开题报告-30kgh调温除湿机的设计.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 所在学院： 能 源 学 院 专 业： 热能与动力工程 设计(论文)题目： 30kg/h调温除湿机的设计 指导教师: 2013年 2 月 26 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。第 1 页毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.调温除湿机的应用与发展随着经济发展和“人们生活水平的不断提高，空调产品已由“我产什么你用什么”向“你用什么我产什么”转变，产品的通用性要求渐渐趋弱，专用性要求日渐趋强。空气除湿机用于除去空气中所含的水分，以降低空气湿度的机械设备。可广泛应用于旅馆、医院、家庭以及贵重物品保藏、珍贵文物的保管。可防止材料、物品因潮湿而锈蚀等现象而造成损坏1。除湿机劲的除湿能力在大余湿和对湿度有特殊要求的场合表现逾益突出，其中冷冻调温除湿机又以大除湿量、出风温度可调的特点, 越来越受到设计人员和用户的青睐24。另一方面，节能与环保是空调产业永恒的主题。从降低能耗对减小温室效应的作用看，节能和环保是统一的5。冷冻除湿机是一种用于进行空气温湿度调节的空调设备，它具有热泵的特点，既利用蒸发器的制冷量对空气进行冷却除湿，又利用冷凝器放出来的热量加热含湿量降低的空气，具备调温调湿的特点且节能效果显著，因而使调温除湿机应用前景更加看好67。从热泵除湿技术的发展来看，国外热泵除湿技术的理论研究国外除湿技术理论研究一直处于领先地位8。国内的除湿技术虽落后于国外，但近十几年在热泵除湿技术理论研究方面的进展却非常迅速，尤其在木材的除湿技术上。目前，热泵除湿技术在产品脱水等干燥生产领域及人防工程的应用研究，如谷物储藏干燥、果蔬脱水、国防掩体建设等方面，正方兴未艾9。2. 调温除湿机的工作原理和结构特点2.1调温除湿机的工作原理冷冻除湿的方法是在制冷系统中使蒸发器的表面温度低于露点温度，湿空气经过蒸发器就会冷凝为水析出，而使空气得到干燥。调温除湿机有两个冷凝器：一个水冷冷凝器，一个风冷冷凝器1012。通过阀门1、2、3、4的不同开、闭组合，机器可实现三种不同的运行模式，得到不同的送风温度，以适应不同余热余温的工作环境。其调温除湿过程是关闭阀门1，开阀门2、3，调节阀门4。制冷剂先经水冷冷凝器部分冷凝再经风冷冷凝器冷凝。通过调水阀4的开度，调节冷却水量，从而调节冷凝热在水冷冷凝器和风冷冷凝器之间的分配比例，进而达到调节出风温度的目的。股此种工况可适用不同余热量的场合。其空气处理过程为0AC，C点为可调节点，介于A、B之间。调温除湿机的工作原理见图2-1-1所示。调温除湿机的空气处理过程见图2-1-2所示13。 图2-1-1 调温除湿机工作原理图 图2-1-2 调温除湿机空气处理过程2.2调温除湿机的结构特点除湿机与空调器其结构大体相同, 包括压缩机、冷凝器、蒸发器, 毛细管、风机等几个主要部件。不同之处在于空调器室内、室外共使用台风机、分别进行热交换。而除湿机由一个风道在风机的作用下湿空气与蒸发器、冷凝器进行热交换。除湿机的结构见图2-2-1所示。 图2-2-1 除湿机结构图空气除湿机按结构与功能可分为三部分:(1)制冷循环部分压缩机吸人蒸发器来的低温、低压制冷剂、压缩后形成高温、高压气体。在风机的作用下进行热交换、被冷却的高温、高压液体、经干燥过滤器、毛细管节流变成低温、低压液体进人蒸发器、蒸发吸热后成为低温、低压气体回到压缩机、如此循环往复将潮湿的水分凝聚出来1415。(2)空气循环部分16空气去湿循环部分由进风口、出风口、离心风机、风道组成。湿空气在风机的吸引下与蒸发器表面接触进行热交换。由于蒸发器表面温度较低, 经过滤的湿空气被冷却、去湿、水分就冷凝聚下来、冷却去湿后的空气、经冷凝器加热后、再由离心风机送出机外、室内空气这样不断地循环而达到去湿的目的。(3)电气控制部分将电源开关闭合、压缩机和风机同时得电开始工作。3.调温除湿机调温盲区调温除湿机有两个冷凝器：一个水冷冷凝器，一个风冷冷凝器。对于调温除湿机，水冷冷凝器冷却水进口温度夏季通常在2932，在某一定流量下，其排热量随冷凝温度降低而减小17。在调温工况下，水冷冷凝器与风冷冷凝器串联，总的冷凝面积比升温除湿和降温除湿都大，在冷却剂流量和进口温度与降温除湿工况相同的情况下，冷凝压力和冷凝温度比升温除湿和降温除湿时都低，水冷凝器的排热量减少，无法将制冷剂全部冷凝，总有一部分制冷剂冷凝热通过风冷冷凝器传给了经蒸发器除湿后的空气，使其温度升高18。