热泵气扫式膜蒸馏装置再生除湿溶液性能研究

除湿溶液对水蒸气有强烈吸收性,在空调、干燥等领域都有广泛应用,除湿溶液吸收一定量水蒸气后浓度下降,吸湿能力减弱,需要进行再生;针对沸腾蒸发再生方法需要配备真空设备、表面蒸发再生方法存在溶质损耗、电渗析法再生能耗较高等问题,设计了热泵结合气扫式膜蒸馏的除湿溶液再生装置,具有再生过程常压运行、除湿溶液无损耗、再生能耗低等特点;介绍了装置的流程和工作循环,给出了装置的特性方程,计算分析了装置关键影响因素如膜孔直径、除湿溶液浓度、除湿溶液温度、吹扫气流速对装置性能指标(单位膜面积再生速率、再生能耗比)的影响规律;建立热泵气扫式膜蒸馏实验装置对质量分数40%的溴化锂溶液在34.2℃进行了再生实验测试,表明单位膜面积再生速率可达0.55kg/(m²·h),再生能耗比可达3.61kg/kWh,具有较好的应用优势。     

转轮除湿复合式空调系统的探讨

转轮除湿复合式空调系统利用转轮除湿处理新风用于承担室内湿负荷,室内显热冷负荷和新风显热冷负荷由干冷设备承担,可有效地控制室内温度和湿度.复合式空调系统采用热回收装置可有效地节约新风冷负荷和提高除湿能力,当新风送风温度等于室内设计温度时,系统冷水采用高温冷水(18/21℃),可有效地提高制冷机组性能系数,节约制冷能耗42.83%.但转轮除湿再生能耗过高,复合式空调系统总能耗远大于传统空调系统,降低转轮除湿再生能耗是复合式空调系统应用的关键问题.     

转轮除湿/冷辐射吊顶空调系统及其研究进展

转轮除湿应用于冷辐射吊顶系统后形成一种复合式空调系统,解决了冷辐射吊顶系统所存在的除湿问题、冷却能力问题及室内空气品质问题。通过文献综述,分析了复合式空调系统的热舒适性、室内空气品质及系统能耗。认为转轮除湿／冷辐射吊顶空调系统是一种节能、舒适的空调系统,具有较大的应用潜力。     

蒸汽诱导法辅助相转化法制备疏水PDMS-PVDF微孔膜及其结构性能研究

采用蒸汽诱导法辅助浸没沉淀相转换法制备了硅橡胶-聚偏氟乙烯(PDMS-PVDF)疏水微孔膜并用于真空膜蒸馏NaCl水溶液,通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪对微孔膜的形貌结构和表面接触角进行表征和测试,研究了相对湿度对微孔膜结构和性能的影响。结果表明：随着相对湿度的增加,微孔膜表面接触角逐渐增加,孔隙率提高,平均孔径为(31±2)nm;截留率均达到99.9%以上,渗透通量先增加后降低;相对湿度为70%时制备的微孔膜渗透通量可达5.2kg/(m²·h)。     

CaCl2和LiBr混合盐溶液除湿性能实验研究

为降低溶液除湿系统的生产成本及运行能耗,本文针对基于新型混合盐溶液的溶液除湿设备进行实验研究,构建溶液除湿系统及测试平台,以溴化锂（LiBr）和氯化钙（CaCl2）为混合盐溶液工作介质,对溶液除湿系统除湿模块进出口空气参数、再生模块进出口空气参数、系统功耗等进行测试,分析其除湿能力、制冷能力和除湿性能系数。根据混合盐溶液的初投资及工作性能,以溶液除湿系统全寿命周期的总费用作为衡量溶液综合性价比的指标,进行对比计算,结果表明：采用3:1的LiBr和CaCl2混合盐溶液除湿系统的综合性价比最高,总费用最高可降低14.5%。     

