开题报告QCX.pdf

毕业设计 论文 开题报告 学生姓名 学生姓名 钱晨希学学 号 号 3501100314 所在学院 所在学院 能 源 学 院 专专业 业 热能与动力工程 设计设计 论文论文 题目 题目 12kg h 柜式除湿机设计 指导教师指导教师 金苏敏 2014 年 2 月 26 日 第 1 页 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 7408 94 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 2 页 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 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 文文 献献 综综 述述 1 调温除湿机的应用与发展调温除湿机的应用与发展 空气除湿是一门涉及多个学科的综合性技术 目前已被广泛应用于仪器仪表 生物 环保 纺织 冶金 化工 石化 原子能 航空 航天等领域 并将日益在工业 农业 国防 医疗 商业和日常生活中发挥巨大的作用 常用的空气除湿技术主要有冷却除湿 吸附除湿和吸收除湿 1 冷却除湿机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 其中冷却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 2 4 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 冷却除湿是最早且被广泛使用的一种除湿方式 它是利用制 冷系统中的蒸发器蒸发吸热的特点 吸收湿空气中的热量 使湿空气中水气结露而析出水 分 从而达到除湿的目的 具有COP较高 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 使用灵活等优点被广泛应用 6 7 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 热泵除湿是用蒸发器给空气降温除湿 并回收冷凝器释放的冷凝 热的一种除湿技术 研究表明 在同等条件下除湿 热泵除湿可节能20 50 它作 为一种节能的除湿技术 已得到国内外专家学者们的广泛认同 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 9 2 调温除湿机的工作原理和结构特点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 10 12 调温除湿机工作原理 经压缩机排出的制冷剂气体首先经过 第 3 页 水冷冷凝器 也可能是风冷冷凝器 本文以水冷冷凝器为例阐述 换热 换热后的制冷 剂再经过风冷冷凝器冷凝后依次经过贮液罐 干燥过滤器 然后进入蒸发器 吸收外部 空气热量 蒸发变成低压制冷剂蒸汽 再被压缩机吸入压缩 从而完成 1 个制冷循环 湿空气通过蒸发器冷却 温度降低至露点温度以下 析出凝结水 使空气含湿量降低 经过风冷冷凝器之后 湿空气被等湿加热后通过风机排出 排出的空气温度升高 相对 湿度降低 当须要调温时 冷却水带走一部分冷凝负荷 被冷却除湿后的空气经过风冷 冷凝器带走剩余的冷凝负荷 根据回风温度调节冷却水流量 以调节风冷冷凝器所承担 的冷凝负荷来达到调温目的 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 第 4 页 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 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 第 5 页 空气除湿机按结构与功能可分为三部分 1 制冷循环部分 蒸发器来的低温 低压制冷剂被压缩机吸入 被压缩后形成高温 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 如此循环往复析出 水分 14 15 2 空气循环部分 16 空气循环部分由进风口 出风口 离心风机 风道组成 风机吸引湿空气与蒸发器 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 冷却 去湿后的空气 经冷凝器加热后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调温盲区 调温除湿机有两个冷凝器 水冷冷凝器和风冷冷凝器 调温除湿机的水冷冷凝器冷 却水进口温度夏季通常在29 32 在某一定流量下 冷凝温度越低 排热量越小 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 冷凝温度和冷凝压力比升 温除湿和降温除湿时都低 水冷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 在我国 通常5 10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位于目前调温除湿机调温盲区的中 心 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 即盲区的存在限制了调温除湿机的应用 20 对调温除湿机调温盲区形成原因进行分析 完全消除调温盲区是不现实的 也没有 第 6 页 这个必要的 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 如图3 1 图3 1 冷却风旁通法原理图 提高风冷冷凝器的冷凝压力是缩小调温盲区 增大调温范围的关键 可使水冷冷凝 器排热量增大 减小风冷冷凝器排热量 21 该方法较为简单 缺点是当系统风量大时 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 如图3 2 图3 2 冷凝器分组法原理图 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 该系统略显复杂 但 结构紧凑 控制简单 有利于产品定型化 23 第 7 页 4 调温除湿机的设计参数的分析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密切相关 24 当压缩机既定 增大蒸发器 蒸发温 度 0 t 上升 从图4 1中可以看出当 0 t 上升到一定值时 W有极大值 而且制冷系数 0 增大 运行经济性较好 3 t 也较低 32 ii 1 2 21 ii k t 较低 但 2 d 3 d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 0 t 会下降 这种方案增大了初投资 其效果显然和 0 t 上升时相反 即 3 t k t 会高些 从而使制冷系数 0 下降 经济性差 不能充分利用压缩机 25 28 而且 0 t 太低 会结霜 