一种新型除湿机的运用_朱志平.pdf

? ? ? ? ? , ? , ? ? ? ? ? ? ? ? 一种新型除湿机的运用 南京五洲 制冷集 团公司朱志 平刘宇峰 摘 要 针对中小型单建浅埋人防工程中 , ?热湿 比 。二?仪刃? ? ? , 通过对大量实际工 程深入的考察与研究 , 推荐一种热管除湿机应用于这一 环境 , 既 能有效地消除其热湿负 荷 , 又能节省设备的一 次性投资和运行管理费用 , 开辟热管技术应用的一个新领域 。 关键词热 湿比除 湿机热管 节能 ? 问题的提出确定新 、 回风混合状态点?的参数 ? 近几年 我国人防工 程建设 贯 彻 “平战结合” 以 及 “ 与城市建设相 结 合 ” 的方针 , 兴 建了大 量单建 浅埋人防 工程 。 从空 调负荷的特点来看 , 这 些 工 程 空调负荷 的热 湿比 。、? ? ? ? 。 在以往 人 防 工程 中多选 用 空调机 、 升温 除 湿机 和 调温除 湿 机 三种机型来进行防 潮 除湿 , 但这三 种方案都存在 这样或那样的 不 足 , 不能同时满足室 内温度和 湿 度的要求 。 以广 东某地下车间为例 , 面积为? ?衬 , 厂房 高? , 壁面 为混凝土 贴 壁衬砌 , 要求车间内空气 参数为 ?,? ? 士 ? ? , 物 ? ? ? ? 士 ? ? , 新风比 为 ? 。 夏季室 内的余热量? ? ? , 余湿量 ? 二 ?留? 。 文献仁 ?推 荐 , 夏季 室外气 象参 数为 ?二? ? ? ? ? ? , ? 二二 ? ? ? ? ? 留? , 取送风 温差山 二 ? , 计算 热湿比 ? 乙 ?一乙份 二? 一? ?可 知 ? 一 ? ? ? , ? ? ? 一 ? ? ? ? ? 所以 ?。 二 ? ? ? ? ?留?干 , 在 ?一? 图上 与刀?线交 点即 为 ?点 。 则?点的参 数为 ?。二 ? ? , ?。 ? ? ? ? ?干 。 为了便于分析和 比较 , 不考虑风道内 的温升 , 同时仅考虑一次回风 系统 , 现 把几种方案 分述如 一? ? ? 当采用 空调机 , 空气调节过程如下 ? ? 混合 ? 冷却减 湿 ? 一 蒸发器 召? ? 、一 ? 该过程在 ?一?图上 的表示见图? 。 根据文献 ? , 对应 于风量?时? ? , 选用巧?型?为了精确 计算 , 采用插 值 法 选 择 此型号? , 其制 冷量为 ? ? , 则 ? ? ? ? ? ? ! 乙?,?乙 ?一 ? ? ? ? ? ? ? ? ?干 ? 卫 ? 甲 一 ? ? ? ? ?干? 则可知 送风状态 点?的参数为 ?口? ? ? , ? ? 二 ? ? ? ? ? ?断 , ? 口? ? ? ?岁?干 , 计算送 风量 ? ? ? 口 ? ? 乙?一乙? ? ? ?台以 ? ? ? 一 ? 一 ? ? ? ? 取空气的密度 ? ? ? ? ? ? 岁耐 则 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?耐? 车间内的换气次 数次 次 , 满足文献 ? 规定 。 。 报 黔聋 ? , 次 ? 图? , 收稿日期 ? ? ?一刃?一? ? ? 流 体机 械 ? ? ? 年第 ? ?卷增 刊 根据 文献仁 ? ?推荐 , 取空调机出风相对湿度 为 ? ? , 查 ?一? 图 可知 送 风 点? , 为 ? ? ? , 二 巧 ? ? , ? ?,二 ? ? ? ?干 。 勺 ? 瓦不又石 二 一 ? ? ? ? ? ? 日? ?一乙。? ? 、一 ? ? ? ? ? ? ? ?于? 显然 。, 与要求的 。? ? ? 相差 甚远 。 这 虽能够消除室内的余湿量 , 降低空气的含湿量 , 但是机组提供的冷量远远 大 于 室内的余热量 , 将 使室内的温度偏低 , 相 对湿度偏高 , 不能满足 要 求 。 为此 , 有 的单位选用恒温恒 湿机 , 采用 电加热 来提高机组 的 出风温度 , 从而保证车 间 内温 度和 湿度的要求 。 但这样做 , 一方面耗电制冷 , 另 一方 面耗电加热 , 冷量 和热量相互抵消 , 造成能量 浪 费 。 ?当选用 升温型 除湿机时 , 空气调节过程如 下 ? 