本文關(guān)鍵詞：壓縮空氣溶液除濕實驗研究及系統(tǒng)性能分析

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【摘要】：壓縮空氣溶液除濕技術(shù)是一種基于溶液除濕技術(shù)的新型壓縮空氣深度干燥方法,能夠做到對壓縮空氣深度干燥；同時具有溶液除濕系統(tǒng)無污染、體積小、易操作,且能有效利用如空壓機余熱等低品位熱源驅(qū)動再生等優(yōu)點,有望替代壓縮空氣冷凍干燥技術(shù),在工業(yè)干燥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用理論與實驗結(jié)合的方式對該新型干燥系統(tǒng)的性能進行探討,主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：首先,闡述了壓縮空氣溶液除濕的工作原理,對逆流填料塔型高壓除濕器性能測試實驗臺進行優(yōu)化改進,將實驗過程壓縮空氣的流速提高至1.15m/s,從而研究更高空氣流速下的除濕性能及傳熱傳質(zhì)性能。分析了典型除濕工況下的實驗數(shù)據(jù)誤差,結(jié)果表明系統(tǒng)中主要性能參數(shù)最大相對誤差均在5%以內(nèi),說明實驗數(shù)據(jù)具有較高的準確性和可信度。其次,在壓縮空氣溶液除濕實驗平臺上,以LiBr溶液為除濕劑,對壓縮空氣溶液除濕過程進行實驗研究,主要研究了空氣壓力、空氣流量、溶液流量、溶液進口溫度和濃度等對壓縮空氣溶液除濕性能及傳熱傳質(zhì)系數(shù)的影響,實驗結(jié)果表明0.60MPa壓力下該除濕系統(tǒng)可將壓縮空氣含濕量處理到0.1g/kg,對應(yīng)的露點溫度為-37.9℃。然后依據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行擬合得出傳熱傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式,為高壓溶液除濕器的優(yōu)化設(shè)計提供了理論和實驗依據(jù)。理論分析了LiCl和LiBr水溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中的除濕能力；以溶液表面水蒸氣分壓力作為比較基準,壓縮空氣出口含濕量和除濕量作為除濕性能的評價指標,實驗研究了兩種溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中的除濕性能。結(jié)果表明：在相同的處理工況下,采用LiCl溶液對壓縮空氣進行除濕能得到更低的空氣出口含濕量和更高的除濕量,除濕過程的傳質(zhì)系數(shù)也高于LiBr溶液,LiCl溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中具有更優(yōu)的除濕能力和傳質(zhì)性能。最后,將壓縮空氣溶液除濕、溶液常壓再生及空壓機余熱回收等有機結(jié)合,采用溶液自循環(huán)的方式運行,對系統(tǒng)模型進行構(gòu)建,通過數(shù)值模擬分析了系統(tǒng)的整體性能。研究了不同運行參數(shù),如溶液除濕／再生自循環(huán)流量比、溶液流量、除濕溶液溫度、再生溫度等對系統(tǒng)的除濕性能的影響；對系統(tǒng)能耗進行分析,其中溶液再生耗熱量僅占空壓機余熱回收量的21%左右,為后續(xù)系統(tǒng)的優(yōu)化運行、變工況運行控制策略的實施以及后期推廣提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：壓縮空氣 溶液除濕 耦合傳熱傳質(zhì) 實驗研究 系統(tǒng)模擬
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH41;TB4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符號表10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 傳統(tǒng)壓縮空氣干燥方法及存在的問題12-15
• 1.2.1 壓縮空氣冷凍干燥技術(shù)12-13
• 1.2.2 壓縮空氣吸附干燥技術(shù)13-14
• 1.2.3 壓縮空氣膜除濕技術(shù)14-15
• 1.3 壓縮空氣溶液除濕技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 壓縮空氣溶液除濕技術(shù)的優(yōu)勢15
• 1.3.2 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)性能研究15-16
• 1.3.3 壓縮空氣溶液除濕傳熱傳質(zhì)模型研究16-17
• 1.4 本文的研究內(nèi)容17-18
• 第二章 壓縮空氣溶液除濕實驗平臺及誤差分析18-27
• 2.1 壓縮空氣溶液除濕原理及數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.1.1 壓縮空氣溶液除濕原理18
• 2.1.2 壓縮空氣溶液除濕數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2 壓縮空氣溶液除濕實驗測試平臺21-24
• 2.2.1 實驗系統(tǒng)組成21-22
• 2.2.2 壓縮空氣溶液除濕裝置22
• 2.2.3 其他設(shè)備與測量裝置22-24
• 2.3 實驗系統(tǒng)誤差分析24-26
• 2.3.1 誤差分析基本原理24
• 2.3.2 實驗數(shù)據(jù)誤差分析24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 壓縮空氣溴化鋰溶液除濕實驗研究27-42
• 3.1 獲取傳熱傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)值方法27-28
• 3.2 能量平衡分析28-29
• 3.3 壓縮空氣溶液除濕實驗研究29-39
• 3.3.1 空氣壓力對除濕過程的影響30-32
• 3.3.2 壓縮空氣流速對除濕過程的影響32-34
• 3.3.3 溶液濃度對除濕過程的影響34-36
• 3.3.4 溶液溫度對除濕過程的影響36-37
• 3.3.5 溶液流量對除濕過程的影響37-39
• 3.4 壓縮空氣溶液除濕耦合傳熱傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式與模型驗證39-41
• 3.4.1 除濕過程耦合傳熱傳質(zhì)系數(shù)實驗關(guān)聯(lián)式39-40
• 3.4.2 高壓溶液除濕器模型驗證40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 壓縮空氣溶液除濕中不同除濕劑除濕性能比較42-49
• 4.1 不同除濕劑除濕能力理論分析42-43
• 4.2 不同除濕劑除濕性能實驗研究43-46
• 4.2.1 空氣壓力對壓縮空氣溶液除濕性能的影響44-45
• 4.2.2 空氣流速對壓縮空氣溶液除濕性能的影響45-46
• 4.3 除濕過程傳質(zhì)系數(shù)比較46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第五章 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)性能研究49-63
• 5.1 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)介紹49-50
• 5.2 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)模型建立50-54
• 5.2.1 高壓除濕器模型50-51
• 5.2.2 再生器模型51-52
• 5.2.3 空壓機模型52-53
• 5.2.4 熱交換器模型53-54
• 5.2.5 系統(tǒng)性能計算54
• 5.3 系統(tǒng)性能模擬分析54-60
• 5.3.1 除濕循環(huán)流量比對系統(tǒng)性能的影響55-56
• 5.3.2 再生循環(huán)流量比對系統(tǒng)性能的影響56-58
• 5.3.3 除濕溶液流量對系統(tǒng)性能的影響58
• 5.3.4 除濕溶液溫度對系統(tǒng)性能的影響58-59
• 5.3.5 再生溶液溫度對系統(tǒng)性能的影響59-60
• 5.4 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)能耗分析60-62
• 5.4.1 空壓機余熱再生可行性分析60-61
• 5.4.2 空壓機余熱回收系統(tǒng)61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 研究總結(jié)與展望63-65
• 6.1 研究總結(jié)63-64
• 6.2 研究展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 碩士期間發(fā)表論文及其他成果69

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4 熊珍琴;代彥軍;王如竹;鄧建;;溶液除濕冷卻系統(tǒng)的，

本文編號：883010