各種因素對轉(zhuǎn)輪除濕機性能影響的綜合分析
摘要：轉(zhuǎn)輪吸附除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)是目前大家正在關(guān)注的一種新的空調(diào)形式
，轉(zhuǎn)輪除濕機是此類空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，因此了解各種因素對轉(zhuǎn)輪除濕機性能的影響是必要的。本文研究了轉(zhuǎn)輪除濕機本體參數(shù)及空氣參數(shù)等影響除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)性能的因素，提出了以被除濕后的處理空氣露點控制優(yōu)先的觀點關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)輪除濕機 露點溫度 除濕供冷
1 前言
隨著世界能源和環(huán)境問題的進一步突出
，除濕供冷技術(shù)的優(yōu)越性開始被人們認(rèn)識并且逐步得到發(fā)展，轉(zhuǎn)輪除濕機是除濕供冷空調(diào)技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，全面了解其性能是正確選擇和配置除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。分析影響轉(zhuǎn)輪除濕機性能的因素主要從轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)和空氣參數(shù)兩方面來考慮[1-3]，轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)的優(yōu)化工作可以由設(shè)備制造商來完成，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和圖表來描述其產(chǎn)品全性能，便于使用者選擇；空氣方面的參數(shù)是由系統(tǒng)設(shè)計工程師來確定，具體應(yīng)用于實際工程之中。2 轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)的影響
轉(zhuǎn)輪除濕機中的轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是指吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)
、吸濕劑的厚度、吸濕劑的比表面積、吸濕劑顆粒大小、吸濕劑的溫度、轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速、再生區(qū)扇形角等。有的轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是由吸濕劑性質(zhì)決定的，如吸濕劑顆粒的直徑越小2.1 吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
除濕轉(zhuǎn)輪是由不能吸濕的支撐材料和吸濕劑組成的
2.2 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的影響
轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速也是影響其性能的重要因素
2.3 再生區(qū)扇形角的影響
轉(zhuǎn)輪的再生扇形角體現(xiàn)了除濕與再生的吸濕劑所占的比例
在實際應(yīng)用中
3 空氣參數(shù)對除濕性能的影響
轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)中的空氣包括處理空氣和再生空氣
，處理空氣的參數(shù)（溫度、濕度、流速等）直接影響到轉(zhuǎn)輪除濕機的除濕性能3.1 處理空氣參數(shù)的影響
對于全新風(fēng)式和循環(huán)式的空調(diào)系統(tǒng)，處理空氣最終都要送入空調(diào)區(qū)域
，它的參數(shù)直接影響到空調(diào)的效果和系統(tǒng)的能耗，因此人們對處理空氣參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的影響是較重視的，也開展了相應(yīng)的研究工作。3.1.1 進口處處理空氣溫度的影響
除濕機處理空氣的進口溫度受到系統(tǒng)形式的影響：全新風(fēng)系統(tǒng)的進口溫度一般是室外氣溫；回風(fēng)系統(tǒng)的溫度則是空調(diào)房間的溫度
；混合系統(tǒng)則可以通過調(diào)節(jié)新、回風(fēng)比例來達到適當(dāng)?shù)臏囟?div id="4qifd00" class="flower right">分析吸附劑在不同溫度下的吸附等溫線可以知道同一類吸附劑在相同的壓力下
，溫度越高，吸附劑的吸附能力越低；吸濕劑的吸濕性能也是隨著空氣溫度的升高而降低的。在實際工程中希望通過降低進口空氣的溫度來提高除濕轉(zhuǎn)輪的性能?div id="4qifd00" class="flower right">3.1.2 進口處處理空氣濕度的影響
進口處理空氣濕度的影響可以從以下方面來分析[7,11]：
(1) 在干球溫度相同時