同样只能消 除 室 内余湿 量 , 另 外不但不 能 消 除余热 , 反 而增加了室内的余热 量 , 会使室 内的温 度升高 , 只能满足湿度的要求 , 不 能达到温 度 的要 求 。 ? 当选用调温除湿机时 , 可通过改变室内水 冷冷凝器的水流量?或室 外风冷冷凝器 的风量?实 现 。、 ?以刃? ? ?的空气处理过程 , 达到设计要求 。 空气调节 过程 如下 ? ? ? 混合 ? ? 冷却 减湿 ?一一一 卜 蒸发器 等湿加热 冷 凝器 ? 一 ? ? 混合冷 却减湿 ? 一 一一小 扮一一一一一? 一一冲 ?蒸发器 等湿加热 冷班器 该过程在 ?一? 图上 的表示 见 图? 。 但是调 温 除湿机 的原理 限制了它 的系统和结构 , 它要比空 调机和升温除湿机多一个冷凝器 , 而且系统和结 构 复杂 、 制冷配件增 加 , 要改变水流 量?或风量?达 到 调节 。 的 目的 , 还需借助其它控制元件 。 ? ? ? 该过程在卜 ?图上表示 见 图? 图? 图? 同样根据文献 ? , 对应 于风量? ? ?厅? ?的 除湿机型号为 ?邢? ? ? ? ? ?二“ 一 一丁二 型 , 其制冷量为? ? ? ? ? , 则 ? ? ? ?一? ? 干 ? 根据文献 ? ?推荐 , 取蒸 发器 出口处?即?点 ? 相对湿 度 为? ? , 则 ?点参数为 ? 灿 二 ? ? ? ? , ? ? 二 ? ? ? ?干 。 根据文献 ? 推荐 , 取冷凝 器负荷 系数必二 ? ? ? ? , 则冷凝负荷 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 送风点 ? ? 的参数为 ? 通过以上三 种方案的比较和分析 , 可知前面 两种方案都是只 能满足 一方面 的 要求?恒 温恒湿 机虽然 能满 足两方面要求 , 但设备的一 次性投 资 和运行管理费用均会增 加?第三 种方案虽然能 达 到设计参数的要求 , 但制冷系统及控制方式均较 复杂 。 因此以上 三种方案都不是最佳方案 。 ? 解决方案 ? ? ? 咖 二? ? 一云 一 ?负? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?爵 ? ?。 二 ? ? ?岁? 干 鉴于浅埋人防工程中空气负荷热 湿比的特殊 性 , 采 用空调机时 , 空气处理的热湿比偏大 , 而采 用 升 温型除湿 机 时 , 空气处理的热湿比又偏小 。 因此 我们试着在它们中间 寻找一 种新方案以满足 浅埋人防工程 的要求 。 通 过大量 的实验和实际工 程的应用 发现 , 热 管 除 湿机是 一 种比较理想 的设 ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ?,? ? ? !? ? ? ? ! # 备 。 它既能消除 房 间 内 的热湿负荷 , 同时又能节 省设备的一次性投资和 运行管理费用 。 现对其性 能和空气处理过程分述如下 : (l )热管除 湿机比常规除湿机节能 20 % 以 上 , 具体计算过程可参阅文献 5 , 在此 不再赘述 。 (2 ) 室 内空气与室外空气混合后 , 先经过热 管 的蒸发段预冷 , 然 后经过蒸发器降温除湿 , 最后 经 过热管的冷凝段 加热 送人房间 内 。 制冷 系统示 意 如 图4所示 。 0 . 3 1 = 2 7 一 勺 2 7 一 ( t, 一 9 ) 解得 :t。二 2 2 . % 二2 3 根据等湿变化过程 , 查 i一d 图可知状态 B 点 参数为 : r。= 23 物 = 7 6 % i , = 5 7 . 4 k J / k阶 d: 二 13 . 6 g / kg 干 ( 3 ) 根据文献 L6 , 对应于风量为 759 0 耐 / h除 湿机型 号为C形3 6型(为了精确计算 , 采 用插值法 选择此型号 ) , 其制 冷量 为s l kw , 则 : 蒸发器 乙L 4 = LB5 7 . 