
[关键词] 转轮除湿 冷却除湿 载冷剂 主空气 再生风 冷却除湿、压缩除湿、吸收除湿、吸附除湿等除湿方式各有其特点及其相应的应用范围。
实际的工程应用中选用何种除湿方式则要根据具体的空调工艺要求而定。
冷却除湿比较适合于除湿量大、要求空气露点温度在5℃以上的场合,转轮除湿方法由于其除湿性能好、除湿量大可连续获得较低空气露点温度而在工业生产领域获得广泛应用,下面要介绍的感光生产的工艺空调就是综合两者优点的冷却除湿与氯化锂转轮除湿相结合的复合式工艺空调系统。
该工艺空调系统的主空气除湿设计为两级除湿,其第一级除湿采用潜热盘管冷却除湿,第二级采用氯化锂转轮除湿,从而达到通过第一级的冷却除湿来降低第二级的氯化锂转轮除湿负荷,使主空气送风露点温度达到生产工艺要求。
1 复合式除湿工艺空调系统 感光胶片(相纸)的生产、储存等对空气的温湿度具有较高要求,在感光材料的生产过程中如其生产工艺空调的温湿度过高或过低,就会使感光材料产生发粘、断片、静电等生产弊病,甚至使产品报废。
感光照相胶片、相纸生产的干燥过程是一个非常复杂、对空调参数要求非常苛刻的生产工艺过程。
其感光涂布生产的工艺空调主要由冷凝段、干燥段、平衡段组成,干燥段又由多级干燥段组成(见图1)。
工艺空调的冷凝段温度低段要求送风温度3.3℃,干燥段的空气送风露点温度从第一段的-6.7℃至第六段的19℃,干球温度从18℃至49℃,各段的空调参数设定值依工艺要求而定,大约有四种典型工艺,不同工艺的参数值差别很大。
工艺要求主空气送风的空气露点温度达到-6.7℃,显然对于这样的工艺空调仅采用冷却除湿或转轮除湿单一级的除湿无法满足工艺要注。
图1 干燥段空调流程示意图 主空气是整个干燥过程的核心,了解其干燥过程、原理对进一步了解空调除湿方法在实际工程的应用相当有益,将为以后的工程设计运行提供帮助。
下面将着重介绍主空气系统。
回风或室外新风经过主空气系统潜热盘管的冷却除湿和转轮除湿处理后进入第一干燥段,然后依次循环进入第二、三、四、五、六干燥段后经主空气回风机回风进入主空气系统或排放掉,形成循环。
主空气空调系统流程图见图2,状态点参数见表1。
图2 主空气空调系统流程示意图表1 主空气系统状态点参数名 称主空气再生风W(A)B D E F(A)H I J 风量m3/h4250042500425004250042500164901649016490干球温度℃3512.236.72438.535126.765露点温度℃2512.5-6.7-6.719.0252535.4含湿量g/kg干空气20.1708.887 2.154 2.15413.84820.1720.17037.523焓值k J/kg干空气86.91934.57342.41629.60274.30786.918182.48163.658 111 潜热盘管冷却除湿潜热盘管冷却除湿采用乙二醇水溶液作载冷剂。
潜热盘管冷却除湿的主要功能有两个:一个是对主空气进行一级除湿;二是通过降低主空气的温度,为第二级除湿作预冷准备,以提高除湿效果。
如选择采用回风方式时回风的温度达到49℃,因引进行预冷是必要。
选择室外新风外时:潜热盘管的除湿量为 W coil=V M P air(d A-d B)=V M P air(d W-d B)=42500×1.2×(20.17-8.887)=575.433kg/h当选择回风时:潜热盘管的除湿量为 W coil=V M P air(d A-d B)=V M P air(d F-d B)=42500×1.2×(13.848-8.887)=253.011kg/h112 转轮除湿由于本系统的主空气露点温度要求达到- 6.7℃,仅采用冷冻水潜热盘管冷却除湿无法达到工艺要求,因此第二级采用氯化锂转轮除湿。
氯化锂转轮除湿再生风使用5.0kg f/cm2的蒸汽作为再生能源,因此氯化锂转轮除湿机的节能特性更为突出。
(1)设计工况时:转轮除湿除湿量 W licl=V M P air(d B-d D)=42500×1.2×(8.887-2.154)=344.383kg/h(2)主空气潜热盘管冷却除湿能力不足空气出口温度(以下简称MAT)偏高时:当t B(即MAT)=13℃,含湿量d B=9.37g/kg干空气时,转轮除湿除湿量增加为 W licl=V M P air(d B-d D)=42500×1.2×(9.37-2.154)=368.016kg/h此时转轮除湿量比设计工况增加约7%。
2 系统出现问题分析及对策这个系统在几年的实际运行中经常出现MAT偏高即第一级的除湿能力下降,再生风出口温度低(工艺要求不能低于60℃)主空气露点温度偏高达不到工艺要求,严重时甚至出现主空气保护性停机等问题,严重影响生产。
这其中主要有设计方面的原因和运行管理方面的原因,下面将从这两个方面对其作详细分析。