LNG重卡无相变换热冷能利用空调系统设计

阐述了LNG重型卡车空调系统冷能利用的设计原理,以LNG为实验介质,通过计算机仿真和实验台模拟试验检验了该系统的可行性。开发了基于LNG无相变低温换热冷能利用空调系统替代蒸汽压缩制冷机组,通过理论计算和空调系统装置实验表明:在环境温度30—35℃,LNG由储存温度-160℃汽化至环境温度15℃,流量为25.194 kg/h时,理论计算冷量释放达6.13 k W,冷回收换热器空调冷媒的进出口温度达-9℃、-15℃;重卡空调进、出口空气温度达35℃、14℃,空调出风量为0.278 m~3/s,静态运行时实际回收冷量1.69 k W,回收率达27.6%。设计冷回收空调系统运行良好,制冷迅速,满足重卡驾驶室空调冷负荷,这样既为LNG船舶和汽车等交通工具空调系统提供了一个有效的解决方案,又利于冷能回收,缓解传统电压缩空调对燃料的消耗。     

既有地铁车站热湿环境与通风空调系统测试分析

为了营造满足地铁车站内人员要求的热湿环境和空气品质,车站往往需要保持较大的能耗水平。因此在地铁运营中,通风空调系统能耗占据了总体能源消耗的较大比例。为了解地铁通风空调系统运行现状及其营造的热湿环境、空气品质,本文以某地区3座地铁车站为例,测试了车站空调系统能耗、热湿环境以及空气品质参数,通过数据分析表明：车站公共区域温度能够满足要求,但相对湿度偏高。车站CO₂浓度一直处于800 ppm以下,满足相关规范1500 ppm以下的要求。车站A制冷主机COP能够满足相关规范要求,车站B和车站C两站部分时段不满足要求。     

进口水量对新型家用纯净水机制冷系统及产水性能的影响

本文基于蒸气压缩式制冷循环与空气增湿除湿原理相结合的家用纯净水系统,进一步探究了进口水量对系统运行工况参数、制冷量、系统总功耗、制冷COP以及单位时间产水量和单位能耗产水量等参数的影响.结果表明:在本文研究工况下(环境温度25℃、循环风量100 m3/h、进水温度25℃、进口水量2.5～4.5 L),随着进口水量的增大...     

PVA-PAA/PTFE复合膜的制备及其在膜蒸馏中浓缩垃圾渗滤液的性能

膜蒸馏(MD)技术由于受浓差极化影响小,有望在浓盐水的深度浓缩中发挥作用,但在实际运行过程中会面临膜污染和润湿的问题.本研究采用旋涂法在商用疏水性聚四氟乙烯(PTFE)膜上涂覆一层亲水性皮层,制备了一种Janus复合膜.该皮层由聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)通过高温脱水缩合而成,在热水中性质稳定,具有较强的耐污染能力.Janus复合膜具有不对称的润湿性,PTFE膜表面呈疏水性,空气中水接触角为144.3°;涂层在空气中亲水,水接触角为59.1°,水下憎油.采用Janus复合膜,以含500 mg/L腐殖酸(HA)、14.7 mmol/L硫酸钙(CaSO₄)以及各自添加氯化钠(NaCl)的溶液作为进料液,进行直接接触式膜蒸馏(DCMD)测试.浓缩不含NaCl的HA溶液以及含有NaCl的HA溶液时,两种膜的通量相差不多,复合膜通量分别为16.2 kg/(m²·h)和15.5 kg/(m²·h).浓缩1.9倍CaSO₄溶液时,PTFE膜的通量为14.9 kg/(m²·h),复合...     

氯化锂吸附除湿空调系统的实验研究

本文对以氯化锂为吸湿剂的吸附除湿空调系统进行了实验研究,实验结果表明该空调系统再生空气的最佳温度为90℃;空调工况下制冷系数COP在41～51%之间;如果再生空气温度低于80℃,则COP低于20%.并且还讨论了该空调系统各个操作参数之间的相互关系.本文取得的实验数据为吸附除湿空调系统的进一步完善提供了可靠依据.     

