新型全新风调温型除湿机的实验研究_张景卫.pdf

? 文章编号: ISSN1005- 9180 (2010) 04- 0001- 04? 新型全新风调温型除湿机的实验研究 张景卫, 邱肇光 ( 广东申菱空调设备有限公司, 佛山 528313 ) 摘要提出了一种新型全新风调温型除湿机的设计方案, 并研究了水流量对新型全新风调温型除湿机性 能的影响, 实验结果表明: 新型全新风调温型除湿机具有很高的热回收能力, 可以大大降低凉水塔风机的 功耗, 对节省工程的运行费用具有重大意义。 关键词全新风调温型除湿机; 除湿机; 地下工程; 热回收; 节能 中图分类号TB 65? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码B Performance Study of the New Type Outdoor- air Processing Temp- regulating Dehumidifier ZHANG Jingwei, QIU ZHaoguang ( Guangdong shenling air- conditioning equipment Co?, Ltd, foshan 528313 ) Abstract: Put forward a design scheme of the new type outdoor- air processing temp- regulaning dehumidifier, and the effects of thewater flow on performance of the new type outdoor- air processing temp- regulaning dehumidifier ?The results indicated: the new type outdoor- air processing temp- regulaning dehumidifier has high heat recollecollection ability, which cangreatly reduce power consumption ofwater tower fan?It is great significance to save engineering operational costs? Keywords: Outdoor- air processing temp- regulating dehumidifier; Dehumidifier; Ungrounded engineering; Heat rec - ollection; Energy- saving 1 ? 引 言 ? ? 目前,常用的地下工程空气处理设备主要有: 除湿机、调温除湿机、除湿空调机1, 普通除湿机 主要是利用风冷冷凝器冷凝热的变化监控出风温 度。机组可直接在室内使用,也可安装在通风系统 中用于处理回风和少量的新风, 它的运行特点是必 须通过回风使室内空气反复循环经过除湿机才能逐 渐消除室内余湿, 因而,在一些要求除湿量相对较 大的场合。比如一些地下洞库环境,这种除湿机的 作用就相当有限了。 由于一些地下洞库的特殊环境,夏季洞库低温 高湿,室外温度较高, 内外温差大。如果除湿机不 能把新风露点温度控制得足够低,新风进入室内就 会出现结露, 使环境条件恶化, 造成各种设备因受 潮而损坏。为了防止这种情况的出现, 应当采取减 少新风比例, 大量采用回风的办法。但一些地下工 程中有大量的存有特殊材料的洞库,因涉及到有害 物质和有害气体的散发问题,不能采用回风方式, 通风系统只能设计成全新风的方式,这就给除湿机 的使用提出了新的要求。对于这种需要大冷量的场 合,普通型除湿机没有足够的冷量把新风露点温度 控制在洞库内工艺条件规定的温度,所以往往采用 多个普通型除湿机串联的方式进行除湿,而这种串 联工作的方式又会带来许多问题。首先,各个除湿 机的工件状态不同,处于下游的除湿机进风温度 1 2 0 11 年 3 月 第 30 卷第 1期( 总 114 期) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?制? ? 冷? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 收稿日期: 2011- 1- 26 ? ? ? 作者简介: 张景卫 ( 1981- ) , 男, 硕士研究生, 主要从事特种空调系统设计及研究。Email: zhjingwei1022163. com 低, 蒸发器工作效率低导致整机的工作状态差,常 会出现因蒸发器结霜而停机的现象;第二,这种低 温的工作环境下, 除湿机是靠热量来降低相对湿度 的, 上游的除湿机必须用水冷方式工作,这样就浪 费了相当多的冷凝热量,又耗费了宝贵的水资源; 第三,串联运行除湿机占地面积大,送风阻力大, 风机耗功也大。 广东申菱空调设备有限公司生产的新型全新风 调温除湿机正是在这个背景下孕育而成的,能有效 地解决串联除湿机存在的缺陷。与普通常规调温型 除湿机相比, 该新型全新风调温除湿机无温度控制 盲区,与采用冷媒三通控制的出风调温型除湿机相 比,成本较低。 2 ? 新型全新风调温除湿机的介绍 2?1? 系统原理 新型全新风调温除湿机由翅片式蒸发器、水冷 冷凝器、压缩机、膨胀阀、三通阀、热回收器、风 机组成, 主要利用三通阀调节从水冷冷凝器出来的 热水进入热回收器的比例,从而调节出风温湿度。 其系统原理图如图 1 所示。 1? 热回收器? 2? 压缩机 3? 翅片式蒸发器? 4? 水冷冷凝器 5? 三通阀? 6? 膨胀阀? 7? 风机 图 1? 