运行压力对超声雾化溶液除湿系统性能的影响

基于溶液除湿热质传递过程中所遵循的质量平衡、能量平衡模型,以超声雾化溶液除湿系统（UADS）为例,探讨了在不同空气处理温度、湿度下,系统运行压力对除湿性能的影响。结果表明：随着运行压力的升高,UADS系统的除湿性能显著改善。特别是在所处理空气入口温度较高时,提升系统运行压力对除湿效率的提高作用更加显著。同时,当所处理空气的含湿量较大时,提高运行压力对系统除湿速率的增幅明显,而对除湿效率的改善作用减弱。此外,当除湿系统在较高压力下运行时,其除湿效率受所处理空气入口温湿度变化而产生的波动减小,系统性能稳定性显著改善。所得结果可对溶液除湿系统的高效、稳定运行提供积极参考。     

影响纳米流体液滴蒸发沉积图案的关键因素分析

目前关于液滴蒸发后沉积图案的研究主要集中于描述其物理现象的变化,但是对于蒸发过程中导致沉积图案形成的受力分析少有研究。影响纳米流体液滴蒸发沉积图案的主要因素是与液滴接触的底板温度和纳米颗粒的质量浓度。本文选用4种不同温度（30℃、47℃、64℃和81℃）的玻璃载玻片作为底板,采用粒径为20nm的3种质量分数（0.05%、0.1%和0.2%）的Al₂O₃-H₂O纳米溶液来研究纳米流体液滴在固体表面上蒸发后沉积图案的形成机理。实验结果表明,随着溶液质量分数的增加和底板温度的升高,咖啡圈效应越来越明显,且内环结构也逐渐清晰可见。其中咖啡圈效应由底板温度和溶液质量分数共同影响。溶液质量分数和底板温度都与马兰戈尼（Marangoni）效应呈正相关性,但由停滞点和Marangoni效应产生的内环结构,受底板温度的影响更大。     

反应结晶制备碳酸锂的粒度及形貌控制

碳酸锂的粒度及形貌决定其性能和应用。通过考察反应结晶温度、进料速率、晶种用量和搅拌速率对碳酸锂产品平均粒径的影响以及添加剂的用量对产品形貌的影响,提供了一种经过优化的制备碳酸锂的反应结晶工艺。通过正交实验确定了反应结晶制备碳酸锂的最佳实验条件：200 mL质量浓度为90 g/L的氯化锂溶液一次性加入反应结晶器内,质量浓度为260 g/L的碳酸钠溶液的加料速率为0.5 mL/min,晶种用量为2%（占碳酸锂理论产量的分数）,搅拌速率为400 r/min,反应温度为80 ℃,添加剂六偏磷酸钠用量为2%（占碳酸锂理论产量的分数）。在此条件下制得的碳酸锂为平均粒径为132 μm、变异系数为51.53%的密实球形产品。研究表明,反应温度对晶体粒度的影响最大,添加剂对晶体的粒度和形貌起到调控作用。     

混合除湿盐溶液液滴闪蒸机理

除湿溶液再生是维持除湿过程持续进行的必备条件,其效率直接影响整个系统的性能。借鉴水滴闪蒸理论,分析了液滴闪蒸过程大小、质量以及温度变化,初步实验测试了影响闪蒸效率的因素,结果表明:压力是影响闪蒸效率的核心因素,及时去除蒸发水分才能保证闪蒸的持续进行;溶液浓度配比与闪蒸效率关联性较强;液滴初始温度对闪蒸效率影响相对较小;温度的实验测试值总体大于理论计算值,使用水滴闪蒸理论模型需进行物性修正。     

