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。     

利用冷凝热再生低浓度除湿溶液的实验研究

为了获得系统重要运行参数对利用冷凝热实现低浓度除湿溶液再生性能的影响,本文在热泵驱动溶液除湿空调系统实验平台上,以低浓度的Li Cl水溶液作为再生盐溶液,再生量和冷凝热利用率作为再生性能的评价指标,对利用冷凝热实现溶液再生过程进行了实验研究。结果表明:空气流量、温度和溶液流量、温度的增加都有利于提高再生量。在夏季典型工况下,当溶液浓度为21.20%~24.91%时,冷凝热利用率在0.416~0.507波动,降低溶液浓度有利于提高冷凝热利用率。并根据实验数据拟合出了利用冷凝热再生除湿溶液过程中的耦合传热传质系数关联式,为后续如何在溶液再生过程中充分利用冷凝热提供了实验依据。     

真空膜蒸馏再生MDEA富液实验研究及节能分析

为了研究真空膜蒸馏法MDEA富液再生实验所需的最佳操作参数,采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件对MDEA富液进行再生实验研究,引用分离因子分析H2S的分离效果,研究温度、真空度、HS-的浓度对膜通量及分离因子的影响;将再生率与分离因子一起作为研究对象,确定最佳再生温度、真空度.实验结果表明:分离因子随着温度、真空度增大而减小,HS-浓度对分离因子影响不大;最佳再生温度为55~60℃,最佳真空度为20kPa.     

真空条件下除湿溶液再生的模拟与实验研究

除湿溶液的高效再生是除湿空调系统运行的重要保障。为研究除湿溶液的再生效率,将真空技术应用于溶液的再生过程,搭建了真空条件下的除湿溶液再生试验台。真空再生罐由低温热水提供所需热量,蒸发的水蒸汽在捕水器中凝结。在一定真空度下,分析了溶质质量分数、热水温度、冷水温度等不同因素对再生性能的影响。以水分蒸发率作为评价指标。实验台操作压力为5kPa,溶质质量分数取值为28%~34%,热水温度区间为56~62℃,冷水温度区间为14~20℃。实验结果表明:溶质质量分数和热水温度对蒸发率的影响较为显著,热水由56℃增加到62℃,蒸发率提高了34.5%。利用混合模型和自定义函数对再生过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果基本吻合。     

基于热管传热的除湿溶液真空再生过程实验研究

溶液再生是溶液除湿的一个关键过程,其效率直接影响整个系统的性能。本文设计了一种利用热管传热传递(40～80℃)电厂低温余热驱动除湿溶液再生的装置,并对质量分数为30%～45%的氯化钙除湿溶液进行再生实验,以水分一次分离率作为衡量溶液再生性能的指标。结果表明:利用热管传热可以实现40～80℃低位热源在真空环境下高效再生氯化钙除湿溶液;再生溶液微小流量时真空再生器内的平衡压力主要受冷却水温度制约,温度越低压力越低;水分一次分离率均随热源温度的提高而提高,当热源温度由60℃提高到70℃,呈跳跃式显著增加;由于氯化钙溶液特殊的吸水性分子结构,溶度逐渐升高时会明显减弱水分一次分离率,可通过控制降膜速度显著改善水分一次分离率。     

膜蒸馏过程传递机理研究进展(Ⅲ)真空膜蒸馏

真空膜蒸馏以其独特的优点而受到越来越广泛的关注,其可应用范围也变得越来越广.对近20年来国内外在真空膜蒸馏方面的研究工作进行了综述,评述了该过程传热传质机理实验研究、理论分析和过程模拟方面的主要研究成果;分析了过程的影响因素(真空度、膜的形态结构、进料温度、进料流速、进料浓度)和临界操作条件对过程的影响.认为有价值的研究工作为膜结构参数的选取、膜组件的优化、膜污染临界操作条件的确定方法和防止膜污染发生的自动控制模型的建立等,力图能为工业应用提供理论指导.     

基于疏水微孔膜的溶液除湿型地冷空调研究

针对地冷空调室内空气常规除湿方法能耗较高、可能污染室内空气等问题,设计了基于疏水微孔膜的溶液除湿型地冷空调,利用疏水微孔膜把空气与除湿溶液隔开,利用制冷单元排出的余热实现除湿溶液再生,具有能耗低、对室内空气无污染、除湿溶液无损耗等特点;介绍了空调系统的总体流程,并以100m²家庭住宅建筑为例,给出了系统中主要部件和材料的选型和设计参数;建立了系统的特性参数方程,以地板有效面积80m²、室外空气35℃、相对湿度50%、室内空气28℃、相对湿度60%为背景,对系统运行特性进行了计算分析,得到了一组较佳的运行参数,可使系统制冷系数达4.4,室内空气除湿速率达0.153g/s(0.55kg/h),可较好地满足室内制冷和除湿的要求。     

溶液除湿空调除湿性能的实验研究

建立了溶液除湿空调除湿性能研究的实验装置,并分别以LiCl溶液、CaCl2溶液及二者等比例的混合溶液为除湿剂,实验研究了空气流量、溶液流量及除湿剂种类对溶液除湿空调除湿性能的影响。     

