除濕換熱器熱濕傳遞機理及其應用研究.pdf

1、除濕技術是進行生產和生活環(huán)境濕度調節(jié)控制的有效方式。其中，利用固體干燥劑進行除濕，具有傳質效率高、可利用低溫熱能等特點，其節(jié)能環(huán)保效益顯著。但干燥劑吸濕過程存在吸附熱效應，對提高除濕性能有不利影響。
　　除濕換熱器是一種可有效克服吸附熱、改善干燥劑除濕性能的除濕方法。它通過將固體干燥劑材料涂覆在傳統(tǒng)金屬管翅式換熱器的翅片表面上，在除濕過程中不僅可以有效吸附濕空氣中的水分，而且還可以通過管內流動的冷卻水將吸附過程中固體干燥劑釋放的吸

2、附熱及時帶走，減少除濕過程不可逆損失。與其他除濕方法相比，除濕換熱器在繼承了固體干燥劑除濕方法優(yōu)點的同時，還具有結構簡單，成本低，應用靈活，吸附熱影響小等顯著特點。本文針對除濕換熱器吸濕及換熱特性、系統(tǒng)應用等進行了深入研究。
　　首先，基于通風除濕循環(huán)，對除濕換熱器吸濕/再生過程進行了熱力學分析，闡明了其除濕循環(huán)機理。進一步提出了帶回熱裝置的除濕換熱器除濕/再生循環(huán)并進行了熱力學分析。構建了基于除濕換熱器的連續(xù)除濕循環(huán)系統(tǒng)試驗臺，

3、提出了性能評價指標，驗證了除濕換熱器的除濕能力及在實現(xiàn)空調除濕方面的有效性。分析了系統(tǒng)循環(huán)時間、冷卻/再生熱水溫度和流速、處理空氣流速、環(huán)境工況等對系統(tǒng)性能參數(shù)的影響。實驗結果表明在給定工況下，連續(xù)型除濕系統(tǒng)平均除濕量可以達到最大5.3g/kgDA，系統(tǒng)熱力學COP可以達到0.38。在引入30％回風比例后可以將送風空氣含濕量降低至9.88g/kgDA，達到送風濕度要求。
　　其次，研究了除濕換熱器除濕/再生過程傳熱傳質特性。在實驗

4、結果基礎上，利用Levenberg-Marquart算法進行非線性擬合計算，得到了除濕換熱器除濕過程中空氣側在一定條件下（200≤Re≤550）的傳熱傳質準則關聯(lián)式。在影響除濕換熱器熱濕處理性能的主要因素中，選取翅片長度和處理空氣流速作為代表著重分析討論了其與除濕換熱器除濕量、傳熱傳質效能等參數(shù)之間的關系。另外，根據(jù)結論優(yōu)化了除濕換熱器的結構尺寸和運行工況。在 ARI夏季、ARI潮濕和上海地區(qū)夏季三種典型工況下，優(yōu)化后的除濕換熱器的平均

5、除濕量分別提高了30.3%，47.5%和73.9%左右；用于除濕系統(tǒng)，熱力學COP分別提高了58.8%，61.1%和62.2%左右。而在采用回熱裝置之后，其熱力學COP更是分別達到了1.09,1.12和1.18，對于再生熱能利用效率有顯著提高。
　　最后，搭建了基于除濕換熱器的回熱型全新風除濕系統(tǒng)。由于采取冷卻措施抑制了吸附熱效應對吸濕帶來的不利影響，在驅動熱源溫度70℃條件下，經過新型全新風除濕系統(tǒng)處理后的空氣含濕量低于8 g/