这部分必定升高的温度区域即为调温除湿机的调温盲区19。盲区的存在限制了调温除湿机的应用在我国，通常510月为湿热季节。设室内温度控制范围25 28，送风温差取5，则送风温度应为20 23。这一送风温度范围正好是目前调温除湿机调温盲区的中心带。从而在大量这样的情况下调温湿除机不被选用, 极大地限制了温除湿机这一节能产品的推广运用20。通过对调温除湿机调温盲区形成原因的分析可看出，完全消除调温盲区是不现实也是没有必要的，但可以采取一定的措施缩小调温盲区范围。方案一：冷却风旁通法缩小调温盲区，增大调温范围的关键在于提高风冷冷凝器的冷凝压力，从而增大水冷冷凝器排热量，减小风冷冷凝器排热量21。系统较为简单，当系统风量大时，旁通风道很大，需占用较大空间，且大风量电动风阀价格较高22。方案二：冷凝器分组法将风冷冷凝器分为数组，每组通过阀门单独控制制冷剂通断。系统略显复杂，但控制简单，结构紧凑，便于产品定型化23。4.调温除湿机的设计参数的分析调温除湿机的除湿量与蒸发温度有很大关系24。若压缩机既定，增大蒸发器，蒸发温度上升，从图4-1中可以看出当上升到一定值时，W有极大值，而且制冷系数增大，运行经济性较好；也较低() 1.2()，较低；但、要稍高些，所以工作时除湿量会较大，但最后能达到的含湿量要偏高些。若蒸发器既定，增大压缩机，则可知蒸发温度会下降。这种方案增大了初投资，其效果显然和上升时相反，即、会高些，从而使制冷系数下降，经济性差，不能充分利用压缩机2528。而且太低会结霜。但是会增加，风量G可下降，所以能降低风机功率29。 图4-1 除湿量与蒸发温度关系图5.热管在调温除湿机中的应用研究热管作为新型、高效传热原件在调温除湿机中也得到了使用。用热管换热器回收蒸发器出口空气的冷量，既能节省电加热器的耗电、防止冷热抵消，又能提高出风温度。热管调温除湿机的设计原理在普通除湿机制冷系统中加装热管换热器来回收蒸发器出口空气的冷量，可以节能30。为降低造价，热管换热器采用重力式热管，将常规冷凝器中的风冷冷凝器去掉以减少总投资31。热管调温除湿机的组成热管调温除湿机主要由制冷系统、热管换热器和风机等组成。热管调温除湿机设计合理、结构紧凑、节能效果明显、机组运行可靠，达到了机组整体优化的效果32。参考文献：1 刘云堂.热泵技术在工业上的应用前景J.资源节约,2008,24(2):38-40.2 吴瑾,张建珍.热气旁通技术在全新风调温除湿机上的应用J.制冷与空调,2011,16(3):12-14.3 彭金梅,罗会龙,崔国民,李超,刘显瑞.热泵技术应用现状及发展动向J.昆明理工大学学报,2012,37(5):54-59.4 缪小平,彭福胜,王琴.集中式空调系统的除湿设计J.暖通空调,2004,34(7):73-75.5谢继红,陈东,朱恩龙,许树学,乔木.热泵干燥装置的技术经济及环境分析J.节能,2006,(1):31-34.6 熊焱元,刘顺波,刘浩.变频除湿机性能研究J.制冷与空调,2009,23(6):98-101.7 居理.热泵除湿机在会所恒温游泳池中的应用J.上海建设科技,2009,(1):19-26.8韩小珍,何建国，张海红，刘贵珊.热泵除湿技术的应用与发展J.宁夏工程技术,2005,4(4):393-396.9 黄祎林,吴兆林,周志钢.热泵除湿技术的应用与发展J.化工装备技术,2008,29(1):17-2110邵双全,石文星,李先庭,涂建红.低温除湿调温热泵机组技术现状分析J.制冷与空调,2003,3(6):15-19.11何建国，刘贵珊,张海红,詹志彪,韩小珍.节能型冷却除湿机的研制J.农业科学研究,2006,27(1):25-27.12 姚家丰.空调机与除湿机的控湿功能对比J.四川档案,1989,8-9.13 王新宇.浅谈并联型热泵调温除湿机组原理与应用J.科技创新导报,2007,111.14 戴晋同,陈和立,刘曦,张华谷.热泵自然干燥J.化学工程与装备,2011,(7):157-160.15 张景卫，欧阳惕.节能除湿型热泵空调机的性能研究J.制冷，2010，29（4）：1-7.16 冯瑞华.除湿机工作原理及故障诊治J.