干燥剂转轮除湿性能实验研究

以显热效率、潜热效率和除湿性能系数作为评价指标,通过实验比较了硅胶和氯化锂转轮的除湿性能,研究了运行参数(处理空气进口湿度、温度,再生温度,处理风量)对转轮除湿性能的影响。实验研究发现在相同工况下,氯化锂转轮的显热效率、潜热效率均高于硅胶转轮。运行参数中再生温度、处理空气进口湿度对转轮除湿性能影响比较大。氯化锂转轮的最佳再生温度为60℃,硅胶转轮的最佳再生温度为100℃。说明氯化锂转轮更适合采用太阳能、废热等低品位能源作为再生热源。     

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。     

不同干燥剂转轮的除湿性能

以除湿量和除湿性能系数作为评价指标, 对3个不同干燥剂转轮的除湿性能进行了实验研究。对比分析了处理空气入口温度和相对湿度、处理风速、再生风速、转轮转速以及再生温度对各个转轮的影响, 得到了转轮的除湿量和除湿性能系数的变化趋势。结果表明:在处理侧温度较高的情况下, 聚苯硫醚(PPS)/PPM各半转轮相比PPS硅胶转轮和PPM分子筛转轮, 除湿性能是最好的;PPS硅胶转轮更适用于高湿度工况环境;而处理风速的增大有利于提高PPM分子筛转轮的性能;再生温度从60℃提高到80℃, 3个转轮的除湿量和除湿性能系数增大1倍左右。     

顺流型溶液与空气热质交换性能

在顺流型平板降膜热质交换测试装置上对氯化锂水溶液与湿空气除湿、再生性能进行了实验研究,结合NTU-Le模型,着眼于湿空气与溶液耦合热质交换特性,获取了顺流条件下不同空气流量、溶液流量、溶液温度工况的耦合传热传质系数随运行参数的变化情况。研究结果为相关过程模型验证提供可靠数据,同时也为相关设备性能分析与计算提供重要基础数据。     

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。     

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。     

不同固体除湿方式的热质交换过程分析及性能比较

介绍了固体除湿转轮、热泵型内冷固体除湿床以及与热泵结合的多级固体除湿装置3种固体除湿装置的工作原理,建立了相应的传热传质模型,并通过实验验证了模型的准确性。通过模拟方法,对比了3种除湿装置的除湿效果。结果表明,热泵型内冷固体除湿床的传热传质过程最优,转轮的近似等焓的空气除湿过程最差,与热泵结合的多级固体除湿装置通过分级和内冷改进了转轮的近似等焓的空气处理过程。除湿转轮的再生温度一般在80℃以上,其他两种除湿装置的再生温度均在50℃以下;在达到相同送风含湿量时,除湿转轮的除湿与再生过程近似沿等焓线变化,送风温度很高;而其他两种除湿装置的送风温度比较低,COP能达到4以上。     

新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生系统

提出了一种新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生模式,采用槽式集热管与气液分离器实现沸腾式溶液再生,并回收利用其蒸汽冷凝热作为平板式集热再生装置的一部分热源供给,实现非沸腾式溶液再生。然后建立了其稳态传热传质过程的简化数学模型,对采用氯化钙溶液的再生过程进行了实例计算。结果表明：太阳能利用系数为68.8%,与普通平板式集热再生器相比,再生效果明显改善。     

高温热泵在除湿转轮空调系统中的性能

提出一种新型的除湿转轮与高温热泵联合运行的空调系统,该系统利用热泵的蒸发器对除湿后的热空气进行降温处理,同时将冷凝器释放的热量为除湿转轮提供再生能耗,在系统内部实现冷量和热量的抵消,既降低系统能耗又减少环境污染。为此研制了采用工质R142b的空气源热泵,将机组置于可模拟转轮处理空气和再生空气状态的标准空气焓差室对其性能进行测试。通过改变室外侧环境温度和进入冷凝器的风量研究R142b在空气源热泵机组中的循环性能和排气压力。结果表明：当蒸发器环境温度为（45±0.2）℃时,冷凝器进风温度为（27±0.2）℃时,灌注R142b的空气源热泵可产生79.2℃的热风,满足转轮的再生温度要求,且排气压力在压缩机的正常工作压力范围内。     

Experimental investigation of a desiccant dehumidifier based on evacuated tube solar collector with a PCM storage unit

A rotary desiccant dehumidifier based on an evacuated tube solar air collector with a phase change material (PCM) storage unit has been experimentally investigated. The PCM (acetamide) simultaneously stores and transfers the heat to the air during day hours. The stored heat of the PCM is utilized to produce hot air during night hours. The performance of the system is analyzed for different air flow rates at different rotational speeds (rph) of desiccant wheel. The dehumidification effectiveness (?_A), regeneration effectiveness (?_R), and dehumidification coefficient of performance are 8.17, 10.35, and 0.0327%, respectively, at 16 rph of the desiccant wheel with 127.23?kg/h air flow rate. The system is also used to generate dry air for 14?h a day with PCM, which shows that acetamide used as the PCM has an ability to store an adequate amount of heat to regenerate the desiccant wheel during off-sunshine hours.     