温湿度独立控制空调系统在地下工程中的节能模拟研究

以地下工程空调系统的全年运行能耗为研究对象,利用TRNSYS软件分别建立适用于地下工程的双冷源式、溶液除湿式、转轮除湿式等三种典型的温湿度独立控制空调系统和常规式空调系统的能耗模型,通过模拟计算,分析对比不同空调系统的能耗情况。研究结果表明,以广州地区地下工程为例,相比常规空调系统能耗而言,采用温湿度独立控制空调系统的能耗更低,其中双冷源式空调系统的节能率为20.3%,溶液除湿式空调系统的节能率为18.7%,转轮除湿式空调系统的节能率为11.3%。     

中空纤维膜液体除湿过程中热质传递特性的实验研究

利用基于中空纤维膜的液体除湿技术去除空气中的水蒸气,可以防止除湿溶液与湿空气的直接接触,有效避免传统除湿方式造成的空气夹液飞沫污染问题。本文搭建了除湿膜组件的性能测试实验台,研究了不同的空气流量、温度、压力和溶液流量对除湿组件的热质传递特性的影响。结果表明:除湿膜组件具有20%~60%的除湿效率,与传统的直接接触式填料塔的除湿效率接近。在高温或高湿的空气运行工况下,膜组件的除湿量高达800 g/h。此外,膜式除湿技术还具有较强的空气制冷能力,最大制冷量接近700 W。因此利用中空纤维膜液体除湿技术对空气除湿特别适合我国南方湿热地区的夏季气候条件。     

应用于油水乳液分离的结构一体化Janus膜的制备

利用亲水性高分子共聚物(PVP-VTES)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体膜内的水解、单向偏移和热交联使膜表面呈现有效亲水性,成功制备出亲水层厚度可控、亲/疏水层“结构一体化”的Janus膜.对Janus膜的形貌结构、化学组成、润湿性等性能参数进行表征,结果表明,膜疏水底面空气中水接触角(WCA)值维持在110°,5种油滴的水下油接触角(OCA)值则快速降为0°,而亲水表面水下OCA值可高达155°.且膜表面的防污性能相对较好。将驱动压力控制在-0.09 MPa或-0.05 MPa下,使用Janus膜进行水包油(O/W)或油包水(W/O)乳液的可切换分离：针对大豆油的水包油乳液的水通量为22.88 L/(m²·h),分离效率高达93.35%,对油包水乳液的油通量为17.45 L/(m²·h),分离效率高达91.47%;针对氯仿的水包油乳液的水通量为358.81 L/(m²·h),分离效率达到95.54%,对甲苯的油包水乳液的油通量为269.21 L/(m²·h),分离效率为91.87%.相较于纯疏水膜和...     

采用变回水温度控制策略的空气源热泵空调系统研究

为了提高空气源热泵空调系统运行性能,研究了一套采用变回水温度控制策略的空气源热泵机组的制冷性能。实验研究表明,变回水温度工况可满足室内冷负荷需求。与传统采用定12℃回水温度的空气源热泵空调系统相比,COP更高,耗电量更小,是一种高效节能的空气源热泵空调系统控制方法。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上模拟实际空调系统的能耗,模拟结果表明,COP由3.99提高至4.39,提高了10%。     

对温湿度独立控制空调系统的探析

为解决室内空气处理过程中显热和潜热与室内热湿负荷相匹配的问题,本文对温湿度独立控制空调系统中温度控制系统和湿度控制系统进行分析和梳理,展示了多种温湿度独立控制空调系统组合方式。通过分析研究发现,溶液除湿与毛细管辐射供冷相结合的温湿度独立控制空调系统,在节约能源和提高空气品质方面具有较高的应用价值,对降低建筑能耗具有很好的实际意义。     

对空调系统中室内湿度问题的分析与研究

分析研究了在空调系统中采用和不采用除湿控制策略时对室内相对湿度的高限控制问题.在对湿度问题的分析过程中同时兼顾对空调运行冷热耗量的分析,以全面认识和评价不同除湿控制策略对空调系统运行表现的影响;所采用的方法是基于反应系数法的空调动态负荷计算方法并结合具体的空调系统运行模拟,是一个过程性研究方法,不同于一般的静态式分析方法,因而可以较全面客观地展现空调系统运行的实际过程.     

