多级矩阵结构冷却除湿器的除湿性能研究

• Published in: 制冷学报 Vol. 41; no. 5; pp. 12 - 22
• Main Authors: 程兴旺, 吴巧仙, 方松, 荣杨一鸣, 周霞, 植晓琴, 王凯, 邱利民, 袁一军
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 浙江大学制冷与低温研究所 杭州 310027%杭州制氧机集团股份有限公司 杭州 310014%杭州兴环科技有限公司 杭州 311200 01.10.2020
• Subjects: 冷却除湿; 除湿效率; 数值模拟; 填料塔
• ISSN: 0253-4339
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2020.05.012

TU834.9%TK124; 为了降低空分系统压缩机功耗,提高压缩机运行可靠性,本文提出一种用于压缩机进气除湿的多级矩阵结构的冷却除湿器,并搭建了多级冷却除湿实验台,测试了除湿器的除湿性能.实验结果表明,在进口空气含湿量和温度固定为11.7 g/(kg干空气)和24.4℃时,当空气质量流量由0.48 kg/s增至0.78 kg/s,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至7.7 g/(kg干空气);在进口空气质量流量和温度固定为0.53 kg/s和25.2℃时,当冷却水温度由6.9℃升至11.9℃,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至9.4 g/(kg干空气).本研究针对除湿器内部传热传质过程建立了稳态数值模型,将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:该模型对于除湿器出口空气含湿量和温度的平均误差分别为8.6％和2.1％,显示出较好的可靠性;并进一步模拟研究了多级矩阵结构与单级叉流结构冷却除湿器的除湿性能,发现采用多级结构可以有效提高除湿效率,在进口空气质量流量和冷却水质量流量分别为0.53 kg/s和0.3 kg/s时,多级结构的除湿量可以提高4.3％,除湿效率可以提高2.5％;通过增加填料模块的长度,可以提高除湿效率.当长方体填料模块体积固定为0.054 m3,模块长度由0.14 m增至0.28 m时,传质系数可由4.3 g/(m2·s)增至6.5 g/(m2·s),除湿效率由66.4％升至79.2％.