地下建筑專用全新風(fēng)無級調(diào)載除濕機(jī)研制(二)
作者:gengxin
時間:2022-04-15
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信息摘要:3 全無級調(diào)載除濕機(jī)樣機(jī)設(shè)計方案3.1 樣機(jī)基本參數(shù)3.1.1 處理量6000m3/h;3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)tg=35℃
,ts=28℃
;3.1.3 蒸發(fā)器后露點(diǎn)溫度12.7℃±1℃;(可在12.7℃~20℃范圍內(nèi)根據(jù)需要任意設(shè)定
,進(jìn)風(fēng)溫度較低時最低可調(diào)至8℃)3.1.4 出風(fēng)溫度13~36℃±1.5℃(壓縮機(jī)減載時出風(fēng)溫度上限相應(yīng)降低)
;3.1.5 除...

地下建筑專用全新風(fēng)無級調(diào)載除濕機(jī)研制(二)
3 全無級調(diào)載除濕機(jī)樣機(jī)設(shè)計方案
3.1 樣機(jī)基本參數(shù)
3.1.1 處理量6000m3/h;
3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)tg=35℃
,t
s=28℃
;
3.1.3 蒸發(fā)器后露點(diǎn)溫度12.7℃±1℃
;(可在12.7℃~20℃范圍內(nèi)根據(jù)需要任意設(shè)定
,進(jìn)風(fēng)溫度較低時最低可調(diào)至8℃)
3.1.4 出風(fēng)溫度13~36℃±1.5℃(壓縮機(jī)減載時出風(fēng)溫度上限相應(yīng)降低);
3.1.5 除濕量最大90kg/h
;
3.1.6 壓縮機(jī)功率30kW
;
3.1.7 壓縮機(jī)工質(zhì)R22;
3.1.8 外形尺寸1900×1500×1800
,重量1500kg
。
3.2 樣機(jī)的制冷循環(huán)流程設(shè)計
樣機(jī)的制冷循環(huán)流程原理如圖3所示。
3.3 樣機(jī)換熱器選擇


圖3樣機(jī)流程原理圖
1.半封閉雙螺桿壓縮機(jī)2.蒸發(fā)器3.風(fēng)冷冷凝器 4.水冷冷凝器
5.膨脹閥6.膨脹閥溫包7.分液器8.貯液器 9.電動調(diào)節(jié)閥
10.控制器
11.出風(fēng)溫度傳感器12.露點(diǎn)溫度傳感器13.電磁閥
14.電磁閥115.電磁閥216.單向閥17.過濾器 18.冷凝壓力表
19.蒸發(fā)壓力表20.高壓繼
電器21.低壓繼電器22.制冷劑注入口
23.水封彎24.擋水板 25.風(fēng)機(jī)(機(jī)外)26.Y型過濾器
3.3.1 蒸發(fā)器采用紫銅套親水膜翅片式
;
3.3.2 與普通除濕機(jī)相比
,
全除濕機(jī)的蒸發(fā)器和風(fēng)冷冷凝器由于過風(fēng)量小,風(fēng)速低
,造成外表面換熱系數(shù)比常規(guī)小
,因而總傳熱系數(shù)變小
,換熱強(qiáng)度降低。為了加大換熱面積以得到足夠的換熱量
。蒸發(fā)器和風(fēng)冷冷凝器都采用了容積可自動調(diào)節(jié)的多級形式
。
3.3.3 水冷冷凝器選擇不銹鋼板式換熱器
3.4 樣機(jī)控制方式
3.4.1 全機(jī)采用可編程控制器(PLC)控制,有遠(yuǎn)程通訊接口
,可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制
。
3.4.2 露點(diǎn)溫度傳感器設(shè)在蒸發(fā)器后(見圖3)。開機(jī)前先根據(jù)季節(jié)及洞庫內(nèi)溫度在觸摸液晶顯示器上設(shè)定欲控制的露點(diǎn)溫度
,開機(jī)后
,控制器將不斷根據(jù)露點(diǎn)溫度傳熱器測得的實(shí)際露點(diǎn)溫度與設(shè)定值比較,以PID方式發(fā)出調(diào)載指令控制壓縮機(jī)的制冷量
,使之與動態(tài)的負(fù)荷相匹配
,自動節(jié)能運(yùn)行。
3.4.3 采用電動調(diào)節(jié)閥控制冷卻水量的方式改變水冷和風(fēng)冷冷凝器的換熱量比例
,實(shí)現(xiàn)出風(fēng)溫度自動調(diào)節(jié)
。
3.5 樣機(jī)壓縮機(jī)選擇
選擇半封閉雙螺桿無級容調(diào)壓縮機(jī),能量調(diào)節(jié)范圍為25%~100%
;輸出功率30kW
,該壓縮機(jī)具有雙重殼體結(jié)構(gòu),振動小
、噪聲低
、能效比高。
3.6 膨脹閥選擇
采用外平衡式膨脹閥多級分控
,或采用電子膨脹閥
。
4 樣機(jī)測試及檢驗(yàn)結(jié)果
全無級調(diào)載除濕機(jī)樣機(jī)在試驗(yàn)臺上進(jìn)行了各項(xiàng)性能測試及節(jié)能效果測試,并通過了國家制冷設(shè)備檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)
。
4.1 基本性能測試
4.1.1 在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)下,出風(fēng)露點(diǎn)控制范圍為10~20℃, 在各種進(jìn)風(fēng)狀態(tài)下出風(fēng)露點(diǎn)控制精度可穩(wěn)定在±1℃
。
4.1.2 出風(fēng)調(diào)溫范圍隨進(jìn)風(fēng)狀態(tài)變化而有不同,最大達(dá)13~36℃
。出風(fēng)溫度傳感器裝于機(jī)上出風(fēng)口時控溫精度為±1.5℃
,裝于被調(diào)房間時控溫精度為±1℃。
4.1.3 在標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)風(fēng)狀態(tài)下除濕量為90.6 kg/h
。單位輸入功率除濕量為3.55kg(h.kW)
4.1.4 經(jīng)國家制冷設(shè)備檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)
,所檢項(xiàng)目符合Q/SLJ005-2003、 JB/T7769-1995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求
。
4.2 節(jié)能效果測試
4.2.1 壓縮機(jī)調(diào)載運(yùn)行中的功率測試

