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            復合除濕系統的可行性分析
            2017年10月14日 10:16 中國干燥設備網
            [br]  表冷器除濕及溶液除濕是常見的除濕方式。[br]  常規空調系統采用低溫冷凍水對空氣進行除濕,而低溫冷媒的制取需降低制冷機的蒸發溫度,這使得制冷機的效率隨之降低,同時增大了系統的運行能耗。以綿陽地區為例,夏季空調室外計算干球溫度為32.8C,室外計算濕球溫度為26.3°C,空氣的露點溫度為23.97°C.采用1620°C高溫冷凍水對空氣進行表冷器處理具有一定的除濕效果。而高溫水的獲得可通過天然冷源或者通過提高制冷機組溫度的方式取得,該方式能較好的利用自然資源,減小除濕能耗。[br]  溶液除濕利用低水蒸氣分壓力的溶液吸收空氣中的水分,降低空氣濕度,同時能利用鹽溶液基金項目:國家支撐計劃(2012BAA13B02)的殺菌效果提高空氣的質量。而常見的填料式溶液除濕耗液量大,溶液與空氣不能充分接觸反應,同時除濕系統的送風阻力也較大。采用霧化溶液的方式減小溶液顆粒大小,能增大氣液接觸反應面積,同時由于取消了填料的設置而減少了送風阻力,有效的提高了系統的運行效率。[br]  為了提高空氣的濕度處理能力,結合高溫冷凍水表冷器以及霧化溶液除濕方式的特點,本文提出由高溫冷凍水表冷器以及霧化溶液除濕結合的復合除濕系統,對除濕系統性能及經濟性等進行了分析,希望為空氣除濕提供新的可行性方案。[br]  1復合除濕系統設計復合除濕系統結構如所示。由可見:室外新風送入復合除濕系統時,首先通入表冷器中,經過高溫水表冷器預除濕后,空氣由下往上進入霧化溶液除濕器中,溶液對空氣進行再除濕。出口空氣由于含有一定量的溶液顆粒,因此在出風口設置了絲網除霧器。反應后的溶液在除濕器下部聚集,從預留的出口流入稀溶液桶中。[br]  高溫水表冷器預除濕表冷器中通入高溫冷凍水(1620C),被處理空氣與高溫冷凍水的流動方式為叉流。空氣處理過程需要的全熱交換效率、通用熱交換效率等于表冷器所能達到的與之對應的熱交換效率;同時系統滿足能量守恒,空氣放出的熱量等于冷水吸收的熱量。熱交換效率之間的相對誤差為10以內,進出水溫差控制在5C以內,避免大溫差引起的除濕能力的下降。[br]  霧化溶液除濕器霧化除濕器中,預處理后的空氣自下而上進入霧化溶液除濕器中。霧化噴嘴一邊通入經過空氣壓縮機壓縮獲得的高壓霧化劑,一邊通入經溶液泵送入的濃溶液,在噴嘴出口獲得細小的霧化溶液顆粒。溶液在進入噴嘴之前,先進行了降溫處理,以獲得更低的水蒸氣分壓力。霧化溶液與空氣進行逆流的接觸反應。[br]  系統運行時,除濕器中去掉了填料的設置,減小了空氣的流動阻力,也減少了溶液的用量。經過高溫表冷器處理及霧化溶液除濕后的空氣變為干燥潔凈、涼爽的氣體。霧化溶液經過除濕過程的反應,溫度升高,濃度變低。若對溶液再生循環使用,則將進行溶液的干燥及降溫處理。[br]  2復合除濕系統與其他除濕系統的性能對比復合除濕系統對空氣處理時,分別按照表冷器除濕的設計原理及霧化溶液除濕的經驗公式計算。被處理空氣的量為4.44.kg/s,表冷器的水量為6.53kg/s,采用19°C高溫冷凍水對空氣預除濕。霧化溶液除濕時霧化溶液的量為2.22kg/s,氣液比為2.霧化劑為被處理空氣的1.霧化溶液除濕時,單位質量空氣的除濕量按已取得的霧化溶液除濕實驗數據擬合得出,誤差在16以內。