4 一 5 1 x 3以X ) 759 ( ) X 1 .2 = 37 .2 (k J/ 一一 5 1一 一 风冷冷凝器 、 压力控制器 下广 压力 压力表 俞 、日l / 、,/ 夕 碾 黯术 0 C 储液器 膨胀 阀 电磁阀 自 匕二一七一 口压缩机 干燥过滤器截止阀 图4 空气处理过程如下 : 混合等湿冷却冷却减 湿等湿 加热 _ 8 少一一-卡C一一一-一B一玩甲了二二UJ一囚 / 蒸发 器蒸 发 器 一 冷徽器 该过程 在 i一d 图上表 示见图5 。 从图 5可看 出 , 热管除湿机出口处的空气 温 度比空调机的高 , 但是比升 温型 除 湿机的低 , 出风口处温度的特殊 性是其在浅埋人防工程使用 中的优势所在 。 现确 定C 、 B 、玩 和 q 各状态 点 的参数 , 从 而看该过 程 与其它机组 的区别 。 (l )对于前述 车 间 , 有C点的参数: 吨 干 ) 同样取蒸 发 器 出口空气相对 湿度为9 5 % 。 查 i一d 图可知L点状态参数为 : 灿 = 1 3 . 8dL 4 = 9 .3 岁kg 干 (4)如忽略因 空气 中水蒸气析出对空气比热 及 空气质量 流量的影响 , 且整个 机组无漏风现象 。 由热平衡可 知 , 空气在热管冷凝段 产 生 的温 升 应 等于其在热管蒸发段的 温降 , 即 :如= 坛 +4= 1 7 .8 , 根据等湿加热过程 , 查 i一 d图 可 知 认 点 状态参数为 : i。 = 4 1 . sk J/kg 干 , d o 4 = 9 2留kg干 甲04 = 76 % 经 热管 除湿 机处理后的空气直接送人空气状 态 为N的房间 内 , 则对应的热湿比为 : 乙刀一乙山 甸 二 下厂 一二石 尸 山用.盛0 4 = 5能9(k J/kg) 按 消除室 内余湿量计算 , 则 Q 4二 。4x w = 1558 9 9 (k J / h ) 艺( = 2 7 甲。 = 6 0 % ie = 61 . sk J/ kg干 d 。 = 1 3 . 6 g / kg 干 4 4 . 6 一 43 . 3 一 料 . 6 一 = 4 3 . 3 ( kw ) 2 . 9 % 5 % , 能够 (2 ) 蒸发 器 进 口空气经过热管蒸 发 段 后 变成 B点状态 , 则 B 点的空气状 态参数取决于 热 管 蒸 发段 对空 气 的预 冷程度 , 也就取决热管的温 度效 率 。 相 对误差 。 ;茜足设计要求 。 专二 te 一t召 tc 一 tL 4 式 中 。 坛和 气状态C B和 玩各点空气的 干球温度 L4热管冷凝段的进风状态 点 据有关资料 推 荐刀=0 .3 一 0 . 4 左右 , 综 合 考 虑各方面的影 响 , 取 刀=0 . 3 1 , 又根 据 除湿机的大 量实验结果可知 t。一L、二9; 则 : 图5 流 体机 械 2田2年第 s o 卷增刊 3 讨论 从经 济角 度考虑 , 在同档情 况下 , 热管 换热器 的材料成本 低于风冷 冷凝器 , 而且制冷系统 简单 , 控制方式简便 。 机组既能满足设计的要求 , 又能 节省设 备的 一次性 投资和运行管理费用 。 据统 计 , 该机组因其节能效果所降低的运行管理 费用 足以抵消该机组 在使用1 一 2 年内回收 热管换热 器所增加的一次性 投资 。 由以上分析可 知 , 在 实 际应用 中 , 热管 除湿机 不但能很好地 满 足设计要 求 , 同时具有很大的经 济价值 。 就象二次回风系 统比一次回风 系统更加 节 能 一样 , 热管除湿机在 浅埋人防工程中具有其它机组所没有 的优势 。 通 过以上 几种方案比较可 知 , 采 用 热管除 湿机是一 种最佳方案 。 的送 风状态点有别于其它机组 。 通过以上计算实 例分析 , 在 浅埋人防工 程 中具有一 定 的优势 , 既达 到节能 , 又降低设备的 一 次 性投资和运行管理费 用 。 因而在浅埋人防工 程中 , 特别 在 中小型单建 浅埋人防工程 中 , 热管除 湿机具有很大的 发展 和 应 用空 间 。 参考文献 电子工业部第 十设计 研究 院 . 空气调节 设计手 册 . 中国建筑工业出版社 ; 1 9 95 南京五 洲制冷集团公司 . 单元式空 调机样 本 , 2 ( X ) l 南京五洲制冷集团公司 . 常规除湿机样本 , 2 ( X ) 1 制冷工程设 计手册编写 组 . 制冷工程 设计手 册