圖4 不同進(jìn)風(fēng)狀態(tài)和不同出風(fēng)露點(diǎn)
溫度下實(shí)測壓縮機(jī)功率各種進(jìn)風(fēng)狀態(tài)
●tg=35℃ ts=28℃△tg=30℃ ts=25℃
□tg=26℃ ts=22℃○tg=16℃ ts=14.5℃
全無級調(diào)載除濕機(jī)運(yùn)行中有兩個因素可以決定壓縮機(jī)的實(shí)際功率
,其一是出風(fēng)露點(diǎn)溫度的設(shè)定,出風(fēng)露點(diǎn)溫度設(shè)定值越低所需的制冷量越大
,壓縮機(jī)功率就大
;其二是狀態(tài)點(diǎn)的變化
,焓值越高所需的制冷量越大,壓縮機(jī)的功率就大
,圖4是在這兩種因素作用下
,實(shí)測樣機(jī)壓縮機(jī)自動調(diào)載時的功率變化情況?div id="m50uktp" class="box-center"> ?梢钥闯?div id="m50uktp" class="box-center"> ,在滿負(fù)荷和部分負(fù)荷下樣機(jī)壓縮機(jī)的實(shí)際功率都是很低的,與定功率的串聯(lián)機(jī)組實(shí)際功率(24~30KW)相比
,節(jié)能率是很高的
,平均能達(dá)到40%以上。
4.2.2 冷卻水用量測試
樣機(jī)的冷卻水用量測試
,按照出風(fēng)溫度的變化可分為冷風(fēng)工況
、熱風(fēng)工況和調(diào)溫工況。在冷風(fēng)工況下
,樣機(jī)的冷卻水用量與串聯(lián)機(jī)基本相等
,都在24 m
3/h左右。而在我們最關(guān)心的地下建筑最常用的熱風(fēng)工況下(即把出風(fēng)溫度設(shè)定在36℃以上)冷卻水用量就大不相同了
,從圖 5可以看出
,在出風(fēng)露點(diǎn)溫度設(shè)定為12.7℃,冷卻水溫保持在30/35℃
,冷凝壓力保持在1.49MPa情況下
,先將進(jìn)風(fēng)狀態(tài)保持在t
wg=35℃;t
ws=28℃
,可測得樣機(jī)的冷卻水用量僅為6.4m
3/h
,而在同樣條件下串聯(lián)機(jī)組的冷卻水用量是16.2 m
3/h 。然后逐漸降低進(jìn)風(fēng)溫度
,樣機(jī)會自動調(diào)載減少制冷量
,冷卻水流量也跟著減少,當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度降到t
wg=27℃
;t
ws=22.5℃時
,測得冷卻水流量降為0 m
3/h
,即此時樣機(jī)可以在完全不用冷卻水的情況下運(yùn)行
,而在同樣情況下,串聯(lián)機(jī)組由于上游機(jī)必須用冷卻水且不能調(diào)載
,其冷卻水用量仍為16.2 m
3/h
。

圖5 熱風(fēng)工況下不同進(jìn)風(fēng)狀態(tài)冷卻水用量對比
●樣機(jī)用水量○串聯(lián)機(jī)用水量
同理,在調(diào)溫工況下樣機(jī)冷卻水用量也大大小于串聯(lián)機(jī)組
。圖6是在進(jìn)風(fēng)狀態(tài)保持t
wg=35℃
;t
ws=28℃不變
,把出風(fēng)溫度設(shè)定值由高向低改變測得的。

圖6 調(diào)溫工況下不同出風(fēng)溫度冷卻水用量對比
●樣機(jī)用水量○串聯(lián)機(jī)用水量
測試結(jié)果證明,樣機(jī)可以在地下建筑最常用的熱風(fēng)工況下
,用很少的冷卻水或不用冷卻水運(yùn)行
。這不僅大大節(jié)約了冷卻水耗量,而且提高了送風(fēng)溫度
,省掉了大功率電加熱器
,從而大大提高了熱能利用率,避免了串聯(lián)機(jī)組的熱能浪費(fèi)現(xiàn)象
。
5 試用情況
經(jīng)過在各種地下建筑中的使用
,證實(shí)該機(jī)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯,它解決了普通除濕機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時出現(xiàn)的所有問題
,具有總體造價低
,占地面積小、輔助工程量小