211 CaCl 2冷冻水和乙二醇冷冻水的换热系数差异及其对潜热盘管的影响原设计的冷冻水采用质量浓度为14.7%氯化钙的0℃冷冻水进行除湿,但由于考虑到CaCl 2冷冻水对管道、表冷器的腐蚀性较强,而且防蚀剂重铬酸钠有毒性,排放受到限制,因此,经过有关外国专家同意认可,实际最后使用21%的乙二醇水溶液作为载冷剂。
下面就两者的换热系数差异进行比较。
(1)CaCl 2和乙二醇冷冻水的物性参数及有关换热系数关系式CaCl 2和乙二醇冷冻水的物性参数见表2图2 14.7%CaCl 2冷冻水和21%乙二醇冷冻水在0℃和-5℃时的物性参数温度t℃密度ρkg/m 3比热C P k J/m 3热导率λW/(m.K )动力粘度μ×104Pa.s 运动粘度v ×106m 2/s 普朗特数Pr 14.7%CaCl 201130 3.3290.54925.595 2.2715.6冷冻水-51130 3.3160.54230.401 2.7018.721%乙二醇01026.5 3.8270.49732.556 3.1825.2冷冻水-51026.53.8270.48839.7933.3831.07下面各式符号说明:α———冷冻水侧换热系数,W/m 2.kD ———冷冻水侧排管内径,m v ———冷冻水的平均速度,m/s下标a :CaCl 2 b :乙二醇 0:冷冻水0℃时 -5:冷冻水-5℃时。
冷冻水侧换热系数可表示为:α=0.023(ρvD μ)0.8・Pr 0.4・λaD (1)有CaCl 2:αa =0.023(ρa v a D μa )0.8・Pr a 0.4・λa D(2)乙二醇:αa =0.023(ρb v b D μb )0.8・Pr b 0.4・λbD(3)0℃时:αb =0.023(ρ0v 0D μ0)0.8・Pr 00.4・λ0D (4)-5℃时:α-5=0.023(ρ-5v -5D μ-5)0.8・Pr -50.4・λ-5D(5)由式(2)、(3)可得CaCl 2冷冻水与乙二醇冷冻水的换热系数比:αa αb =(ρa ρb ・v a v a ・μb μa )0.8・(Pr a Pr b )0.4・λaλb(6)由式(6)可得CaCl 2冷冻水与乙二醇冷冻水的流速比(即体积流量)比:(v a v a )0.8=αa αb ・(ρb ρa ・μa μb )0.8・(Pr b Pr a )0.4・λbλa(7)由式(4)、(5)可得在0℃时冷冻水与-5℃时冷冻水的换热系数比;α0α-5=(ρ0ρ-5・v 0v -5・μ-5μ0)0.8・(Pr 0Pr -5)0.4・λ0λ-5(8)(2)若假设冷冻水流速(即体积流量)一样,即v a =v b ,则由式(6)可得0℃时:αa /αb =1.196-5℃时:αa /αb =1.213以下数据表明在同温度下,采用乙二醇作为冷冻水载冷剂比原设计采用的CaCl 2作为冷冻水载冷剂冷冻水侧换热系数明显降低。
若综合考虑则其传热系数约降低5%。
如在其他条件不变的情况下,通过分析计算可得采用乙二醇作为冷冻水载冷剂比原设计采用CaCl 2作为冷冻水载冷剂冷冻水的供水温度需低约0.65℃,才能弥补乙二醇换热系数低对潜热盘管换热效果的影响。
(2)若为了达到同样的换热系数,即αa =αb ,则由式(7)可得0℃时:(v a /v b )0.8=0.836,v a /v b =0.799,v b /v a =1.251-5℃时:(v a /v b )0.8=0.824,v a /v b =0.785,v b /v a =1.274以上表明若为了使达到CaCl 2冷冻水和乙二醇冷冻水两者的换热系数相同则需要增加乙二醇冷冻水的流量。
(3)在流速不变即v 0=v -5情况下,由式(8)可得,同一载冷剂在0℃和-5℃时的换热系数比: CaCl2冷冻水:α0/α-5=1.081乙二醇冷冻水:α0/α-5=1.096以上数据表明,无论乙地醇冷冻或CaCl2冷冻水随着冷冻水温度的降低,从0℃降低至-5℃时,冷冻水侧换热系数均有不同程度的下降。
综上分析表明由于CaCl2冷冻水和乙二醇冷冻水的热物理性质有一定差异,在同样的体积流量下后者的换热系数较低,如要达到原设计的除湿要求,则需要增加冷冻水的流量或降低冷冻水温度来给予补偿,但较低的冷冻水供水温度将会使冷冻水侧换热系数下降。
212 存在问题分析及解决办法为了解主空气的送风露点偏高及除湿轮再生风出口温度经常偏低的问题,有关人员曾先后对主空气潜热盘管冷冻水及再生系统多次进行专项改造,外国专家也想尽各种办法,但从实际改造结果来看,由于他们所采用的各种各样的改造方法不是解决问题关键所在的办法,因此MAT偏高等问题长期得不到有效解决。
21211 关于MAT偏高问题设计方面的不足表现在自工程调试及刚投入运行时就已经出现包括主空气潜热盘管在内的其他潜热盘管均存在除湿能力不足的问题,大多比要求的送风露点温度高1～2℃,这些潜热盘管大多通过增加新的冷冻水潜热盘管来解决,但由于主空气经潜热盘管受空间等限制无法通过增加新的冷冻水潜热盘管来增加冷却除湿能力。