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溶液除湿用泡沫陶瓷填料性能的实验研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-03-26 01:24:07 来源: 作者:用户57365    浏览次数:0    
摘要

室内空气湿度是影响室内人员热舒适的关键因素。为保证室内的湿度,对空调送风进行除湿是很多空气调节系统的必要环节。传统的冷冻除湿带来的能耗和环境问题已经为人们所重视,作为它的替代方案的溶液除湿在过去的十几年中已引起越来越多的关注,涌现出了大量的研究成果。 溶液除湿器是实现溶液对空气进行除湿的装置。 除湿器的性能与填料的性能息息相关。溶液除湿中所用填料可分为随机填料和结构化填料两大类。随机填料中,有研究...

室内空气湿度是影响室内人员热舒适的关键因素。为保证室内的湿度,对空调送风进行除湿是很多空气调节系统的必要环节。传统的冷冻除湿带来的能耗和环境问题已经为人们所重视,作为它的替代方案的溶液除湿在过去的十几年中已引起越来越多的关注,涌现出了大量的研究成果。

溶液除湿器是实现溶液对空气进行除湿的装置。

除湿器的性能与填料的性能息息相关。溶液除湿中所用填料可分为随机填料和结构化填料两大类。随机填料中,有研究者对陶瓷鞍形填料、聚丙烯环填料和塑料环填料进行了研究。结构化填料中,也有陶瓷填料,celdek填料、木材和铝及膜填料的研究成果见诸于。金属陶瓷泡沫具有良好耐腐蚀性、热物性和机械特性,是医学网、化学工业、太阳能利用等领域的一种常用材料。而且其网状多孔结构带来的高孔隙率以及较大的比表面积,能够为空气和溶液提供更大的热质交换面积,具备更长的接触时间,从而发生更充分的热质交换。因此,金属陶瓷泡沫填料可以为强化除湿器的除湿效果创造便利的条件心'具有较大的应用潜力。目前,将金属陶瓷泡沫应用于溶液除湿的研究还较少。

本文选用10PPI的多孔氧化铝(Al2O)陶瓷泡沫作为溶液除湿器的填料,采用氯化锂的水溶液作为除湿剂,。

单块填料的底面尺寸为0.3mx0.3m,顶面尺寸为0.275mx0.275m,高度为0.05m.境舱内的加热器可以加热空气,蒸发器可以冷却空气并除湿,加湿器可以给空气加湿,因此环境舱可以根据除湿填料除湿性能的评价通常采用除湿量mcond和除湿效率n为指标。

2.1进口空气干球温度的影响空气进口干球温度对以及n的影响如图(B对7的影响进口空气干球温度的影响2.2进口空气含湿量的影响进口空气含湿量对以及n的影响如所示看到n都随着溶液流量的增大而有了显著的增加,当溶液流量Lyn由接近0.78kg/(m2s)增加到1.25kg/(m2s)左右时,mwi和n分别由。5g/s和38%.增加到了0.75g/s和55°%.溶液流量的增加,首先是增加了溶液和空气之间的传质系数;另外,随着流入填料的溶液质量的增加,单位质量溶液的浓度变化量变小,溶液温升的幅度减小;而且,溶液流量增加,扩大对填料的湿润面积,提供了更大的热质交换机会。这些对于水蒸气从空气中往溶液中的迁移都是有利的。

2.5进口溶液浓度的影响进口溶液浓度对以及n的影响如所示。

可以看出,除湿量有所增加,而除湿效率受进口溶液浓度的影响不大,增加幅度非常小。浓度高的溶液,表面水蒸气分压力低。于是,空气中与溶液表面之间水蒸气分压力之差变大,促进了除湿过程的进行,空气出口的含湿量变低。因此,进口溶液浓度增大时,溶液的除湿量是增大的。除湿效率变化不大,是因为和叫扭都王减少趋势,导致了由及(叫1-叫,1)计算所得的除湿效率n的计算增大不多。

2.6进口溶液温度的影响进口溶液温度对以及n的影响如所示。

值和,可以看到预测除湿量和实验所得除湿量相差在20%之内,说明可以采用式(2来预测除湿量。

(b对n的影响进口溶液温度的影响3性能指标的解析形式根据Wang的效率表达式的形式,采用本实验数据,本文所研究溶液除湿器的除湿效率可拟合出下列形式:将采用式(1)计算所得除湿效率值与根据实验结果计算出的除湿效率值绘制在直角坐标系中加以比4结论本文对采用10PPI的氧化铝(Al2)陶瓷泡沫作为填料,以氯化锂水溶液为除湿剂的溶液除湿器在不同进口空气、溶液参数情况下的除湿量和除湿效率波动情况进行了实验研究。结果表明,该除湿器的除湿效率和除湿量*高分别可以达到62.69%和0.819g/s.实验进口参数对除湿效率和除湿量的影响并不完全?致。实验工况下六个进口参数中,该除湿器的除湿量受进口空气流量、进口空气含湿量、进口溶液流量影响较大。除湿效率受进口空气流量、进口溶液流量影响较大。拟合出了除湿效率和除湿量的计算公式,计算值和实验值的差别在20%以内。

 
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