液体除湿空调系统溶液再生性能的理论研究与实验分析

建立了液体除湿空调系统再生塔数学模型,对再生塔内溶液再生性能进行理论研究和模拟计算;并利用液体除湿空调系统实验台,进行再生实验,与理论计算进行对比分析,研究影响溶液再生性能的主要因素,以提高再生性能。     

除湿溶液除湿性能的对比实验研究

在对液体除湿制冷机理论研究的基础上,建立了液体除湿空调实验台.分别采用氯化钙溶液及不同比例的氯化钙与氯化锂的混合溶液作为除湿溶液,对系统的除湿性能进行了实验研究,对影响除湿量的各主要因素进行了分析,并得到了实验工况下的除湿量的回归方程,为除湿剂的选择提供实验依据.     

液体除湿空调除湿器性能研究

在液体除湿空调中,除湿器是系统的核心部件。本文搭建可用于实验研究的液体除湿空调系统中除湿器的实验台,对塔径300 mm、填料高度800 mm,以Li Cl溶液为除湿剂的除湿器布置测点进行实测。基于Mercel理论,根据热质平衡并结合D.I.Stevens的有效模型,建立适用于该液体除湿空调系统中的除湿器传热传质模型。从实验和理论模型两个方面分析除湿器进口各项参数对除湿量的影响,结果表明:理论值和实验值有很好的一致性,且数据差异较小,说明计算模型适应性良好,能准确的用于该除湿器的性能模拟测试,将实验与理论计算结果进行对比可知:在一定的工况范围内,除湿器的除湿量受进口溶液温度、浓度、质流密度等参数影响较大,其中溶液进口温度越低,除湿效果越显著,溶液进口浓度越低,除湿效果越好;溶液进口质流密度需控制在一定范围进行调节,才能显著提高除湿器性能;空气入口风速、干球温度以及含湿量对除湿出口的空气状态参数影响较弱。     

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。     

溶液调湿过程气液界面RBM效应的实验研究

分析了液体调湿过程产生RBM效应的机理,考察了除湿和再生过程的RBM效应以及RBM效应对热质传递性能的影响.结果表明:气液热质交换导致液膜温度、密度在径向和流向方向分布不均,形成表面张力梯度和密度梯度,引发RBM效应;RBM效应严重影响传热传质效率和润湿率,影响程度因热质交换条件不同差异很大.     

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%。     

溶液除湿空调系统的实验研究

本文介绍了溶液除湿空调系统的工作原理,在广州地区高温高湿、低温高湿和低温低湿三种典型室外工况下对机组的性能进行了实验研究。实验结果表明,新风机组在高温高湿工况时能效比最高,实验数据为溶液除湿空调系统的推广应用提供了理论支持。     

太阳能驱动的除湿空调系统冬季工况下的实验研究

本文在除湿换热器技术研究的基础上,构建太阳能驱动的除湿空调实验系统,并在上海冬季工况下对该系统的加湿性能进行实验验证和分析。采用太阳能集热器制取的再生热水加热饱和干燥剂使其再生,干燥剂再生过程中解吸水分并释放到再生空气中,即实现环境空气的加湿升温。实验结果表明:当再生热水为42.0℃时,环境空气温度从12.1℃升高至31.2℃,系统的平均加湿量Dave为3.4 g/kg,热力性能系数COP_(th)为2.0左右。     

国家肝癌科学中心暖通空调设计

通过对国家肝癌科学中心空调通风系统的实际工程介绍,阐述了项目中冷热源、空调通风系统的选择以及SPF动物饲养房设计过程中的工艺要求和设计原则,通过对地源热泵系统和溶液调湿新风系统的结合运用,达到空调系统节能运行的目的,为类似医学科研中心工程设计提供参考。     

热泵型溶液除湿新风系统性能分析与优化

本文建立了热泵型溶液除湿(HPLD)新风系统数学模型,研究了新风温度、湿度对系统运行性能的影响。结果表明:新风温度升高1℃,系统COP平均下降率为0. 9%;新风含湿量增加1 g/(kg干空气),系统COP平均下降率为3. 6%,新风湿度增加导致HPLD系统COP大幅下降,系统新风湿度变化的适应性差。为扩大HPLD系统适应范围,提出了冷却除湿与HPLD组合式除湿系统,以组合式除湿系统COP为评价指标,得到组合系统级间新风参数最优状态:温度为21℃,含湿量为14. 1 g/(kg干空气)。夏季典型工况下,组合式除湿系统COP为5. 40,比单一HPLD系统COP提高87. 5%。最后,根据HPLD系统设计参数制作了实验样机,并对模拟结果进行了验证。     

中型客车空调制冷系统的试验研究

详细地介绍了汽车空调系统性能试验装置，阐述了其结构和测试原理；对一台18kW中型客车空调机在汽车空调系统性能试验装置上进行了试验研究，分析了各种参数（压缩机转速、蒸发器风量、冷凝器风量、环境温度）的变化对系统性能的定量影响。