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。     

转轮除湿性能影响因素分析

为研究除湿转轮的除湿性能,对其一个微通道建立二维、双扩散模型,模拟计算处理空气和再生空气入口参数对处理空气出口温度和含湿量的影响,得到各入口参数对出口空气温度和含湿量的影响曲线。结果表明:出口空气温度随着处理空气入口温度和相对湿度、再生空气入口温度和再生风量的提高而增大:出口空气含湿量随着再生风量、再生空气入口温度的提高而减小。将模拟结果与实验结果进行比较,发现二者趋势相同,温度的最大误差为7.5%,含湿量的最大误差为11.1%。这为除湿转轮的优化运行提供了参考。     

不同工况下除湿溶液再生的模拟与实验

建立了LiCl溶液再生过程的数学模型,通过模拟分析,得到了溶液再生量、溶液温度和溶液浓度随时间的变化规律。以平均再生量为评价指标,对LiCl溶液的再生性能进行了实验研究。分析了热源温度、溶液浓度、溶液初始温度、再生压力和冷水温度5个因素分别对溶液再生性能的影响规律。实验结果表明:溶液浓度和再生压力对溶液再生性能影响显著,冷水温度对溶液再生性能的影响最小。在设定的标准工况下,再生压力为4kPa、溶液中LiCl质量分数从28%增大到34%时,平均再生量由20.45g/(m²·s)减小至7.44g/(m²·s);再生压力从4kPa升高至10kPa时,平均再生量由15.33g/(m²·s)降低至1.92g/(m²·s)。最后,以溶液温度和溶液浓度作为对比目标参数将模拟结果和实验结果进行了对比分析,结果表明,实验值与模拟值符合较好。