為了降低空分系統(tǒng)壓縮機功耗,提高壓縮機運行可靠性,本文提出一種用于壓縮機進氣除濕的多級矩陣結構的冷卻除濕器,并搭建了多級冷卻除濕實驗臺,測試了除濕器的除濕性能。實驗結果表明,在進口空氣含濕量和溫度固定為11.7g/（kg干空氣）和24.4℃時,當空氣質量流量由0.48 kg/s增至0.78 kg/s,空氣出口含濕量由7.1 g/（kg干空氣）增至7.7g/（kg干空氣）;在進口空氣質量流量和溫度固定為0.53 kg/s和25.2℃時,當冷卻水溫度由6.9℃升至11.9℃,空氣出口含濕量由7.1 g/（kg干空氣）增至9.4 g/（kg干空氣）。本研究針對除濕器內部傳熱傳質過程建立了穩(wěn)態(tài)數值模型,將模擬結果與實驗結果進行對比,結果表明:該模型對于除濕器出口空氣含濕量和溫度的平均誤差分別為8.6%和2.1%,顯示出較好的可靠性;并進一步模擬研究了多級矩陣結構與單級叉流結構冷卻除濕器的除濕性能,發(fā)現采用多級結構可以有效提高除濕效率,在進口空氣質量流量和冷卻水質量流量分別為0.53 kg/s和0.3 kg/s時,多級結構的除濕量可以提高4.3%,除濕效率可以提高2.5%;通過增加填料模塊的長度... 

【文章來源】：制冷學報. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章頁數】：11 頁

【部分圖文】：

冷卻除濕實驗系統(tǒng)

多級矩陣結構冷卻除濕器原理如圖2(b)所示，紙纖維填料設計成模塊化結構，呈矩陣排布，水平方向上分2級，豎直方向上分3層。為方便描述，用a～f分別標記各填料模塊。冷水機組制備冷卻水噴淋至不同填料模塊頂端，低于空氣露點溫度的冷卻水從填料模塊a、b、d、f頂端噴淋。為了保持3級6個子模塊冷卻水流量的均勻性，在每一個填料模塊的冷卻水入口處都裝有調節(jié)閥門和浮子流量計，以調節(jié)各子模塊的冷卻水流量;在每一塊填料頂端都裝有多孔均流板，使冷卻水均勻噴淋在填料表面。在實驗和模擬過程中流經填料a、b、d、f填料的流量比設置為1∶3∶3∶2。填料塔采用波紋板結構紙纖維填料，整體尺寸(H×W×L)為1.20 m×1.00 m×0.54 m，單個填料模塊尺寸為0.40 m×1.00 m×0.27 m。在每一個填料模塊內，冷卻水在重力和毛細力的作用下在填料內部自上而下流動，與空氣形成叉流。流經模塊b和模塊d的冷卻水通過內部流道分別引流至模塊c和模塊e，繼續(xù)與來流空氣發(fā)生熱質交換，實現冷卻水冷量的梯級利用。通過調節(jié)各模塊的冷卻水流量，使冷量均勻分配至填料內部不同區(qū)域，提高整體冷卻除濕效率，同時降低出風溫度和含濕量的不均勻性。此外，分層結構可以避免將全部冷卻水輸送至填料塔頂端，降低泵功。由于實驗條件的限制，本文只對多級矩陣結構的填料塔冷卻除濕器的除濕性能進行了初步測試，并建立了數值模型進一步研究內部傳熱傳質過程;對單級叉流結構的冷卻除濕器只進行了數值模擬，與多級矩陣結構填料塔冷卻除濕器進行對比。

在上述假設條件下，簡化后的填料整體結構和網格劃分如圖3所示，將每一個填料模塊x軸方向上劃分S個網格，z軸方向上劃分T個網格，單個填料模塊劃分為400×270(S×T)個微元，高度H方向上i=1～400，空氣流動方向上j=1～270;則除濕器整體被劃分為1 200×540個微元。2.2 控制方程

【參考文獻】：
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本文編號：3304032