船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)特性實驗研究與優(yōu)化.pdf

1、“船舶減碳”已成為船舶制造業(yè)和航運界關(guān)注的焦點，據(jù)統(tǒng)計當前船舶排放的二氧化碳已達到11.2億噸，約占世界溫室氣體排放總量的3％。值得關(guān)注的是，在船舶上傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備運行所消耗的電能約占20％，船舶空調(diào)節(jié)能正引起業(yè)界的高度重視。船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)采用除濕轉(zhuǎn)輪和蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)相結(jié)合的方式，以船舶廢熱作為驅(qū)動熱源，以較低溫度的海水作為級間冷卻水源，把空調(diào)系統(tǒng)中的顯熱負荷和潛熱負荷分開單獨進行處理，既減少了船舶空調(diào)的能耗，又減少了廢熱對海洋環(huán)境

2、的污染以及船舶二氧化碳的排放。本文針對海運船舶在較短時間內(nèi)航行區(qū)域跨度大，海洋氣候條件變化劇烈，船舶空調(diào)新風比高的特點，對船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)展開了實驗研究。
　　首先，建立了船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)及除濕轉(zhuǎn)輪的(火用)分析模型，采用多個性能參數(shù)為評價指標，以熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律相結(jié)合的方式，詳細研究了處理空氣進口狀態(tài)、再生溫度和處理空氣流量對除濕轉(zhuǎn)輪及系統(tǒng)性能的影響，以及分析了系統(tǒng)各部件的(火用)損失。研究結(jié)果表明:除濕轉(zhuǎn)

3、輪工作性能穩(wěn)定，其濕度質(zhì)量平衡率MMB的波動范圍為0.89-1.09;再生溫度對船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)性能影響較大，其中轉(zhuǎn)輪除濕量增幅達到108.6％，熱力COPth、電力COPe和系統(tǒng)(火用)效率ηe下降率分別為46.9％、65.6％和38.8％;隨著處理空氣進口含濕量的增加，ηe總體波動較小，且其最大值（(火用)效率為23.5％）出現(xiàn)在處理空氣進口含濕量為22g/kg處。此外，系統(tǒng)各部件的(火用)損失量主要集中于再生空氣加熱器、除濕轉(zhuǎn)

4、輪和排放到環(huán)境中的再生空氣，平均約占系統(tǒng)(火用)損失總量的73.5％。
　　其次，圍繞船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)特性參數(shù)的敏感性分析及其組合方案的優(yōu)化展開實驗研究。綜合考慮，選擇處理空氣流量、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速、再生溫度、新風相對濕度及新風干球溫度為影響船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)性能的特性運行參數(shù)，以轉(zhuǎn)輪除濕量、熱力COPth和電力COPe為評價指標，通過極差分析法和方差分析法對船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的實驗結(jié)果進行科學(xué)的分析和評估，得出系統(tǒng)運行參數(shù)對系統(tǒng)