冷却除湿与吸附除湿的综合应用.pdf

，7 q r 7 7 7 4 制 冷 锄 际 漫 Re f r i ge r a t i o n l N 9 9 o8 , 年 1 9 4 9 8 期 ( ( v 总 o 6 j 6 5 期 ) ) Co mb i n a t i o n a nd App l i c a t i o n f o r Coo l De hu mi d i yi ng a n d S o r p t i o n De hu mi d i f y i n g 梁仲 智 (厂糸捷丰 公 司5 i 0 6 0 0) 弋 I ) 基 在空调除湿工程中，冷却除湿和固体吸附除湿是主要手段 由于制冷技术的发展 设备 制造工艺日臻完善，冷却除湿设备应用较广泛除湿性能稳定且能耗少。 应用动态固体吸附的转轮除湿机是基于固体吸附除湿不受空气露点影响，可以达到极低 的舍湿量，适于在低温低湿条件工作，而且结构简单除湿量大。 这两类除湿设备各有所长，但不存在取代阿题，如果能优化结合，互补所短，将会更好 发挥其效能，开拓应用， 1 冷却除湿法分析 顾名思义冷却除湿法是用制冷手段冷却空气 却除湿机的基本组成是制冷循环系统，其原理 见图 1 ， 除湿流程图见图 2曲线 I。 空气以原始 状态进入 ( T =2 6 R H， 一7 0 ) 冷却降 温 至露点 并析 出水 份除湿。状 态点T： 一 1 5 ， R H =8 0 1 0 0 含湿量降低后再升 温至状态点 ( T 一2 6 R H 一5 0 g ) ， 送出 的干空气含湿量为 1 0 5 g k g 。根据技术需要 及设 备的性能，单级制冷除湿设备干空气可以 低至 4 O 蛎 R H。但冷却除湿机是取决于 空气露点温度，不可能达到过低的含湿量 ，除 非采取特殊措施或二级制冷。现代的除湿是尽 量利用制冷系统内部能量，降温及回升温均取 自制冷封闭系统，所以相对较为节能， 2 固体吸附除湿法分析 使其温度低于露点而析出所含水份，冷 囹 1 冷却除湿机 的原理 l 扎I l I 趣 固体吸附除湿是应用硅胶 、铝胶、沸石等 吸湿材质吸除环境空气中的水份，目前应用的转轮除湿机属动态固体吸附除湿 ，以转轮结构 及加热再生器实现吸湿与再生脱水同步进行 实旎连续稳定的除湿。 以D S T公司除湿机 为例 维普资讯 梁仲 智 ：冷 却 除湿 与吸 附除 湿的综 合应 用 7 5 基本结构是转轮及其驱动系统、再生加热器、进出风管风机系统组成结构简单，处理空气 通过慢速转动的转轮后 ，即被高效除湿成千空气送 出 空气除湿流程见图 2曲线 处理空 气 由 A状态 ( T一2 0 RH=6 0 ) 进入转轮， 吸湿后成 B状 态送 出 ( T=4 2 RH一6 ) ， 空气含湿量低达 3 g k g 。由于是 吸附除湿 ，不受露点温度影响，具有高效脱湿能力，适于低 温低湿空调环境实施低含湿量的技术要求。 但是 ，目前应用的转轮除湿机能耗较高 ，输出干空气温于 较高 ，这是由于转轮必须经高 温的 再生气流脱水 ( 见图 2曲 线 ) ，再生空气由状态 C ( T 一2 6 ， RH=6 0 ) 进入再生 加热器 ，被 升温 至 E点 状 态 ( T一1 4 0 C) ， 然后以高温气流 ： 状态通过转轮带走水份完成脱 度 附流 程成 为湿 空气 F状态 ( T=5 6 c)带水份排出 ， 转轮 也同时被升温。 从物性分析 ，吸附性强的 i 物质其脱附所需温度也高 即 使达到水沸点 1 0 0 也不能脱 附， 一般需达 1 4 O c以上 ， 如果 是合成沸石更高选 3 5 0 C，脱 附 1 k g水 所耗 热量是其蒸发 热量的 2倍 。如硅胶的再生耗 热为 6 2 8 0 k J ( k g水) 1 5 0 0 k c a l ( k g水) ，合 成沸 石为 8 3 7 0 k J ( k g水 ) 2 0 0 0 k c a l ( k g水 ) 再生耗热量大 ， 使这 类除湿机能耗高 ，同时使干空 气温度升高。 同 2 儡湿f lI 线 ( 具体参数 见表 1 ) 1 2 3 ：拎却除湿流程 ( 曲线 I) A B： 转轮除湿流程 ( 曲线 ) c D EF：转轮脱 附流程( 曲线 ) 表1 冷却除湿机 转轮除湿机 测 量 点 产 稳 测 量 点 产 A S j 2 O 6 0 X 1 5 0 2 6 7 0 B 3 0 4 2 6 x 2 1 0 5 1 5 8 0 1 0 0 C 1 2 2 6 6 0 毽) x 3 1 0 5 2 6 5 0 E 8 5 1 4 0 1 F 2 6 56 2 5 维普资讯 7 6 制 冷 R e f r i g e r a t i o n N o 4 1 9 9 8( V o l 6 5 ) 1 9 9 8年 第 4期( 总 6 5期) 3 综合应用的可行性分析 冷却除湿机在一般条件下除湿效果好， 能耗较低， 但在低露点温度状况除湿能力大降 ， 甚 至无能为力 而应用动态固体吸附原理的转轮除湿机，不受露点影响，特别适于在低温低温 条件下应用 但其能耗高。