公式適用于在霧化實驗條件下的溫度為2330C,含濕量為1621.62g/kg的空氣。[br]  2.1不同溫度下的除濕性能對比高溫水表冷器除濕溫度°C是復合除濕系統、霧化溶液除濕以及高一一復合除濕系統一一霧化溶液除濕一▲一篼溫水表冷器除濕含濕量g/kg不同含濕量的除濕對比是不同除濕方式對溫度為30C的空氣在不同含濕量下的除濕效果進行的對比。結果可以看出:對不同含濕量的空氣進行處理時,復合除濕系統的除濕效果比其他除濕方式的除濕量高。隨著空氣含濕量的上升,三種除濕方式的除濕量都升高,其中復合除濕系統的除濕量上升趨勢較緩慢的。復合除濕系統的除濕量比高溫水表冷器除濕高1.59至5.47倍;比霧化溶液除濕系統的除濕量高0.58溫冷凍水表冷器對含濕量為21.56g/kg的空氣進行的除濕對比。對比三者的除濕效果可以看出,復合除濕系統比單一的霧化溶液除濕及高溫水表冷器除濕的除濕量更高。隨著空氣溫度的上升,不同的除濕方式的除濕量都減小,除濕性能下降。[br]  由于表冷器處理空氣所獲得出口空氣的溫度接近,一般在2325°C范圍內,空氣溫差小,預處理后的空氣進入霧化除濕器中,霧化溶液除濕的除濕量差距小。復合除濕系統的除濕量比高溫水表冷器除濕高1.2至1.39倍;比霧化溶液除濕系統的除濕量高0.47至1.28倍。復合除濕系統具有較好的除濕效果,比單一的除濕方式效果更好。2.2不同含濕量下的除濕性能對比3經濟性分析復合除濕系統的經濟性的評價采用一種公認的常用于評價長期項目的方式一凈現值法(Net PresentValue,NPV)來進行。凈現值為未來報酬總現值減去投資現值。[br]  NPV為投資凈現值;K為初投資成本,加上安裝空調系統后導致建筑面積可能減小而帶來的成本;F為未來年的預期開支,包括未來年內的操作費用及維修費用。SV為第n年系統的估計殘值(元)。[br]  復合除濕系統中,初投資包括冷熱源的設置、水泵、風機、表冷器、輸送管道等系統的建設費用。采用高溫冷凍水作為冷源時,初投資包括高溫水制冷機組設備費用,冷水機組制取高溫冷凍水,由于提高了冷凝溫度,機組的能耗比常規低溫冷凍水的制取更低。直接采用天然冷源的冷水則包括打井費、潛水泵及管道的費用。霧化除濕器中減少填料設置,節約成本,除濕器的尺寸也可相應減小,系統安裝面積減小。而運行中的耗能僅包括流體輸配管網的能耗。溶液再生可以直接利用城市熱網的回水,或者利用太陽能、冷凝熱以及工業余熱來進行,減少電能的使用,節省系統制熱能耗,節約系統運行費用。而整個系統中易損壞的部件是霧化噴嘴,由于水中的雜質而導致噴嘴被堵,需定時清理及時更換保證系統正常運行。[br]  綜合分析系統的建設投資可以看出,復合除濕系統中初投資及各項運行費用很低。系統具有較高的投資凈現值正值,具有較好的使用意義。[br]  4結語將高溫水表冷器預除濕與霧化溶液除濕結合起來,設計了復合除濕系統,對系統的性能及可行性進行了研究與分析。[br]  對比復合除濕系統與其他除濕方式的性能時發現,復合除濕系統的性能優于單一的高溫水表冷器除濕或霧化溶液除濕系統。由于表冷器預處理空氣后的出口空氣的溫度接近,空氣進入霧化除濕器后的除濕量差距小。復合除濕系統的除濕量隨空氣的溫濕度變化,變化范圍較小。[br]  分析系統的經濟性時發現,復合除濕系統利用高溫水及霧化溶液方式進行除濕具有較低的運行費用,充分利用可再生資源,能減少系統初投資。復合除濕系統具有較好的使用意義。[br]
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