溶液除湿冷却系统的火用分析

基于热力学第二定律建立了针对溶液除湿系统的火用分析模型,重点分析了空气和溶液进口参数对溶液除湿器性能（除湿器火用效率）的影响,并且对采用LiCl的溶液除湿冷却系统进行了部件分析。结果表明：（1）除湿器的火用效率影响因素中,空气速度和空气湿度影响最大,其次是溶液的温度和浓度,而空气进口温度和溶液流速的影响基本可以忽略;（2）在整个系统中,溶液-热水换热器的火用损失最大,占24.5%,其次是溶液-溶液热回收器和冷水-溶液换热器,分别占24.4%和22.8%,可见减小换热器的火用损是提高系统火用效率的关键。此研究对于明确改进溶液除湿空调的方向有重要意义。     

无霜空气源热泵系统冬季除湿性能初步实验

通过对比现有的空气源热泵空调系统的优缺点，提出了一种新型无霜空气源热泵空调系统。该热泵系统最大的新颖之处在于热交换塔实现了“一塔三用”，不仅冬季可以无霜高效运行与再生，夏季蒸发冷却后性能也有所提升。通过搭建该系统实验平台研究了溶液塔入口空气温湿度、空气流量、溶液入口温度、溶液流量、溶液质量分数对除湿性能及空气出口温度与溶液出口温度的影响，结果表明：出口空气与溶液温度随入口空气温湿度、流量、溶液温度、质量分数的升高,溶液流量的下降而升高；溶液塔的除湿效率主要受风量和溶液流量的影响，而入口空气温湿度、入口溶液温度、溶液质量分数影响很小，溶液塔的除湿量随着室外空气湿度的升高、入口溶液温度的降低、空气流量和溶液流量的升高而升高。     

无霜空气源热泵系统冬季除湿性能初步实验

通过对比现有的空气源热泵空调系统的优缺点,提出了一种新型无霜空气源热泵空调系统。该热泵系统最大的新颖之处在于热交换塔实现了"一塔三用",不仅冬季可以无霜高效运行与再生,夏季蒸发冷却后性能也有所提升。通过搭建该系统实验平台研究了溶液塔入口空气温湿度、空气流量、溶液入口温度、溶液流量、溶液质量分数对除湿性能及空气出口温度与溶液出口温度的影响,结果表明:出口空气与溶液温度随入口空气温湿度、流量、溶液温度、质量分数的升高,溶液流量的下降而升高;溶液塔的除湿效率主要受风量和溶液流量的影响,而入口空气温湿度、入口溶液温度、溶液质量分数影响很小,溶液塔的除湿量随着室外空气湿度的升高、入口溶液温度的降低、空气流量和溶液流量的升高而升高。     

润湿剂促进燃油细颗粒捕集的实验研究

在反应室中研究了雾化液滴与燃油细颗粒的相互作用机制。提出了一种润湿剂对细颗粒捕集促进的新方法,用于研究颗粒与液滴作用前后颗粒数浓度和粒径分布变化特性及细颗粒的捕集特性。采用电称低压冲击器（ELPI）在线测试分析颗粒数浓度和粒径分布特性,用SEM和EDS分析了颗粒的形态和元素组分对捕集机理的影响。结果表明：颗粒的物化特性与液滴对颗粒的捕集作用密切相关;燃油排放颗粒主要为球形含炭疏水颗粒;雾化液滴对其的捕集效率较低;添加润湿剂有利于提高液滴对燃油细颗粒的捕集效率,添加Silanol w22比用纯水液滴对颗粒的捕集效率提高了15%;不同润湿剂对捕集效率的促进作用差别较大。研究结果可以用于对不同润湿剂除尘效果进行测试和筛选。     

基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。     

循环转轮空调系统变工况除湿特性

转轮除湿空调系统可回收船舶余热将其作为转轮再生热源并改善舱室内空气品质,有望实现低能耗高效除湿。为此,建立了一种新型循环转轮除湿空调系统,定量研究了变工况条件下系统的除湿特性,获得了不同循环分流系数（45%～85%）、处理空气温度（28～40℃）、处理空气相对湿度（50%～85%）、再生空气温度（130～160℃）对系统除湿效果的影响。结果表明：所提出的转轮除湿空调系统相比常规海水直接冷凝除湿方式可有效提高除湿率;在相同循环分流系数下,系统的除湿率随着处理空气温湿度以及再生空气温度的升高而逐渐增大;系统的除湿率存在最优值,其对应的最佳循环分流系数为50%～75%,该系数随着处理空气温湿度的增大而减小,随着再生空气温度的升高而增大。     