家电检修技术,1998,(4):30-31.17 S. Lowrey , G. Carrington , Z. Sun a, M. Cunningham. Experimental investigation of geared domestic refrigerative dehumidifier performance in New Zealand household climatesJ.international journal of refrigeration, 35 ( 2012 ) 750 -756.18 Qi-Long Shi, Chang-Hu Xue, Ya Zhao , Zhao-Jie Li, Xiang-You Wang.Corrigendum to “Drying characteristics of horse mackerel (Trachurus Japonicus) dried in a heat pump dehumidifier”J.Journal of Food Engineering 84 (2008) 1220.19 吴茂杰,刘凤田,田维.关于调温除湿机调温盲区的研究J.建筑热能通风空调,2001,(4):12-14.20 吴茂杰,朱志平.除湿机调温盲区研究的意义J.建筑热能通风空调,2003,(2):M 19-20.21 王伟,金苏敏,陈建中,武文彬.空气源热泵热水器双级压缩循环研究J.暖通空调,2006,36(9):58-6122 Shipra Tiwari, Ramasamy Ravi, Suvendu Bhattacharya.Dehumidifier Assisted Drying of a Model Fruit Puip-Based Gel and Sensory AttributesJ.Journal of Food Science, 2012, 77, (7)263-273.23 程其林.调温除湿机调温盲区成因及解决方案分析J.供热制冷,2009,58-60.24 郑祖义,金六一,钱壬章.热泵型除湿系统的新方案J.化工机械，1994，21（4）：234-237.25 黄海涛.通风系统负压室应用的探讨J.通风除尘,1994,(4):47-49.26 Xiu-Wei Li , Xiao-Song Zhang, Rong-Quan Cao, Shuo Quan.Progress in selecting desiccant and dehumidifier for liquid desiccant cooling systemJ.Energy and Buildings ,2012,49: 410418.27 Nesreen Ghaddar, Kamel Ghali, Antoine Najm.Use of desiccant dehumidification to improve energy utilization in air-conditioning systems in BeirutJ.INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH,2003, 27: 13171338.28 陆紫生,费千.冷却除湿机的最佳设计参数及实例的分析J.制冷,2003,22(4):49-52.29 范良凯,袁丽,缪小平,王婧,王瑞海.冷冻除湿机变风量优化运行的试验研究J.制冷与空调,2010,24(5):43-46.30 朱培根,王建勋,朱志平,周永红.热管在调温除湿机中的应用研究J.暖通空调,2006,36(2):56-59.31 钱彩霞.热虹吸管除湿系统节能应用与分析J.科教前沿,2010,(35):691-692.32 李娟,金苏敏,向南宏,谢敬田,胡敏东.组合式热管换热器在热泵系统中的试验研究J.制冷技术,2009,38(2):56-61. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、课题内容本毕业设计课题结合产品开发，要求学生有一定的工程能力，本课题选题合理，工作量饱满，机械制图要求比较高。学生通过本课题的设计可以综合大学4年所学知识的运用能力，特别是工程热力学、传热学、流体力学、制冷技术及相关专业课程的知识应用，同时有要有一定创新能力。本毕业设计资料比较欠缺，所设计要求学生进行设计计算、总装图和零部件图纸的设计，通过本毕业课题的设计有利于学生工作尽快适应工作岗位的要求设计。2、主要设计参数干球温度：27 额定风量：9000m3/h湿球温度：21.2 除湿量：30kg/h制冷剂：R223、主要设计内容冷冻除湿机的设计主要是单级压缩制冷循环中蒸发器和冷凝器的设计:1.查阅资料，要求查阅相关资料，中文文献25篇以