淺談轉(zhuǎn)輪除濕機在空氣調(diào)節(jié)中的應(yīng)用
空調(diào),自問世多少年以來,主要是為人類提供一個適宜的生活環(huán)境。特別是在我國,它基本上只控制溫度,偶爾控制濕度。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是生物、電子、化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類越來越關(guān)注自身的環(huán)境,努力創(chuàng)造一個舒適的生活和生產(chǎn)環(huán)境。這是一種只能為人類生活提供舒適,特別是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗等高要求環(huán)境的空調(diào)機。特種空調(diào)的出現(xiàn),正好解決了生物、化工、電子、玻璃等現(xiàn)代工業(yè)的特殊環(huán)境要求。所謂專用空調(diào),是指不同于為人類創(chuàng)造居住環(huán)境的一般目的,專門為工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗等提供合格環(huán)境(空間)的工業(yè)空調(diào)。對溫度、潔凈度、濕度有要求。,對噪音和靜電有要求。這里只討論特殊空調(diào)的濕度控制。旋轉(zhuǎn)除濕機采用吸附法去除空氣中的水分。如圖1所示,將吸濕物質(zhì)(分子篩、硅膠、氯化鋰等)用特殊材料制成的除濕轉(zhuǎn)子,用固定密封條將除濕轉(zhuǎn)子分為90°再生區(qū)和270°處理區(qū)。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動緩慢(8~10轉(zhuǎn)/小時)。流道吸附處理區(qū)水分后,轉(zhuǎn)入再生區(qū)進行再生(解吸),再進入處理區(qū)吸收水分,從而連續(xù)處理空氣,使其達到所需濕度。不同的生產(chǎn)環(huán)境或?qū)嶒炇矣胁煌臐穸纫?,可以使用不同材質(zhì)的跑步機。旋轉(zhuǎn)脫水機可提供露點溫度為-20~-60℃的干燥空氣。在空調(diào)系統(tǒng)中有幾種常見的旋轉(zhuǎn)除濕機組合。以下列出了不同濕度要求的生產(chǎn)車間的空調(diào)系統(tǒng),以說明流道在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。直流式新風(fēng)系統(tǒng)的系統(tǒng)流量如圖1所示。在該系統(tǒng)中,溫度Tw、濕度RHw的室外空氣經(jīng)過冷凍除濕后達到某一狀態(tài)點Ti、Rhi(通常T=7℃,RH=95%)。進入旋轉(zhuǎn)式除濕機,其出風(fēng)口狀態(tài)點為To和Rho(Rho可小于2%,且露點可達-25℃),然后送至室內(nèi)進行溫度處理,確保室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)Tn、RHn。該類型系統(tǒng)可提供RHn=2%~10%的環(huán)境參數(shù),常用于有較高濕度要求的小空間,如有濕度要求的實驗室或生產(chǎn)序列。一個系統(tǒng)流程圖的例子。研究所的實驗室占地25平方米,兩人室內(nèi)工作,要求溫度25℃,相對濕度不超過2%。本系統(tǒng)采用蒙特公司M1100型旋轉(zhuǎn)除濕機,采用新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)經(jīng)多組直接蒸發(fā)制冷機組冷卻除濕至8℃,95%RH進入旋轉(zhuǎn)除濕機,其出口溫度29~33℃,相對濕度1~1.3%RH。冷卻至20~22℃,送入室內(nèi)。經(jīng)過測試,室溫25℃左右,濕度1.5%左右,完全滿足用戶的要求。一次(二次)回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)流量如圖2所示。在該系統(tǒng)中,將室外溫度Tw、濕度RHw的空氣進行冷凍除濕,使其達到某一狀態(tài)點Tw'、Rh'(通常為T=7℃、Rh=95%),然后與室內(nèi)回風(fēng)混合,再冷卻至Ti狀態(tài),RHi進入旋轉(zhuǎn)除濕機。由于室內(nèi)回風(fēng)相對干燥,含濕Dn較小,出風(fēng)口狀態(tài)的露點溫度可達-60~-40℃,然后經(jīng)溫度處理送入室內(nèi),保證室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)Tn和RHn。該系統(tǒng)可提供RHn<1%的環(huán)境參數(shù),室內(nèi)露點溫度Td可達-40℃。常用于對濕度要求較高的大空間,如鋰電池生產(chǎn)車間或芯片生產(chǎn)車間。上海某工廠的生產(chǎn)車間占地400平方米,車間有18人,要求溫度22℃,露點溫度Td低于-40℃。由于該系統(tǒng)濕度要求高,空間大,采用回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)除濕機采用兩臺進口除濕機,每臺除濕機的風(fēng)量為9000,每臺除濕機組成一個獨立的回風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)新風(fēng)(占總風(fēng)量的10-20%)冷卻除濕至7度,95%RH后與房間回風(fēng)(24℃,露點-42℃)混合?;旌巷L(fēng)再次冷卻后進入旋轉(zhuǎn)除濕機,其出口露點為-60~-48℃。根據(jù)實際測量,干燥室的露點為-38~-43℃。方案3中央空調(diào)系統(tǒng)輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)流程如圖3所示。在該系統(tǒng)中,溫度Tw、濕度RHw的室外空氣被冷凍除濕,達到一定的狀態(tài)點Ti,Rhi(通常T=7℃,RH=95%)進入旋轉(zhuǎn)除濕機,其出口空氣(狀態(tài)點為和,Rho,Rho可以小于2%,且露點可達-25℃)與現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)供給的空氣混合后送入房間,或送入空調(diào)將其在設(shè)備中混合后送入房間處理。這種類型的系統(tǒng)常用于濕度要求為RH=10%~30%的較大空間,如玻璃工業(yè)或生物制藥工廠。三個例子的系統(tǒng)流程圖。廣州的一家生物制品工廠占地面積約500平方米,有20人在此工作。要求室內(nèi)空氣溫度22℃,相對濕度<10%。本設(shè)計采用Monte除濕機M7000對現(xiàn)有中央空調(diào)進行改造。裝修后實測室內(nèi)參數(shù)為24℃,8~10%RH?;緷M足用戶要求。以上簡要介紹了旋轉(zhuǎn)除濕機的三種系統(tǒng)方案。事實上,除了這個之外,還有雙輪系統(tǒng)、級聯(lián)系統(tǒng)等。且上述系統(tǒng)僅用于除濕,對濕度下限無要求。有時,我們要求濕度在一定的范圍內(nèi),甚至是恒溫恒濕。因此,在設(shè)計系統(tǒng)時,我們根據(jù)不同的溫濕度要求,靈活使用旋轉(zhuǎn)除濕機、制冷除濕機、加熱器、加濕器,并使用恒溫器、濕度控制器或微機可編程控制器對其進行控制。
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