除湿蒸发冷却空调系统的优化设计

设计一种可利用低品位热能的溶液除湿蒸发冷却空调系统。对此空调系统进行理论分析,得出如下结论：在溶液除湿蒸发冷却空调系统的多种实现形式中,新风经除湿后与回风混合比新回风混合后再除湿节能;将室内排风返回溶液再生器,进行热湿交换,既可加疆对处理空气的预冷,回收排风冷量,又可提高再生器的效率,降低系统能耗;把回热器吸收除湿浓溶液中的部分热量用于溶液再生器的稀溶液预热,可以提高溶液的再生性能。为除湿蒸发冷却空调系统的优化设计提供理论依据。     

热电制冷在空气隙膜蒸馏系统中的应用研究

设计了一种采用热电制冷的并接式空气隙膜蒸馏系统,以热电制冷替代机械式制冷为膜蒸馏过程提供冷量。通过对膜蒸馏过程与热电制冷的匹配研究,给出了最佳匹配工况的基本要求。制作了具有水冷散热热电制冷的膜蒸馏冷腔,对单片热电制冷器采用风冷散冷的制冷性能进行研究,结果表明：一定热端散热强度下,热电制冷膜蒸馏冷腔的冷面温度可满足膜蒸馏运行;当热端循环水进口温度为20℃、流量为100L/h、风机风量为660m3/h、热电制冷器工作电流为5.5A时,热电制冷量为87.1W,制冷效率为1.3,二者均为最大值,且预测相应理论蒸馏通量为40kg/（m2?h）。研究结果为小型太阳能热电制冷空气隙膜蒸馏系统的理论研究和实际应用奠定了基础。     

表面喷涂壳聚糖溶液对聚偏氟乙烯多孔膜的结构和性能的影响

在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液膜表面喷涂壳聚糖(CS)醋酸溶液,用浸没相转变法制备PVDF多孔膜,研究CS溶液对多孔膜的结构和性能的影响并探讨了成膜机理。结果表明,随着溶液膜表面CS溶液体积的增加PVDF膜的孔隙率提高,膜表面的亲水性大幅度提高,β晶含量降低而α晶的含量提高;喷涂CS溶液前PVDF膜的上表面结构致密,喷涂CS溶液后PVDF膜上表面呈现多孔结构,其断面结构均为指状大孔结构;喷涂CS溶液的体积为2 mL、4 mL和6 mL的PVDF膜,其水通量先增加后降低,分别为683.33 L/m²·h、1121.57 L/m²·h、1171.36 L/m²·h和1029.02 L/m²·h。用不同方法制备的PVDF膜,其结构和性能不同,因为膜上表面的成膜机理不同。     

蒸发器冷冻除湿特性模拟分析与优化研究

为了冷冻除湿系统更加高效运行,本文对冷冻除湿系统进行模拟计算,定量分析了除湿量与蒸发器进口风速、干球温度、相对湿度之间的关系。结果表明:在一定的进风温度和湿度情况下,随着风速的增大,除湿量先增大后减小;在进口空气的含湿量和风速一定时,随着进口空气干球温度的升高,系统的除湿量逐渐降低;进口空气干球温度在21～36℃,相对湿度在40%～85%之间变化时,进口空气湿球温度与最佳COP下对应的蒸发温度差值约为10℃;最佳制冷工况下的蒸发温度与最大除湿工况下的蒸发温度差值存在线性关系;模型值与实验值相比,误差在±10%以内。