，空氣的相對濕度越大，其含濕量也越大，空氣中水蒸汽的分壓力越接近飽和水蒸汽分壓力，與吸濕劑表面空氣的壓力差增大，增大了除濕的推動力，可以使設(shè)備的除濕量增加。(2) 在含濕量相同時
，空氣中水蒸汽的分壓力是定值，此時空氣的相對濕度越大，其干球溫度越低，除濕轉(zhuǎn)輪表面空氣的飽和水蒸汽分壓力越低，有利于除濕過程的進行。(3) 在相對濕度相同時
，空氣的含濕量越高，空氣的干球溫度也越高可見在除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)中以空氣的含濕量作為空氣濕度衡量標(biāo)準(zhǔn)是較為準(zhǔn)確的
3.1.3 處理空氣流速的影響
空氣的流速越低
3.2 再生空氣參數(shù)的影響
除濕轉(zhuǎn)輪中吸濕劑解吸再生性能主要體現(xiàn)在兩個方面：一是吸濕劑最終能夠達到的干燥狀態(tài)，這取決于吸濕劑的平衡含水量；二是達到最終干燥狀態(tài)的再生速率
轉(zhuǎn)輪除濕機中吸附劑的再生過程實質(zhì)是將水分趕出吸附劑
3.2.1 進口處再生空氣溫度的影響
再生空氣的溫度是直接影響到轉(zhuǎn)輪除濕機性能的重要參數(shù)，若在較低的再生溫度下
在轉(zhuǎn)輪式全熱交換器中，兩股空氣的主要過程是將處理空氣中的水分傳遞給再生空氣
，并且將低溫側(cè)的溫度升高，此時轉(zhuǎn)輪除濕的數(shù)學(xué)模型應(yīng)該改為全熱交換器的數(shù)學(xué)模型；而且由于全熱交換過程最合適的熱空氣區(qū)扇形角jR是1800，若此時仍然按照除濕過程來設(shè)置再生區(qū)扇形角jR為900，也不能夠使全熱交換過程高效率地進行；此外作為全熱交換器的轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速也比除濕轉(zhuǎn)輪所要求的轉(zhuǎn)速要快得多[19]。這些都是研究轉(zhuǎn)輪除濕過程必需考慮的問題。吸濕劑可能在不同的再生溫度下工作
，此時除濕機的性能如何是人們關(guān)心的問題。吸濕劑的再生過程分為預(yù)熱期作者認(rèn)為：判斷轉(zhuǎn)輪中進行的主要是全熱交換過程還是除濕-解吸再生過程的關(guān)鍵是看轉(zhuǎn)輪除濕機出口處處理空氣的露點溫度
3.2.2 進口處再生空氣濕度的影響
吸濕劑的再生過程實際是吸濕劑的干燥過程，此時推動水蒸汽由吸濕劑向再生空氣傳遞的動力是吸濕劑表面的水蒸汽分壓力與再生空氣中的水蒸汽分壓力之差
。除濕機進口再生空氣的濕度對除濕機性能的影響的研究并不全面，對于這種因素的影響應(yīng)該結(jié)合溫度的影響來共同考慮，這是因為再生空氣比吸濕劑的溫度高，因而傳遞熱量給吸濕劑，使吸濕劑的溫度同時升高。再生空氣中的水蒸汽分壓力主要與大氣壓力和空氣的含濕量有關(guān)[4]。
式中：
Pw： 水蒸汽分壓力（Pa）
B： 大氣壓力 （Pa）
d： 空氣含濕量 [kg (kg干空氣)-1]
當(dāng)大氣壓力和空氣中的含濕量不變時
，升高空氣的溫度，水蒸汽的分壓力是不會改變的，但是飽和水蒸汽分壓力增加3.2.3 再生空氣流速的影響
再生空氣的流速直接影響吸濕劑再生速度的大小
4 工作環(huán)境的影響
轉(zhuǎn)輪除濕機可以應(yīng)用在不同的地區(qū)
4.1 大氣壓力的影響
除濕機的性能受到大氣壓力變化的影響，在不同的大氣壓力下
當(dāng)大氣壓力從1atm下降到0.8atm時：
(1) 以質(zhì)量流量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)：換熱器的性能不變
(2) 以體積流量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)：熱交換器的性能提高了2~4%，蒸發(fā)冷卻器的換熱性能改善
，除濕機的除濕性能下降，對所有的再生和除濕劑而言，COP和提高了8%，冷量減少了14%這些情況表明在不同地區(qū)使用轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)
4.2 空氣潔凈度的影響
除濕機處理空氣和再生空氣的潔凈度直接影響到吸濕劑的性能
(1) 空氣過濾：通過設(shè)置空氣過濾器可以有效地除去進入除濕機的空氣中的灰塵
，但是空氣過濾器的設(shè)置增加了風(fēng)系統(tǒng)的阻力，風(fēng)機的余壓需要相應(yīng)增加，這樣增加了初投資和運行費用。增設(shè)了空氣過濾設(shè)備后還必須注意定期的清洗和更換，雖然會增加一些費用，但是對于延長除濕設(shè)備的使用壽命是必要的。(2) 吸濕劑的深度再生：在很高的溫度下實現(xiàn)吸濕劑的再生可以驅(qū)除塵粒
，但是這并不是根本的方法，因為如果不加處理地將再生后的空氣排入大氣中將造成新的污染；而且提高再生空氣的溫度，要求的能源的品位越高，花費的代價越大，過高的再生空氣溫度也可能會影響吸濕劑的性能。(3) 調(diào)整運行參數(shù)：如加快除濕機的轉(zhuǎn)速
，調(diào)整的情況取決于吸濕劑的類型、衰減的類型和再生的方法等。5 結(jié)論
總而言之說
，影響轉(zhuǎn)輪除濕機性能的因素很多，但是除濕轉(zhuǎn)輪的本體參數(shù)基本都是由設(shè)備制造商確定的，其可變化的幅度不大；工程設(shè)計人員主要應(yīng)考慮空氣參數(shù)和應(yīng)用環(huán)境的影響參考文獻：
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