化工学报 ›› 2020, Vol. 71 ›› Issue (4): 1554-1561.DOI: 10.11949/0438-1157.20191049
收稿日期:
2019-09-23
修回日期:
2019-10-29
出版日期:
2020-04-05
发布日期:
2020-04-05
通讯作者:
彭冬根
作者简介:
彭冬根(1975—),男,博士,教授,基金资助:
Received:
2019-09-23
Revised:
2019-10-29
Online:
2020-04-05
Published:
2020-04-05
Contact:
Donggen PENG
摘要:
介绍了一种基于蒸发冷却的外冷型溶液除湿装置设计原理及实验样机结构。分别以LiCl和CaCl2溶液为除湿剂,以除湿率和除湿空气出口温度为评价指标,通过实验对比分析了LiCl和CaCl2在蒸发冷却条件下的除湿性能差异。结果表明:在所有实验条件下,浓度为0.35的LiCl溶液与浓度为0.45的CaCl2溶液除湿性能相似,其除湿率与对应空气出口温度均高于浓度为0.35的CaCl2溶液;浓度为0.35的LiCl溶液比浓度为0.35的CaCl2溶液的除湿率要约提高73%,并且空气流量越大其绝对提高值越大。另外,蒸发冷却空气流量增加除使除湿率增加外还会降低空气出口温度,约1.4℃;改变喷淋水温度对CaCl2溶液除湿性能的影响比对LiCl溶液更为明显。研究结果为该种外冷型溶液除湿器的实际应用提供参考。
中图分类号:
彭冬根, 徐少华. 蒸发冷却条件下管内LiCl和CaCl2溶液降膜除湿性能对比[J]. 化工学报, 2020, 71(4): 1554-1561.
Donggen PENG, Shaohua XU. Experimental comparison on dehumidification performance of LiCl and CaCl2 under evaporative cooling condition[J]. CIESC Journal, 2020, 71(4): 1554-1561.
图1 实验系统原理图与实物图 1—溶液泵; 2—板式换热器; 3—溶液桶1(浓溶液); 4—溶液桶2(稀溶液); 5—水泵; 6—管道加热器; 7—水阀; 8—流量计; 9—喷嘴(水); 10—除湿管; 11—管外肋片; 12—室内干湿球温度测量点; 13—顶部溶液槽; 14—底部溶液槽
Fig.1 Schematic and photographs of experimental system
测量参数 | 仪器 | 测量范围 | 测量误差 |
---|---|---|---|
空气干湿球温度 | 热电偶 | -10~50℃ | ±0.1℃ |
空气流量 | 标准喷嘴+压力计 | 200~3000 m3/h | ±1% |
溶液温度 | 热电偶 | 0~100℃ | ±0.1℃ |
溶液密度 | 密度计 | 1200~1300 kg/m3 | ±1 kg/m3 |
密度计 | 1300~1400 kg/m3 | ±1 kg/m3 | |
密度计 | 1400~1500 kg/m3 | ±1 kg/m3 | |
溶液流量 | 流量计 | 0~10 L/min | ±0.1 L/min |
蒸发冷却空气流量 | 热线风速仪 | 0.3~30 m/s | ±0.01 m/s |
喷淋水温度 | 热电偶 | 0~100℃ | ±0.1℃ |
喷淋水流量 | 流量计 | 0~10 L/min | ±0.1 L/min |
表1 实验测量参数及仪器
Table 1 Experimental parameters and instruments
测量参数 | 仪器 | 测量范围 | 测量误差 |
---|---|---|---|
空气干湿球温度 | 热电偶 | -10~50℃ | ±0.1℃ |
空气流量 | 标准喷嘴+压力计 | 200~3000 m3/h | ±1% |
溶液温度 | 热电偶 | 0~100℃ | ±0.1℃ |
溶液密度 | 密度计 | 1200~1300 kg/m3 | ±1 kg/m3 |
密度计 | 1300~1400 kg/m3 | ±1 kg/m3 | |
密度计 | 1400~1500 kg/m3 | ±1 kg/m3 | |
溶液流量 | 流量计 | 0~10 L/min | ±0.1 L/min |
蒸发冷却空气流量 | 热线风速仪 | 0.3~30 m/s | ±0.01 m/s |
喷淋水温度 | 热电偶 | 0~100℃ | ±0.1℃ |
喷淋水流量 | 流量计 | 0~10 L/min | ±0.1 L/min |
参数 | 基准值 | 范围 |
---|---|---|
空气干球温度(包括蒸发冷却空气)/℃ | 35.5 | — |
相对湿度(包括蒸发冷却空气)/% | 59 | 56%~81% |
空气流量/(kg/s) | 0.16 | 0.07~0.38 |
溶液浓度 | 0.35(CaCl2, LiCl) | — |
0.45(CaCl2) | — | |
溶液温度/℃ | 30 | 26~36 |
溶液流量/( kg/s) | 0.10 | 0.06~0.11 |
蒸发冷却空气流量/( kg/s) | 0.6447519 | 0~1.12 |
喷淋水温度/℃ | 32 | 32~40 |
喷淋水流量/(kg/s) | 0.077 | — |
表2 除湿实验工况及范围
Table 2 Parameter range of dehumidification condition
参数 | 基准值 | 范围 |
---|---|---|
空气干球温度(包括蒸发冷却空气)/℃ | 35.5 | — |
相对湿度(包括蒸发冷却空气)/% | 59 | 56%~81% |
空气流量/(kg/s) | 0.16 | 0.07~0.38 |
溶液浓度 | 0.35(CaCl2, LiCl) | — |
0.45(CaCl2) | — | |
溶液温度/℃ | 30 | 26~36 |
溶液流量/( kg/s) | 0.10 | 0.06~0.11 |
蒸发冷却空气流量/( kg/s) | 0.6447519 | 0~1.12 |
喷淋水温度/℃ | 32 | 32~40 |
喷淋水流量/(kg/s) | 0.077 | — |
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