膜式液体除湿器研究进展

膜式液体除湿技术可很好地解决传统气液直接接触填料塔式液体除湿技术中存在的除湿溶液液滴夹带问题。在膜式液体除湿技术中,湿空气和除湿溶液被半透膜隔离。该膜只允许水蒸气的透过,而严格阻止其它气体和液体的渗透。本文概述了膜式液体除湿器中常用膜材料和膜组件的研究进展,重点阐述了膜式液体除湿器中的热质共轭传递数学模型,展望了膜式液体除湿器的发展方向。容易发现,在膜材料方面,在防止溶液泄露的前提下,应降低膜内部湿传递阻力;在膜组件（膜除湿器）方面,文献中获得的流动与传热传质基本准则数为膜组件的设计和优化提供了理论依据,另外,可通过增加翅片、冷却盘管或使用椭圆形中空纤维管来强化组件除湿性能。     

溶液除湿能力强化

利用溶液除湿的制冷空调系统有着非常积极的节能意义,但与固体吸附除湿相比,溶液吸收除湿暴露了它除湿能力较差的缺点,这使它的应用普及受到了一定程度上的抑制。为了提高溶液除湿能力,本文介绍了从除湿器和除湿溶液两个方面进行改进的研究结果：利用固体吸附剂对溶液除湿器表面进行了处理;利用混合溶液作为溶液除湿剂。本文利用电解质溶液理论对LiCl和CaCl₂为代表的混合溶液进行了相关热物性的研究,并提出了选择理想溶液除湿剂及其合适配比的解决方案;进行了相应的除湿实验：实验结果揭示了改进的除湿器不仅从增大除湿面积方面对溶液除湿能力强化有所贡献,还可能存在着吸附势叠加的功效;混合溶液的使用使得溶液除湿能力相对于使用单种溶液大大提高。     

Experimental investigation on compressed air drying performance using pressurized liquid desiccant

As a new compressed air-drying method, the compressed air dehumidification using a pressurized liquid desiccant was proposed in our previous study. The pressurized dehumidifier is a complex and core component of the drying system. The mass transfer performance between the compressed air and LiCl aqueous solution is experimentally studied in a counter-flow pressurized dehumidifier filled with structured packing. The humidity ratio of outlet compressed air, vapor removal of processed compressed air, moisture removal rate, and dehumidification efficiency were selected as the performance indices. The results show that the minimum humidity ratio of processed compressed air could reach 0.23 g/kg under 0.71 MPa. Compressed air-drying performance could be remarkably enhanced through increasing the air pressure and liquid desiccant inlet concentration while the influence of liquid desiccant temperature is negative. Furthermore, in order to ensure high compressed air-drying performance, reduce the power consumption of the air compressor and liquid desiccant pump, and the possibility of carryover, the optimum ratio of liquid to compressed air flow rate is recommended to be around 1.5 under pressure around 0.50 MPa. Meanwhile, the energy consumption for per-gram moisture removal of a liquid-desiccant-based compressed air-drying system can reach 1.42 kJ/g lower than cooling dehumidification under 0.3 MPa, which is 16.0% lower than a compressed air-cooling dehumidification system.     

基于热质传递解耦特性的溶液除湿过程传热传质系数(Ⅰ)模型与Le-hD分离测量法

溶液除湿过程是溶液除湿空调系统中的一个非常重要的耦合传热传质过程。本文对填料塔结构的溶液除湿器建立了一种NTU-Le模型,并基于此模型得到了溶液除湿过程传热传质特性——Lewis数对空气出口含湿量基本无影响,提出一种溶液除湿耦合热质传递过程的热质传递解耦方法——Le -h_D分离测量法,来测定溶液除湿过程的耦合传热传质系数。     

