液體除濕

液體除濕

　　綜合各種除濕方式，液體除濕空調是可以實(shí)現濕度獨立控制的空調方式，避免了冷凝除濕的能源浪費，并且該方式可以利用低品位的熱源（溫度為90℃）來(lái)驅動(dòng)，而且具有較高的效率。采用液體除濕空調系統無(wú)疑是理想的選擇。

　　1.目前，常用的空調形式的空氣處理方式為采用表冷器降溫除濕。這樣為了滿(mǎn)足除濕的要求，經(jīng)常要把空氣冷到很低的溫度。如滿(mǎn)足室內舒適性需求的空氣溫度為24℃，露點(diǎn)為14℃，為了實(shí)現除濕的目的，冷凍水的溫度要低到7℃，而冷機的蒸發(fā)溫度低到2-5℃。冷源的低溫要求首先是為了滿(mǎn)足除濕要求而設定的，若只是為了降溫，蒸發(fā)溫度可以高的多。

　　所以，需要一種能夠獨立除濕的手段，把除濕和降溫過(guò)程分開(kāi)，從而使用溫度較高的冷源就能把空氣處理到送風(fēng)狀態(tài)，提高制冷機的效率，也可提高室內的舒適性。

　　2.現有的除濕方法及吸附除濕過(guò)程的基本原理

　　2.1幾種現有除濕方法

　　除濕有很多方法，歸納起來(lái)如下表：

　　對表中各種除濕方式比較可以看出，利用吸附材料除濕是現有的除濕方式中能夠實(shí)現濕度獨立控制的較為可行的方式。

　　2.2吸濕材料除濕基本原理

　　采用液體和固體吸濕材料除濕的系統出現于本世紀50年代，之后蓬勃的發(fā)展起來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種形式的系統。篇幅所限，這里不做介紹。

　　采用固體吸附材料除濕的系統，有固定床式和轉輪式兩種。固定床式固體吸附除濕裝置是通過(guò)改變空氣測流向實(shí)現間歇式的吸濕再生；轉輪式除濕得到了更廣泛的應用，它可實(shí)現連續的除濕和再生。

　　這兩種除濕方式有著(zhù)致命的弱點(diǎn)就是動(dòng)態(tài)的運行過(guò)程，期間混合損失大，影響效率，另外，這種形式很難實(shí)現等溫的除濕過(guò)程，而除濕過(guò)程釋放出的潛熱使除濕劑的溫度升高，吸濕能力大打折扣，整個(gè)過(guò)程傳熱傳質(zhì)的不可逆損失大，效率不高。

　　相對于固體吸附材料，由于液體具有流動(dòng)性，采用液體吸濕材料的傳熱傳質(zhì)設備比較容易實(shí)現；另外，液體除濕過(guò)程容易被冷卻，從而實(shí)現等溫的除濕過(guò)程，不可逆損失可以減小。所以采用液體吸收除濕的方法有可能達到較好的熱力學(xué)效果。

　　3液體除濕空調系統

　　液體除濕系統發(fā)展已經(jīng)有40幾年的歷史，應用過(guò)程中出現了諸多問(wèn)題，如開(kāi)始使用的溴化鋰、氯化鋰溶液對管道、設備有強腐蝕性，而一些有機的溶液如三甘醇有揮發(fā)性，有機物彌漫在空氣中，會(huì )危害人體健康；由于稀釋和再生過(guò)程都為變溫過(guò)程，不可逆損失大，導致該類(lèi)系統的效率很低，產(chǎn)出冷量與消耗的再生熱量的比（能效比）一般在0.3左右。

　　上述的問(wèn)題現在已經(jīng)基本得到了解決：使用塑料材料可以防止鹽溶液的腐蝕，而且成本較低，鹽溶液不會(huì )揮發(fā)到空氣中影響污染室內空氣；通過(guò)對調整工藝流程，可以得到接近等溫的除濕與再生過(guò)程，實(shí)現較高的能效比。

　　3.1液體降濕系統的能耗分析

　　要提高液體除濕系統的能耗，首先要分析原有的液體除濕系統能耗低的原因。傳統的液體除濕空調系統除濕器溶液的流量很大，濃溶液和稀溶液的濃度差在2%左右。這樣盡管在除濕過(guò)程中采取一些冷卻的措施來(lái)減小由于溶液溫升導致其吸濕能力的下降，但是傳質(zhì)過(guò)程中的水蒸氣分壓差造成的不可逆損失仍然很大。

　　根據質(zhì)量平衡關(guān)系，采用了分級思想的除濕器溶液的流量會(huì )因為濃度差的增大而變小，而小流量會(huì )減小氣、液的接觸面積。為了強化換熱，保證除濕器每一級內的溶液流量很大，而級與級之間的流量很小。這樣即保證了換熱有充分的接觸面積，又使得溶液進(jìn)出口可以實(shí)現高的濃度差。

　　其中，除濕過(guò)程不斷被冷卻，冷卻水一部分來(lái)自室外的冷卻塔，一部分來(lái)自室內回風(fēng)。對室內回風(fēng)的焓的回收也使得整個(gè)系統運行的能效比大大提高。

　　3.2集中再生的液體除濕空調系統

　　將液體除濕系統的空氣處理部分和再生部分分開(kāi)，并且多個(gè)空氣處理部分共用一個(gè)再生器。集中的再生器可采用多級回熱的形式以提高其效率。濃溶液分出各個(gè)支路通往空氣處理模塊，吸濕后的稀溶液通過(guò)管路流回再生器再生，如此循環(huán)。

　　采用液體除濕空調系統與傳統的空調系統的設備相比，主要的換熱部件采用塑料材料，防腐蝕而且價(jià)格低廉，溶液的管道尺寸小且無(wú)需外保溫，這些都使得設備的成本很低。相比之下，溶液的投資占了整個(gè)系統投資的主要部分，綜合下來(lái)，整個(gè)系統的投資會(huì )低于傳統的空調方式。

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