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。     

溶液除湿系统中除湿塔的参数分析

采用已得到实验验证的除湿塔模型以及相应的VC++语言程序模块来描述除湿塔中溶液与湿空气之间的热、质交换过程,同时用正交设计法来安排数值实验。通过对实验结果的方差分析,确定各运行参数及它们之间的交互作用的相对重要性。方差分析结果表明:以除湿塔出口空气含湿量作实验指标时,重要参数包括入口溶液的温度和浓度,入口空气的含湿量,干空气与溶质之间的质量流量比率以及换热单元数;以除湿效率作实验指标时,仅有干空气与溶质之间的质量流量比率及换热单元数是重要参数;参数之间的交互作用对除湿塔出口空气含湿量和除湿效率都没有影响。     

热湿条件下溶液除湿空调的性能分析

基于温-湿度独立控制理论,结合热湿地区的气候特点,设计了复合型太阳能溶液除湿空调系统(CSLDAS),通过建立热质传递控制方程,模拟分析了CSLDAS的除湿/再生性能和运行能耗。结果表明,CSLDAS能够综合利用多种可再生能源,有效降低空调能耗,并可有效增强除湿器/再生器的除湿/再生能力,减小对太阳辐射强度的依赖。本研究可为溶液除湿空调在热湿地区的节能设计提供理论指导。     

Model‐Based Energy Efficiency Optimization of a Low‐Temperature Adsorption Dryer

Low‐temperature drying is important for heat‐sensitive products, but at these temperatures conventional convective dryers have low energy efficiencies. To overcome this challenge, an energy efficiency optimization procedure is applied to a zeolite adsorption dryer subject to product quality. The procedure finds a trade‐off between the improved drying capacity due to dehumidification and energy expenditure due to regeneration while incorporating product drying properties. By optimizing the regeneration air inlet temperature, drying air, adsorbent, and regeneration air flow rates as well as sensible and latent heat recovery from the regenerator exhausts, the energy efficiency is improved by up to 45 % compared to the state‐of‐the‐art. The high mass transfer effect of high temperatures is utilized in the regenerator to boost dehumidification while isolating the heat‐sensitive dried product from the quality‐degrading effect.     

Developing an Application Analytical Solution of Adiabatic Heat and Mass Transfer Processes in a Liquid Desiccant Dehumidifier/Regenerator

An analytical solution of simultaneous heat and mass transfer processes in a packed bed liquid desiccant dehumidifier/regenerator is developed. Various dimensionless parameters and reliable assumptions are used in order to develop this solution. The outlet parameters predicted with the analytical solution show very good agreement with the experimental data available in the literature. The results show that using a Lewis number value of Le = 1.1 instead of Le = 1 gives a better prediction of the performance of the dehumidifier. In addition, the use of Le = 0.9 instead of Le = 1 can give a better prediction of the outlet parameters of the regenerator. The benefits of the present solution are its simplicity and easy application for the simulation of air dehumidification and liquid desiccant regeneration processes.     

Superheated Steam Regeneration of a Desiccant Wheel—Experimental Results and Comparison with Air Regeneration

A commercial zeolite desiccant wheel is tested with atmospheric pressure superheated steam regeneration over a range of air inlet conditions, steam inlet temperatures, and wheel rotation speeds. Results are compared with those from high-temperature air regeneration experiments on the same wheel obtained from the literature. For both cases the air stream to be dried was relatively hot and moist with inlet temperature and absolute humidity values of 50°C and 25 g · kg^?1 chosen to reduce heat carryover. Using steam at 160°C to regenerate the wheel leads to the same dehumidification as using hot air at approximately 90°C. The benefit of superheated steam drying is that a nearly closed-loop regeneration process can be used with potential energy savings on the order of 30%.     

错流降膜液体干燥剂除湿/再生传热传质数学模型及分析

分析了错流降膜液体干燥剂除湿及再生传热传质过程 ,建立了基于实际除湿系统的描述再生和除湿过程的数学模型 ,考虑到除湿过程中产生的热效应 ,以氯化钙溶液为除湿剂时 ,对气侧和液侧的传热传质系数进行了理论和数值求解 .计算结果表明 ,传热传质系数与气流流动状态、除湿剂的热物理性质等因素有关     

Statistical evaluation of a liquid desiccant dehumidification system using RSM and theoretical study based on the effectiveness NTU model

In the present study the performance of an air dehumidifier using lithium bromide (LiBr) as a desiccant was investigated. Response surface methodology (RSM) was used to assess individual and interactive effects of the six main factors (velocity, temperature and humidity of air, flow rate, temperature and concentration of desiccant) on dehumidification mass rate. A reduced quadratic statistical model was derived to predict dehumidification mass rate. The maximum dehumidification mass rate was obtained 0.154 g/s under the optimal conditions of an air velocity of 4.1 m/s, desiccant flow rate of 0.035 kg/s, air humidity ratio of 0.0185 kg/kg, desiccant concentration of 0.48 kg/kg, air temperature of 29.5 °C, and desiccant temperature of 21.8 °C. The effectiveness number of transfer unit (NTU) model was employed to describe the coupled heat and mass transfer. The results of the model and the experimental data show good agreement. Dimensionless mass and heat transfer coefficients correlations are proposed; the average absolute differences between the predicted values and the experimental findings for Sh and Nu numbers were calculated as 2.14% and 5.27%, with the discrepancies mainly within ±9% and ±13%, respectively.     

热泵和除湿板结合的固体除湿新风机组特性

提出一种热泵驱动的住宅用固体除湿新风机组。该机组采用两级除湿和再生,每级由两个除湿板组成,分别位于被处理空气侧和再生空气侧,通过相互交换位置实现连续除湿。热泵系统的制冷量和排热量分别用于冷却被处理空气及加热再生空气。针对该机组建立相应数值模型并进行实验验证,模拟分析各级除湿板位置交换模式(模式1:同时交换位置;模式2:交替交换位置)、转换间隔(TI)、新风进口状态和级数对机组COP的影响。结果表明:该机组存在最优TI,模式2的最优TI是模式1的一半,风量为300 m³·h^-1 时模式1的最优TI为8 min,风量为500 m³·h^-1时模式1的最优TI为4 min;随着级数增加,机组COP增加;新风进口越干燥、温度越低,机组COP越高。在北京夏季工况和ARI夏季工况下,COP分别高于3.5和5.5。     

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...