一般机型按其额定除湿量计算，每 l k g h耗电为 l1 2 5 1 8 k W 而冷却除湿设备每 1 k g h耗电仅为 0 0 9 k W 。 虽然各厂家所定测量工况不同会影响除湿 量值 ，但从总体分析 转轮除湿机能耗大大偏高，这是影响其拓展应甩的关键 ，而能耗高的 原因是再生空气的加热耗能。 如果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 的吸热降 温与放热作为转轮的前期除湿与加热再生空气 。则可达到节能和增大除湿能力的效果。这种 组合系统即可充分利用内部热能 ，又兼有转轮除湿的优点。 实际上， 转轮除湿机的生产厂家 已进行这种改进 D S T公司为例，其产品系列正在改 进 ，以更好地发挥其优异性 能： ( 1 )为减少再生加热能耗 ，改进再生空气进气道 ，令再生空气首先通过刚被升温加热的 转轮体预热，尽量利用 内部热能而减少了能耗 。其改进型 D R一0 3 1 C与基本型 Dc 一0 3 1 B相 比两者耗 电均为 2 I k W，而前者除湿量为 I 6 k g h ， 后者为 1 4 k g h， 即耗能略有改善。 ( 2 )将转轮结合到制冷除湿循环系统 中 ( 见图 3 ) D E型转轮除湿机的除湿过程中，处理空气首先进入蒸发器，实簏冷却并析出水份除湿 然后进入转轮实施高效除湿 ，送 出干空气。而转轮再生空气加热是利用制冷循环系统中的冷 凝器排热 ， 替代耗能大的再生加热器。 内部热能的充分利用使这类机型具有突出的优越性 。 表 2 是 D S T公司产品的性能对 比。 由表 1 可见 组合型的能耗远低于一般转轮除湿机， 甚至低于一般冷却除湿机。 显然 冷 却除湿与吸附除湿的综合应用是可行的，如能在设计上完善组台的方法 ，充分利用系统内部 热能加温再生空 气至所需温度，将可以开拓出新一类的组 合型除湿机 - 巾 一 辫 囝 3 D E型除湿机 维普资讯 梁仲智：冷却除湿与吸附除湿的综合应 用 7 7 表 2 产品性能 对比 4 在除湿系统工程中的综合应用 目前投放市场的除湿机， 基本上是两种除湿类型各自独立。但在空调除湿系统中，特别 是要求低温低湿的工况中，设备的合理选取组合将会有较好的效果，能降低工程费用而且降 低能耗。一般是在配套中用冷却除湿机作前期除湿，而用转轮除湿机作后期除湿以保证低湿 度的要求 机型及数量视环境工况及要求工况而定。 高含湿量空气先进入冷却除湿机除湿， 再 以中湿状态进八转轮除湿机，送出低湿度干空气 。 举例：一除湿库换气量要求为 4 4 0 m。 h ，要求库内温度 1 4 D c，相对湿度 4 0 R H，室外 环境温度 3 O C， 相对湿度 8 0 RH，计算出总湿负荷为 8 9 7 k g h， 库房为低温低湿 ， 露点低 于 2 ， 一般冷却除湿机无能为力 ， 宜采用组合方案： 选用 1台D S TR-0 6 0 B R( 除湿量为 4 6 k g h ) ，配用 2台胜风 C F 2 - 5 B D冷却除湿机 ( 除湿量 2 5 k g h )作前期除湿 ，这个方案既可 保证技术要求而工程造价及耗电量均低于单用转轮除湿机的方案。 在空调除湿工程中，根据环境和技术要求，适当组合应用冷却除湿与吸附除湿 ，可以降 低工程造价和运行耗 电，而且由于进入吸附除湿的处理空气首先经冷却除湿降温，更有利于 除湿效果 ，并且相应降低了进 出干空气的湿度，有利于低温低湿环境的要求。 (简 讯 五 则 ) 华南农业大学与广东省从化市合作的荔枝 保鲜贮运工程项目于今年 8月通过鉴定验收。 1 0月 2 6日在 从化市举行 了荔枝保鲜工程冷 库 基地 动工仪式 。( 徐择 ) 6个满载 无公害蔬 菜、水果 的机械冷藏 箱 编组列车 于今年 8月 1 2日由厦 门北站 向北 京出发，这是中国铁路首次使用机械冷藏箱运 输蔬菜、水果 ( 郭和平 ) 由台肥荣事达集 团、美国美泰克国际公 司 和香港爱瑞公 司共同 投资 建的年产 1 2 0万 台 绿色无 氟氯烃家用 电冰箱生产线 于 8月 2 0曰 全面投产 投资选 8亿元 ，引进世 界一流的技 术、工艺和设备 紧密结合中国国情 设计生产 全新一代中大容量电冰箱 。( 郭和平) 江西华意压蠕机股份有限