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(四)轉輪與冷卻除濕組合式空調系統的特性及其模擬分析

更新時間:2025-02-07 點擊量:588

在探討除濕機性能的影響因素時,進口處再生空氣濕度的影響是一個不可忽視的重要方面。吸濕劑的再生過程,本質上就是其干燥過程,這一過程中,推動水蒸汽從吸濕劑向再生空氣傳遞的動力,主要來源于吸濕劑表面的水蒸汽分壓力與再生空氣中的水蒸汽分壓力之間的差異。然而,當前對于除濕機進口再生空氣濕度對其性能影響的研究尚顯不足,這種影響應當與溫度的影響結合起來綜合考慮。

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再生空氣的溫度通常高于吸濕劑,因此在傳遞熱量的過程中,吸濕劑的溫度也會隨之上升。再生空氣中的水蒸汽分壓力,主要由大氣壓力和空氣的含濕量決定。當這兩者保持不變時,升高空氣的溫度并不會改變水蒸汽的分壓力,但飽和水蒸汽分壓力會增加,從而導致空氣的相對濕度減小,即空氣的不飽和程度增大。這樣一來,再生用的熱空氣就具備了更強的接受水蒸汽的能力。此時,影響轉輪的解吸再生性能的主要因素,就轉變為了再生空氣的溫度。

如果保持再生空氣的溫度不變,而減小空氣的相對濕度,那么空氣中的水蒸汽分壓力就會減小,從而加大了與吸濕劑表面接觸的空氣的水蒸汽分壓力之差,進而增強了水分傳遞的推動力。降低再生空氣的相對濕度,實質上就是需要進行除濕的過程,這可以通過將室外新風與循環風進行混合來實現,以獲得較低的相對濕度(含濕量)。

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再生空氣的加熱過程是一個等濕加熱過程,一般是在加熱之前來改變其含濕量。與干球溫度相比,再生空氣的濕度對除濕轉輪的性能影響相對較小,而且控制也更為復雜。然而,了解再生空氣濕度的影響,可以為轉輪除濕空調系統在不同地區、不同時間的應用提供技術措施的參考。

除了濕度,再生空氣的流速也是影響吸濕劑再生速度的重要因素。流速的增加會增大對流換熱系數和傳熱系數,從而縮短總的再生過程時間。通過調節再生空氣的流速,可以適應處理空氣流量及狀態參數的變化。然而,如果再生區扇形角保持不變,再生空氣流速的增加可能會導致轉輪區域被過度加熱,進而升高吸濕劑的溫度,影響吸濕過程的進行。從系統能耗的角度考慮,流速的增加會增加再生熱量的需求,降低轉輪再生側的換熱效率,導致系統的COP(性能系數)下降。

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因此,在額定工況下,應慎重考慮改變空氣流速。如果確實需要改變再生空氣流速,應相應調節再生區扇形角、再生空氣的溫度等參數。然而,在實際應用中,用戶改變再生區扇形角通常并不可行,因此多采用調節再生空氣溫度的方法來實現這一目標。

除濕機的工作環境也會對其性能產生顯著影響。轉輪除濕機可以應用于不同的地區,而環境的改變對其性能的影響是人們所關心的問題。其中,大氣壓力和空氣清潔程度是兩個主要的影響因素。

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大氣壓力的變化會對除濕機的性能產生影響。對于質量流量和體積流量為標準的系統,壓力的影響是不盡相同的。當大氣壓力下降時,以質量流量為標準的系統中,換熱器的性能不變,但蒸發冷卻器的換熱性能會改善,除濕機的除濕性能會下降。同時,系統的阻力會增加,能耗也會相應增加,導致總的COP下降。而以體積流量為標準的系統中,熱交換器和蒸發冷卻器的性能都會有所改善,除濕機的除濕性能同樣會下降,但COP會提高,冷量會減少。系統的阻力保持不變,但總的COP會提高。

這些情況表明,在不同地區使用轉輪除濕供冷空調系統時,應充分考慮當地大氣壓力對系統性能的影響,并明確是以質量流量為準還是以體積流量為準。我國地域遼闊,轉輪除濕機的使用地點會直接影響其性能特點。

空氣潔凈度也是影響除濕機性能的重要因素。除濕機處理空氣和再生空氣的潔凈度會直接影響吸濕劑的性能。轉輪除濕機中的吸附劑在吸附空氣中水分的同時,也會將空氣中的細小顆粒吸附下來。這將導致吸濕劑的劣化,進而影響轉輪除濕機的除濕性能。根據吸濕劑劣化的程度,除濕供冷空調系統的COP和冷量將減少10%~35%。

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為了消除空氣潔凈度對除濕機性能的影響,可以采取以下措施:一是設置空氣過濾器來有效除去進入除濕機的空氣中的灰塵。但需要注意的是,空氣過濾器的設置會增加風系統的阻力,風機的余壓需要相應增加,從而增加初投資和運行費用。二是通過深度再生吸濕劑來驅除塵粒。然而,這并不是根本的解決方法,因為如果不加處理地將再生后的空氣排入大氣中,將造成新的污染。而且提高再生空氣的溫度需要更高的能源品位,花費的代價也更大。過高的再生空氣溫度還可能會影響吸濕劑的性能。三是調整運行參數來消除影響。例如加快除濕機的轉速等。但具體調整情況取決于吸濕劑的類型、衰減的類型和再生的方法等。

綜上所述,影響轉輪除濕機性能的因素眾多且復雜。除濕轉輪的本體參數主要由設備制造商確定,其可變化的幅度相對較小。因此,工程設計人員應主要考慮空氣參數和應用環境的影響。明確處理空氣被除濕后的露點溫度是需要控制的重要參數。只有全面了解轉輪除濕機的性能特點,才能夠合理配置除濕供冷空調系統,以滿足不同地區的實際需求。合理配置除濕供冷空調系統,以滿足不同地區的實際需求。



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