冷冻除湿机设计分析
时间：2012-07-19 阅读：398
-
提供商
成都湿菱电器有限公司 -
资料大小
-
资料图片
点击查看 -
下载次数
2次 -
资料类型
-
浏览次数
398次
A、设计原理[1]一般型除湿机由制冷系统和送风系统组成，其除湿原理见图1，在焓湿图上，除湿过程空气参数的变化过程见图2。制冷系统：由压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器6（作冷凝器用），将热量传给空气后，冷凝成常温高压液体，经膨胀阀4节流后进入蒸发器2，吸收通过蒸发器的空气中的热量，变成低温低压气体，被吸入压缩机1进行压缩，如此往复循环。送风系统：湿空气被吸入后，在蒸发器2被冷却到露点温度以下，在h-d图中由状态1到状态2，析出凝结水，含湿量下降，再进入再热器6，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，变为状态3，由送风机5送入房间。
B、空气处理过程计算以一般型除湿机CFZ-10S设计为例，其名义除湿量要求为10kg/h。除湿机送风机风量取2800m3/h，压缩机采用Copeland公司的5HP涡旋式压缩机，采用冷凝温度40℃，蒸发温度8℃设计，制冷量为17.3kW。根据国家标准[2]规定的名义工况进风参数（状态1），干球温度27℃，湿球温度21.2℃，露点温度18.3℃，相对湿度60%，焓值61.795kJ/kg干空气，含湿量为13.5357g/kg干空气；空气经蒸发器冷却处理后到机械露点状态2，其焓值为：h2=h1-Q0/（ρV）=61.795–17.3×3600/（1.2×2800）=43.259kJ/kg干空气机械露点的相对湿度取90%，查焓湿图可得出状态2的其它参数：干球温度16.4℃，湿球温度15.4℃，焓值43.259kJ/kg干空气，含湿量为10.5857g/kg干空气；制热量为21.6kW，空气经再热器加热后到状态3，其干球温度为：t2=t1+Qk/（ρVc）=16.4+21.6×3600/（1.2×2800×1.0132）=39.2℃从状态2到状态3为等湿加热过程，故含湿量保持不变，d3=d2=10.5857g/kg干空气，查焓湿图可得出状态3的其它参数：干球温度39.2℃，湿球温度22.7℃，焓值66.6344kJ/kg干空气，含湿量为10.5857g/kg干空气，相对湿度为23.7%。由状态1到状态2析出的凝结水量即除湿机的除湿量为：D=ρV（d1-d2）=1.2×2800×（13.5357-10.5857）=9900g/h=9.9kg/h
C、两器设计蒸发器及再热器（冷凝器）均采用套片式翅片，紫铜管规格采用Ф9.52×0.35，管间距25.4mm，排间距22mm，正三角形排列，铝片片厚0.115mm。蒸发器采用平片，片距2.2mm，迎面管排数20，顺风管排数4，翅片长度1000mm，经计算，传热面积为37.73m2，传热对数平均温差为13℃，传热系数为35.3W/m2℃，迎面风速为1.53m/s，通路数取8。再热器采用双面冲缝片，片距2.2mm，迎面管排数20，顺风管排数8，翅片长度1000mm，经计算，传热面积为75.46m2，通路数取10。3.1.4实验结果路数取10。
D、实验结果以上设计的CFZ-10S一般型除湿机经过了标准的单元式空调机试验台测试，按国家标准[2]规定的试验工况进行试验，所得的数据如下：以上数据显示，实验结果与设计计算过程基本相符，满足了要求，达到了设计目的。3.2降温型除湿机设计思路降温型除湿机与一般型除湿机相比，在制冷系统中，增设了一个水冷冷凝器（水冷式）或一个室外风冷冷凝器（分体风冷式），再热器面积可减小，充当过冷器用，以增加制冷量，提高除湿量。即从压缩机排出的高温高压气体，*入水冷或风冷冷凝器冷凝，再进入再热器过冷，然后才经过节流进入蒸发器。空气处理过程与一般型类似，只是从状态2到状态3的加热量很小，送风温度较低，一般比进风温度低7℃左右，可负担室内余热。3.3调温型除湿机设计思路降温型除湿机与一般型除湿机相比，在制冷系统中，增设了一个水冷冷凝器（水冷式）或一个室外风冷冷凝器（分体风冷式），再热器面积可减小。这里面有两种做法，一种是将再热器置于水冷或风冷冷凝器前面，与后者串联布置，并分多路控制，以此调节对冷却除湿后空气的加热量，从而达到控制出风温度的目的，另外，水冷式设比例式三通水量调节阀，调节冷却水量，风冷式设冷凝风量控制，从而使冷凝器带走多余的热量。另一种做法是将再热器置于水冷或风冷冷凝器后面，也是串联布置，只通过水冷式的水量调节阀调节冷却水量或风冷式的冷凝风量控制，来调节冷凝器带走的热量，从而到达调节出风温度的目的。空气处理过程与一般型类似，只是从状态2到状态3的加热量可调节，送风温度可在一定范围内进行调节，也可负担室内余热。3.4多功能型除湿机设计思路多功能型除湿机与调温型除湿机类似，而功能较多，再热器所需传热面积较大，在没有冷却水时也能运行（充当一般型除湿机的作用），它也有两种做法。*种与调温型的不同之处在于再热器水冷或风冷冷凝器为并联连接，此时应特别注意各支路的阻力平衡问题，一般需设一个储液器。另一种的做法与调温型的基本一致，也是串联布置，再热器所需传热面积较大，且控制较复杂。空气处理过程根据所选择功能的不同，分别与上述三种机型一致。
结束语：
冷冻除湿机种类繁多，用途广泛，可根据室内余热余湿的情况选择不同类型的除湿机，以满足工程设计的需要。另外，冷冻除湿还可与吸收或吸附式除湿方式相结合，以获得较低露点温度的空气状态。因此，根据不同的除湿要求，冷冻除湿机与其它领域的联合还可作进一步的探讨。
参考文献
A、电子工业部第十设计研究院主编，《空气调节设计手册》（第二版）[M]，中国建筑工业出版社，2000.6，443~460。
B、机械工业部机械标准化研究所，中华人民共和国机械行业标准JB/T7769-95除湿机[S]，机械工业部机械标准化研究所，1996.4