新型全新风调温除湿机系统原理图 ? ? 机组运行时, 制冷剂从压缩机排出进入水冷冷 凝器冷凝,然后经膨胀阀节流后进入翅片式蒸发 器, 再由翅片式蒸发器出来后返回压缩机,完成循 环。处理空气先经翅片式蒸发器降温除湿,离心风 机将空气送至热回收器进行调温后送出机组。 热回收器的调温主要是通过三通阀对出水冷冷 凝器的冷却水进入热回器的比例进行调节。风机放 在蒸发器与热回收器之间主要是降低机组噪音。 2?2? 实验样机 新型全新风调温除湿机采用组合式结构,用户 可根据不同的需要加装不同的功能段,包括风机 段、中效过滤段、消声段、均流段、杀菌消毒段等 等,也可以采用立式结构向房价内直接送风。图 2 为新型全新风调温除湿机实验样机。 图 2? 新型全新风调温除湿机实验样机 3 ? 性能测试及分析 本实验就不同的水流量对新型全新风调温除湿 机性能的影响进行了研究分析。 ( 1) 为了使实验结果具有可比性, 机组在全新 风除湿机名义工况,即进风 35 ? / 28? ,水冷冷凝 器进/ 出水为 30? / 35? ,此时总水量为 3?7 m3/ h, 保持水冷冷凝器总水流量不变,调节三通阀,改变 进热回收器的水流量, 则出风干球温度随进热回收 器的水流量的变化见图 3 所示。 从图 3 中可以看到,在全新风除湿机名义工况 下,出风干球温度随进热回收器水流量的增大而升 高,水流量从 0m3/ h 升高到 2?2m3/ h ( 由于热回收 阻力,水冷冷凝器出水未完全进入热回收器内) 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? REFRIGERATION ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? No . 1, 2011, Mar . Vol. 30(Total No . 114 ) 时,出风干球温度从19?8? 升高至 32?7? , 但从曲 线变化来看, 出风干球温度的升幅越来越小。 图 3? 出风干球温度随进热回收器的水流量的变化 ? ? 在全新风除湿机名义工况下,热回收能力 ( 热 回收热量占总冷凝热的比例) 见图 4 所示。 图 4? 热回收能力随进热回收器的水流量的变化 ? ? 从图 4 中可以看到, 在全新风除湿机名义工况 下, 热回收器的热回收能力随进热回收器水流量的 增大而升高, 水流量从0 m3/ h 升高到 2?2 m3/ h ( 由 于热回收阻力,水冷冷凝器出水未完全进入热回收 器内) 时, 热回收能力从 0 升高至 36%,但从曲线 变化来看, 热回收能力的升幅越来越小。 ( 2) 在全新风工况下,即进风 35? / 28? ,保 进水温度为30? 、总水流量为 3?0 m3/ h,此时冷却 水出水温度为 36?2? , 调节三通阀, 改变进热回收 器的水流量, 则出风干球温度随进热回收器的水流 量的变化见图 5 所示。 图 5? 出风干球温度随进热回收器的水流量的变化 ? ? 从图 5 中可以看到,在实验条件下, 出风干球 温度随进热回收器水流量的增大而升高,水流量从 0 m3/ h 升 高到 1?6 m3/ h 时,出 风干 球温 度从 19?8? 升高至 32?1? ,但从曲线变化来看,进热回 收器水流量在0?6 m3/ h 以后, 出风干球温度的升幅 越来越小。 在实验条件下,热回收能力 ( 热回收热量占总 冷凝热的比例) 见图 6 所示。 图 6? 热回收能力随进热回收器的水流量的变化 ? ? 从图 6 中可以看到,在实验条件下, 热回收器 的热回收能力随进热回收器水流量的增大而升高, 水流量从 0 m3/ h 升高到 1?6 m3/ h 时,热回收能力 从 0升高至 29%,但从曲线变化来看, 热回收能力 的升幅越来越小。 ( 3) 在全新风工况下, 即进风 35? / 28? , 保 3 2 0 11 年 3 月 第 30 卷第 1期( 总 114 期) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?制? ? 冷? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 进水温度为30? 、总水流量为 1?5 m3/ h,此时冷却 水出水温度为 41?5? , 调节三通阀, 改变进热回收 器的水流量, 则出风干球温度随进热回收器的水流 量的变化见图 7 所示。 图 7? 出风干球温度随进热回收器的水流量的变化 ? ? 从图 7 中可以看到, 在实验条件下, 出风干球 温度随进热回收器水流量的增大而升高,水流量从 0 m3/ h 升 高到 1?5 m3/ h 时,出 风干 球温 度从 19?8? 升高至 36?4? ,但从曲线变化来看,进热回 收器水流量在1?0 m3/ h 以后, 出风干球温度的升幅 越来越小。 在实验条件下,热回收能力 ( 热回收热量占总 冷凝热的比例) 见图 8 所示。 从图 8 中可以看到, 在实验条件下,热回收器 的热回收能力随进热回收器水流量的增大而升高, 水流量从 0 m3/ h 升高到 1?5 m3/ h 时,热回收能力 从0 升高至 38%,但从曲线变化来看, 进热回收器 水流量在1?0 m3/ h 以后, 热回收能力的升幅越来越 小。 ( 4) 在全新风工况下,即进风 35? / 28? ,保 进水温度为 30? 、总水流量为 1?2 m3/ h 时 ( 总水 量在 1?1 m3/ h 时,机组出现高压跳停) ,此时冷却 水出水温度为 44?1? ,水冷冷凝器出水完全进热回 收器时机组出风温度为 37?9? ,其热回收能力为 41% 。 图 8? 热回收能力随进热回收器的水流量的变化 4 ? 结论 从上述的实验