但是 i 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 第 8 页 图 5 1 热管调温除湿机原理图 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 参考文献 1 朱冬生 剧霏 李鑫 等 除湿器研究进展 J 暖通空调 2007 37 4 35 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 北京 2011 11 3 12 14 3 彭金梅 罗会龙 崔国民 等 热泵技术应用现状及发展动向 J 昆明理工大学学报 自然科 学版 2012 37 5 54 54 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 等 热泵干燥装置的技术经济及环境分析 J 节能 2006 1 31 34 6 何建国 刘贵珊 张海红 等 节 能 型 冷 却 除 湿 机 的 研 制 J 农业科学研究 2006 27 1 7 谢海敏 空调系统中的除湿技术及其节能分析 J 应用能源技术 2008 4 012 8 韩小珍 何建国 张海红 等 热泵除湿技术的应用与发展 J 宁夏工程技术 2006 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 21 10 邵双全 石文星 李先庭 等 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 16 19 第 9 页 11 何建国 刘贵珊 张海红 等 节 能 型 冷 却 除 湿 机 的 研 制 J 农业科学研究 2006 27 1 12 姚家丰 空调机与除湿机的控湿功能对比 J 四川档案 1998 3 13 程其林 调温除湿机调温盲区成因及解决方案分析 J 中国建设信息 供热制冷 2009 12 58 60 14 戴晋同 陈和立 刘曦 等 热泵自然干燥 J 化学工程与装备 2011 7 053 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 2011 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 4 029 17 Lowrey S Carrington G Sun Z et al Experimental investigation of geared domestic refrigerative dehumidifier performance in New Zealand household climates J International Journal of Refrigeration 2012 35 4 750 756 18 Shi Q L Xue C H Zhao Y et al Corrigendum to Drying characteristics of horse mackerel dried in a heat pump dehumidifier Journal of Food Engineering 84 2008 12 20 J Journal of Food Engineering 2008 89 3 360 19 吴茂杰 刘凤田 关于调温除湿机调温盲区的研究 J 建筑热能通风空调 2001 20 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 22 2 19 20 21 王伟 金苏敏 陈建中 等 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 61 22 Shipra Tiwari Ramasamy Ravi Suvendu Bhattacharya Dehumidifier Assisted Drying of a Model Fruit Puip Based Gel and Sensory Attributes J 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 中国建设信息 供热制冷 2009 12 58 60 24 郑祖义 金六一 热泵型除湿系统的方案 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 13 4 47 49 26 Li X W Zhang X S Cao R Q et al Progress in selecting desiccant and dehumidifier for liquid desiccant cooling system J Energy and Buildings 2012 49 410 418 27 Ghaddar N Ghali K Najm A Use of desiccant dehumidification to improve energy utilization in air conditioning systems in Beirut J International Journal of Energy Research 2003 27 15 1317 1338 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 等 冷冻除湿机变风量优化运行的试验研究 J 制冷与空调 2010 5 017 30 朱培根 王建勋 朱志平 等 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 科技信息 2011 35 I0049 I0050 32 李娟 金苏敏 向南宏 等 组合式热管换热器在热泵系统中的试验研究 J 低温与超导 1994 38 2 第 10 页 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 途径 1 课题内容课题内容 本课题为 12kg h 调温除湿机的设计 本课题设计的除湿机就是利用制冷设备将空 气冷却到露点温度以下 析出大于饱和含湿量的水汽 降低空气的绝对含湿量 达到除 湿目的 冷冻调温除湿机的设计主要是压缩制冷循环中蒸发器和冷凝器的设计 首先 通过所给的环境工况和要达到的湿度 分析湿空气的处理 确定所需制冷量 在设计制 冷循环时 通过对制冷循环的热力平衡计算 从而确定了蒸发器 冷凝器的负荷 压缩 机的功率与排量 传热系数 根据压缩机的功率与排量选择合适的压缩机 再根据实际 压缩机的运行特性曲线重新计算制冷量循环 确定蒸发器和冷凝器的热负荷和进出口温 度 最后 对蒸发器进行 冷凝器进行的结构设计 确定其外形结构和尺寸 最终绘制 出工程图纸 2 主要设计参数主要设计参数 干球温度 27 额定风量 按相关产品确定 湿球温度 21 2 除湿量 12kg h 制冷剂 R22 3 主要内容主要内容 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 篇以上 英文文