內(nèi)源式固體吸附除濕機(jī)(2)
除濕機(jī)的處理空氣量與熱平衡計(jì)算
除濕量與處理風(fēng)量
由圖可知除濕機(jī)在1h考慮到吸濕過(guò)程,單位除濕量在7~8g/kg干之間,考慮到測(cè)量誤差,取6~7g/kg干。該除濕機(jī)的翅片表面硅膠總重為6.6kg(忽略顆粒表面粘膠部分),再根據(jù)再生完成后硅膠的溫度以及吸附過(guò)程通入的冷水溫度和測(cè)得的硅膠表面與水的溫差并由性能曲線(xiàn)可以大致判斷硅膠的吸濕總量為其自重的25%,硅膠的吸濕量計(jì)算公式為:
W=Mη
式中,W———硅膠的總吸濕量,kg;M———硅膠在再生后的總重量,M=6.6kg;η———硅膠自一個(gè)狀態(tài)變化至另一個(gè)狀態(tài)的吸濕百分率,η=25%。經(jīng)計(jì)算得知硅膠的吸濕量為1.65kg。
被處理的風(fēng)量
由式計(jì)算:
Vf=103W/Dρ
式中:Vf———被處理的風(fēng)量,m3/h;D———單位除濕量,g/kg干;ρ———進(jìn)出口平均溫度下的空氣密度,ρ=1.1kg/m3。代入式Vf=1.65×1000/(6.5×1.1)=230m3/h,實(shí)驗(yàn)風(fēng)量為238m3/h,相差不大。
除濕機(jī)再生熱平衡
再生過(guò)程時(shí),硅膠從吸附冷態(tài)升溫至熱態(tài)需要較多熱量,起始時(shí)的加熱量大,供水溫度達(dá)到55℃以上時(shí),硅膠水汽開(kāi)始排出,而后硅膠變干,水分蒸發(fā)量減小,所需加熱量也減小,直至進(jìn)出水之間沒(méi)有溫差。再生過(guò)程的加熱量是變化的,討論其1h內(nèi)的平均值,即硅膠中水蒸發(fā)所需的熱量(在硅膠55℃),計(jì)算公式為:
Qz=W·Δi
式中,Δi———硅膠中的水蒸發(fā)時(shí)的焓差,Δi=2370kJ/kg。計(jì)算得出硅膠中水蒸發(fā)所需的熱量為3910kJ。
實(shí)驗(yàn)所述的過(guò)程是在1℃的供回水溫差下完成的,需要水量的計(jì)算如式:
Gz=Qz/C/Δt
式中,Qz———硅膠中水蒸發(fā)所需的熱量,kJ;C———空氣的比熱,C=4.18kJ/kg·℃;Δt———供回水的溫差,Δt=1℃。計(jì)算可得所需水量為935kg/h。另外在計(jì)算中考慮熱損失,熱損失系數(shù)為15%,計(jì)算得水量為1.1t/h,數(shù)值與實(shí)驗(yàn)相符。
除濕機(jī)吸附過(guò)程熱平衡
除濕機(jī)進(jìn)口空氣溫度為33℃、濕球溫度為26℃、焓值為80.5kJ/kg,出口送風(fēng)溫度為24~25℃、相對(duì)濕度45%~55%、焓值為50.3kJ/kg。除濕機(jī)除濕量的計(jì)算如式:
Q=GfΔh
式中,Δh———除濕機(jī)進(jìn)出口空氣的焓差,kJ/kg干??捎?jì)算得出除濕機(jī)的除濕量7550kJ/h,此冷量由14~16℃的冷水供給,實(shí)驗(yàn)溫差為1.2℃。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中冷水量的計(jì)算如式:
Gl=Q/C/Δt
式中,Q———除濕機(jī)的除濕量,kJ/h;Δt———冷水量的溫差,℃。可得出實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要的冷水量為1505kg/h。結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)出冷水量1t/h存在差異是由測(cè)試溫度時(shí)存在誤差導(dǎo)致的。
新型固體吸附除濕機(jī),其從結(jié)構(gòu)和工作流程均不同于現(xiàn)有市場(chǎng)上的產(chǎn)品,除濕性能好、再生溫度低,可用太陽(yáng)能、生活用熱水網(wǎng)串級(jí)熱水作為除濕的驅(qū)動(dòng)力,因而在使用高溫冷水即可獲得空調(diào)用的送風(fēng)參數(shù)。成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)毒無(wú)臭、無(wú)腐蝕,對(duì)實(shí)現(xiàn)溫濕度獨(dú)立操作的空調(diào)系統(tǒng)尤其是與地板供冷相結(jié)合系統(tǒng),因可共用一個(gè)冷源而顯得更經(jīng)濟(jì)。