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冷冻除湿机的设计

作者:CEO 时间:2022-08-22

信息摘要:空气除湿的方法有很多种,冷冻除湿作为其中的一种,由于能耗小、操作简单、易于控制,广泛的应用。冷冻除湿机就是采用冷冻除湿的原理,用制冷机作冷源,以直接蒸发式冷却器作冷却设备,把空气冷却到露点温度以下,析出大于饱和含湿量的水汽,降低空气的含湿量,再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气,

冷冻除湿机的设计

冷冻除湿机的设计

  空气除湿的方法有很多种,冷冻除湿作为其中的一种,由于能耗小、操作简单、易于控制,广泛的应用。冷冻除湿机就是采用冷冻除湿的原理,用制冷机作冷源,以直接蒸发式冷却器作冷却设备,把空气冷却到露点温度以下,析出大于饱和含湿量的水汽,降低空气的含湿量,再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气,从而降低空气的相对湿度,达到除湿目的。冷冻除湿机具有除湿效果好、房间相对湿度下降快、运行费用低、不要求热源、也可不需要冷却水、操作方便、使用灵活等优点。

  1、设计原理

  一般型除湿机由制冷系统和送风系统组成,其除湿原理见图1,在焓湿图上,除湿过程空气参数的变化过程。制冷系统:由压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器6(作冷凝器用),将热量传给空气后,冷凝成常温高压液体,经膨胀阀4节流后进入蒸发器2,吸收通过蒸发器的空气中的热量,变成低温低压气体,被吸入压缩机1进行压缩,如此往复循环。送风系统:湿空气被吸入后,在蒸发器2被冷却到露点温度以下,在h-d图中由状态1到状态2,析出凝结水,含湿量下降,再进入再热器6,吸收制冷剂的热量而升温,相对湿度降低,变为状态3,由送风机5送入房间。

  2、空气处理过程计算

  以一般型除湿机CFZ10设计为例,其名义除湿量要求为10kg/h。

  除湿机送风机风量取2800m3/h,压缩机采用Copeland公司的5HP涡旋式压缩机,采用冷凝温度40℃,蒸发温度8℃设计,制冷量为17.3kW。

  根据国家标准[2]规定的名义工况进风参数(状态1),干球温度27℃,湿球温度21.2℃,露点温度18.3℃,相对湿度60%,焓值61.795kJ/kg干空气,含湿量为13.5357g/kg干空气;空气经蒸发器冷却处理后到机械露点状态2,其焓值为:

  h2=h1-Q0/(ρV)=61.795–17.3×3600/(1.2×2800)=43.259kJ/kg干空气。

  机械露点的相对湿度取90%,查焓湿图可得出状态2的其它参数:干球温度16.4℃,湿球温度15.4℃,焓值43.259kJ/kg干空气,含湿量为10.5857g/kg干空气;制热量为21.6kW,空气经再热器加热后到状态3,其干球温度为:

  t2=t1+Qk/(ρVc)=16.4+21.6×3600/(1.2×2800×1.0132)=39.2℃。

  从状态2到状态3为等湿加热过程,故含湿量保持不变,d3=d2=10.5857g/kg干空气,查焓湿图可得出状态3的其它参数:干球温度39.2℃,湿球温度22.7℃,焓值66.6344kJ/kg干空气,含湿量为10.5857g/kg干空气,相对湿度为23.7%。由状态1到状态2析出的凝结水量即除湿机的除湿量为:

  D=ρV(d1-d2)=1.2×2800×(13.5357-10.5857)=9900g/h=9.9kg/h。

  

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