Efficiency of a Liquid Desiccant Dehumidification System Regenerated by Using Solar Collectors/ Regenerators with Photovoltaic Fans

Abstract

A hybrid solar dehumidification air-conditioning system was used to study the absorption of water vapor from moist air by contacting the air with aqueous solutions that contained from 90 to 94% triethylene glycol (TEG). For the packings of 2-inch polypropylene Jaeger Tri-Packs, which have a surface-to-volume ratio of 157 m²/m³ (48 ft²/ft³), the efficiency of dehumidification can reach 93.3%. The environmental air was introduced into the dehumidifier cocurrently flowing with the liquid desiccant, and the liquid desiccant was sprayed on the top of the packing material. The air-to-liquid mass flow ratio was controlled in a range of 0.46 to 1.36. As the moisture was absorbed from air by the TEG solution, the solution was diluted. The regeneration of the solution was carried out in 20-piece (38.8 m²) basin-type solar collectors/regenerators whose regeneration coefficients of performance are above 0.2. Air generated by photovoltaic fans was blown into the solar collectors/regenerators and carried away the water vapor from the evaporation of the aqueous desiccant solution. On the basis of the experimental results, the system performance is acceptable for most applications.     

除湿方法对蒸发式过冷水制冰系统性能的影响

根据不同的除湿方法,提出了两种新型蒸发式过冷水制冰系统,一种是改进型溶液除湿蒸发式过冷水制冰系统,改进的系统增加了水预冷子系统,并利用自身的冷却水对除湿后的空气进行降温,其不仅解决了传统过冷水法中的冰堵问题,也实现了低含湿量空气的梯级利用。另一种是基于冷冻除湿的蒸发式过冷水制冰系统,它包括蒸发式过冷水制冰与湿空气冷凝水过冷制冰两个子系统,其也克服了传统过冷水法中易冰堵的缺陷,与改进型溶液除湿蒸发式过冷水系统相比该系统更简单。根据系统性能计算,在一定工况下与传统过冷水法相比,改进型溶液除湿蒸发式过冷水系统的制冰性能系数可提高33.8%以上,基于冷冻除湿的蒸发式过冷水系统的制冰性能系数则与之基本相同。     

基于热不平衡考虑的溶液除湿/再生传热传质系数(Ⅱ)实验与模型计算分析

溶液除湿和再生装置是溶液除湿空调系统中的重要组成部件,常用的溶液除湿和再生装置内部空气和溶液流道一般是非常复杂,其内部传热传质规律也不易精确得到.建立一套最简单的降膜除湿/再生装置,进行逆流除湿和再生实验.采用本文(I)报中的基于热不平衡考虑的Le-hD测量法计算得到溶液平板降膜的耦合传热和传质系数随各种实验工况的变化...     

平板降膜溶液除湿再生过程实验研究及模型验证

在平板降膜溶液除湿/再生实验平台上,以LiCl水溶液作为除湿溶液,实验研究了空气、溶液的入口参数对空气出口参数的影响,并根据实验数据得到了耦合传热传质系数的关联式,为NTU-Le模型提供了重要的数据支持,同时将实验数据与NTU-Le传热传质模型计算所得的数据进行比较,来验证NTU-Le传热传质模型在平板降膜溶液除湿/再生过程中的适用性和准确度。结果显示：实验数据和模型计算值之间的偏差均在10%以内,表示NTU-Le模型适用于平板降膜溶液除湿/再生过程。     

燃煤电厂湿烟气的除湿特性

燃煤电厂湿法脱硫后排放的烟气中含有大量水蒸气,造成大量水资源的浪费,溶液除湿工艺是水分回收技术之一。通过绝热型管式降膜除湿试验台,采用价格低廉的CaCl₂溶液为除湿剂,探究了湿烟气状态下溶液浓度、溶液温度、传质面积及进口温度对除湿性能的影响,试验得到了CaCl₂溶液除湿过程的传质系数,溶液除湿效率远高于清水冷凝除湿,为烟气除湿工艺的选择和性能预测提供了参考。