直接蒸发式三元溶液除湿性能实验研究

摘要

温湿度独立控制技术近年来颇受关注，因为其良好的除湿效果和节能环保性被广泛采用。空气调节过程中采用溶液除湿技术可以实现对空气的温湿度解耦控制，并且能较好的结合低品位能源利用技术，提高能源利用率，实现能源梯级利用。本文以提高溶液除湿性能为目标，设计出了一种新型溶液除湿系统，并提出和研究了一种直接蒸发式三元除湿溶液，该三元溶液由 LiCl、无水乙醇和水配制而成，通过实验对新型除湿器和直接蒸发式三元溶液的各项性能指标进行了研究，得到了实验结果，并对单独的LiCl溶液和三元溶液的除湿性能进行了对比分析。本文主要进行了几方面的工作：
　　①结合溶液除湿过程的物理流程，对溶液除湿技术的原理进行了详细分析，并通过传热传质数学模型对叉流型除湿器进行了参数分析，为除湿系统优化提供了优化指标。
　　②对比了各类型的除湿器性能，结合各型除湿器优势，本文设计出一种新型膜翻转式除湿器，提高了除湿溶液利用率。同时提出在传统的LiCl溶液中加入无水乙醇用作蒸发冷却剂对溶液除湿过程进行降温，以提高溶液除湿性能。在此基础上还设计了乙醇回收系统，和LiCl溶液浓度再生装置及甘油浓度再生装置，再生之后的LiCl溶液和回收的乙醇在浓溶液箱进行混合，通入除湿器，浓度提升后的甘油溶液通入乙醇回收器，由此实现了完整的溶液除湿过程的循环。与此同时，在除湿系统的的基础上搭建了实验参数的测量系统，对实验结果分析提供了数据基础支撑。
　　③对新的三元除湿溶液的溶解物性进行了实验研究，得到了无水乙醇的实验最佳配合比范围，保证 LiCl除湿效果的浓度条件下，无水乙醇的配比应控制在5％~30%区间范围之内，这些数据也为后续除湿性能实验研究提供了数据基础。
　　④通过对比实验，分别对单独的LiCl溶液的除湿性能和直接蒸发式三元除湿溶液的除湿性能进行了研究分析，在各自实验分析过程中，分别还研究了不同影响因素条件下，其除湿性能的变化趋势。实验结果表明，新三元除湿溶液除湿效率在不同影响因素条件下，效率值提升幅度在56%~112%之间，除湿量也大为增加，增加量在0.04~0.06g/s。

目录

主要符号说明

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 空气降湿的必要性

1.3 溶液除湿装置类型

1.4 主要研究内容

2 除湿过程原理及模型分析

2.1 溶液除湿物理模型

2.2 绝热型溶液除湿传热传质过程理论分析

2.3 叉流流型热湿传递过程的解析解

2.4 本章小结

3 除湿实验系统设计及测试平台搭建

3.1 溶液除湿装置设计相关关键问题

3.2 实验台总成及测试系统

3.3 实验方案

3.4 本章小结

4 三元除湿溶液物性实验研究

4.1 盐效应

4.2 配比实验研究

4.3 本章小结

5 除湿过程热湿传递性能研究

5.1除湿系统性能评价体系

5.2 LiCl溶液绝热型除湿性能参数分析

5.3 直接蒸发式溶液除湿性能参数对比分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 主要工作及结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A．作者在攻读硕士学位期间发表论文

B．作者在攻读硕士学位期间参与科研项目