發(fā)布時間：2021-07-26 17:38

　　為了降低空分系統(tǒng)壓縮機(jī)功耗,提高壓縮機(jī)運行可靠性,本文提出一種用于壓縮機(jī)進(jìn)氣除濕的多級矩陣結(jié)構(gòu)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(jié)果表明,在進(jìn)口空氣含濕量和溫度固定為11.7g/（kg干空氣）和24.4℃時,當(dāng)空氣質(zhì)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(jìn)口空氣質(zhì)量流量和溫度固定為0.53 kg/s和25.2℃時,當(dāng)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(nèi)部傳熱傳質(zhì)過程建立了穩(wěn)態(tài)數(shù)值模型,將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)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(jìn)一步模擬研究了多級矩陣結(jié)構(gòu)與單級叉流結(jié)構(gòu)冷卻除濕器的除濕性能,發(fā)現(xiàn)采用多級結(jié)構(gòu)可以有效提高除濕效率,在進(jìn)口空氣質(zhì)量流量和冷卻水質(zhì)量流量分別為0.53 kg/s和0.3 kg/s時,多級結(jié)構(gòu)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(xué)報. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

冷卻除濕實驗系統(tǒng)

多級矩陣結(jié)構(gòu)冷卻除濕器原理如圖2(b)所示，紙纖維填料設(shè)計成模塊化結(jié)構(gòu)，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(biāo)記各填料模塊。冷水機(jī)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(diào)節(jié)閥門和浮子流量計，以調(diào)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(jīng)填料a、b、d、f填料的流量比設(shè)置為1∶3∶3∶2。填料塔采用波紋板結(jié)構(gòu)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(nèi)，冷卻水在重力和毛細(xì)力的作用下在填料內(nèi)部自上而下流動，與空氣形成叉流。流經(jīng)模塊b和模塊d的冷卻水通過內(nèi)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(zhì)交換，實現(xiàn)冷卻水冷量的梯級利用。通過調(diào)節(jié)各模塊的冷卻水流量，使冷量均勻分配至填料內(nèi)部不同區(qū)域，提高整體冷卻除濕效率，同時降低出風(fēng)溫度和含濕量的不均勻性。此外，分層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的填料塔冷卻除濕器的除濕性能進(jìn)行了初步測試，并建立了數(shù)值模型進(jìn)一步研究內(nèi)部傳熱傳質(zhì)過程;對單級叉流結(jié)構(gòu)的冷卻除濕器只進(jìn)行了數(shù)值模擬，與多級矩陣結(jié)構(gòu)填料塔冷卻除濕器進(jìn)行對比。

在上述假設(shè)條件下，簡化后的填料整體結(jié)構(gòu)和網(wǎng)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(wǎng)格，z軸方向上劃分T個網(wǎng)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕結(jié)合的新風(fēng)除濕系統(tǒng)性能試驗研究[J]. 冉廣鵬,傅允準(zhǔn).  流體機(jī)械. 2018(01)
[2]高效填料型除濕器新傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式實驗研究[J]. 王凌士,肖賦,陸韜.  制冷學(xué)報. 2017(06)
[3]空壓機(jī)進(jìn)氣端除濕及潤滑油余熱利用研究[J]. 朱曉琳,趙軍,吳云滔,何小梁,賈海亮.  建筑節(jié)能. 2017(08)
[4]液體除濕空調(diào)除濕器性能研究[J]. 汪行,柳建華,趙永杰,張良.  制冷學(xué)報. 2017(02)
[5]一種低位熱驅(qū)動除濕冷卻空調(diào)系統(tǒng)的熱性能分析[J]. 張凡,殷勇高.  化工學(xué)報. 2016(S2)
[6]高溫冷凍水空調(diào)除濕的節(jié)能分析[J]. 陳維玲,胥海倫,劉東,王振宇.  建筑技術(shù). 2015(11)
[7]空氣冷卻除濕過程的理論研究[J]. 田向?qū)?楊毅,丁德,李寧.  暖通空調(diào). 2014(01)
[8]冷卻除濕濕度優(yōu)先控制空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方法[J]. 王翔.  暖通空調(diào). 2013(08)
[9]熱濕條件下溶液除濕空調(diào)的性能分析[J]. 唐易達(dá),鄭文亨,賈彬,唐中華,梁才航.  化工學(xué)報. 2010(11)
[10]干濕空氣對空壓機(jī)功耗影響分析[J]. 馬富芹,李冰,張定才.  建筑節(jié)能. 2008(09)



本文編號：3304032