开题报告-12kgh柜式除湿机设计.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： 12kg/h柜式除湿机设计 指导教师: 2014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。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。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。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1415。(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2932，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。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密切相关24。当压缩机既定，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。 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：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): 16-19.11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 climatesJ. 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) 1220J. 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 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. 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 systemJ. Energy and Buildings, 2012, 49: 410-418.27 Ghaddar N, Ghali K, Najm A. Use of desiccant dehumidification to improve energy utilization in airconditioning systems in BeirutJ. 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). 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：R223、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