热质交换原理与设备第5章课件.ppt

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1、第5章5.1常用除湿方法5.2干燥剂除湿过程5.3固体吸附除湿原理及方法5.4固体吸附除湿设备5.5液体吸收除湿原理及方法5.6液体吸收除湿设备5.7溶液除湿空调系统611,5.1常用除湿方法,5.1.1冷却法除湿5.1.2液体吸湿剂除湿5.1.3固体吸附剂除湿5.1.4转轮除湿法5.1.5膜法除湿,表5-1空气除湿方法的性能比较,图5-1固体吸附剂吸湿,图5-2吸附除湿装置流程图,图5-3除湿转轮结构示意图,图5-4转轮法除湿流程示意图,5.1.5膜法除湿,1.压力除湿2.膜法全热回收3.膜湿泵,图5-5膜压缩除湿系统示意图,图5-6基于膜的全热交换器在空调新风处理中的应用,图5-7膜湿泵的

2、原理,5.2干燥剂除湿过程,5.2.1干燥循环5.2.2干燥除湿的优点,图5-8干燥剂表面水蒸气分压与其吸湿量的关系,图5-9干燥剂吸湿量与水蒸气分压及温度的关系,图5-10干燥循环示意图,5.3固体吸附除湿原理及方法,5.3.1吸附与吸附等温线5.3.2吸附热5.3.3吸附时的传质5.3.4常用固体吸附除湿剂5.3.5固体吸附剂的性能要求5.3.6静态吸附除湿5.3.7动态吸附除湿,图5-11理想吸湿剂的吸附等温线,图5-12固体吸湿剂绝热除湿过程,图5-13吸附质在吸附剂上的扩散,图5-14硅胶水蒸气的吸附速度曲线,图5-15常见吸附剂的吸附等温线,图5-16沸石中的几种晶穴结构a)笼b)

3、八面沸石笼c)立方体笼d)笼e)六角柱笼f)四元环g)笼h)八角柱笼,5.3.5固体吸附剂的性能要求,1.大的比表面积2.足够的机械强度3.颗粒大小均匀4.选择性吸附能力强5.具有一定的商业规模和合理的价格,表5-2几种常用吸附剂的比表面积,5.3.6静态吸附除湿,图5-17吸附剂的吸附平衡时间a)铝胶b)硅胶c)合成沸石,图5-18干燥器,5.3.7动态吸附除湿,1)加热再生方式：供给吸附质脱附所需的热量。2)减压再生方式：用减压手段降低吸附分子的分压，改变吸附平衡，实现脱附。3)使用清洗气体的再生方式：借助通入一种很难被吸附的气体，降低吸附质的分压，实现脱附。4)置换脱附再生方式：用具有比

4、吸附质更强的选择吸附性物质来置换已被吸附的吸附质而实现脱附。,5.4固体吸附除湿设备,5.4.1固体吸附除湿器5.4.2固体吸附除湿空调系统,图5-19转轮除湿机示意图,图5-20h-d图表示的转轮除湿过程,图5-21除湿轮中吸附除湿剂的不同排列结构图a)堆积床结构b)T平板结构c)UCLA覆盖层结构,图5-22回热的吸附除湿器流程图,图5-23带空冷冷凝器的吸附除湿器流程图,图5-24全新风除湿空调系统工作原理和h-d图1蒸发冷却器2换热器3加热器4除湿器,图5-25全回风除湿空调系统工作原理和h-d图1蒸发冷却器2换热器3加热器4除湿器,图5-26Dunkle除湿空调系统工作原理和h-d图

5、1水蒸发器2、3换热器4除湿器5加热器,5.5液体吸收除湿原理及方法,5.5.1液体吸收除湿原理和特征5.5.2常用液体除湿剂5.5.3液体除湿剂的性能要求5.5.4液体吸收除湿传热,图5-27液体内冷型除湿装置流程,图5-28绝热填料型液体除湿系统,图5-29三甘醇溶液的蒸汽压图,图5-30CaC溶液的蒸汽压图,图5-31LiBr溶液的蒸汽压图,图5-32LiCl溶液的蒸汽压图,图5-33除湿溶液的平衡蒸汽压图,图5-34碳钢的腐蚀速度与溶液pH值的关系,5.5.3液体除湿剂的性能要求,1)溶解度高。2)具有选择性。3)挥发性小。4)粘性小。5)较低的水蒸气压。6)除湿剂还应尽可能的无毒性、

6、无腐蚀性、不易燃、不发泡、冰点低、价格便宜、并具有化学稳定性。,图5-35填料层液气传热传质过程物理模型,5.5.4液体吸收除湿传热,1)利用式(5-21)计算除湿塔的NTUm。2)利用式(5-33)计算操作条件范围内的平衡比热容。3)利用式(5-34)计算热容比。4)利用式(5-36)计算焓交换效率。5)利用式(5-37)计算空气出口状态的焓。6)利用空气与溶液的热平衡关系，计算溶液出口状态的焓。7)利用式(5-38)计算有效平衡焓。8)利用获得的有效平衡焓与蒸汽溶液平衡图，计算有效平衡含湿量。9)利用式(5-39)计算空气出口含湿量。10)利用热量、质量平衡式，计算溶液出口流量、浓度、温度

7、和空气出口温度值。,5.6液体吸收除湿设备,5.6.1蜂窝式除湿机5.6.2氯化锂除湿装置,5.6.1蜂窝式除湿机,1)没有吸湿剂的飞沫损失。2)能连续地获得低露点的干燥空气。3)构造简单、管理方便。,图5-36蜂窝式除湿机外形图,图5-37蜂窝式除湿机流程图,图5-38蜂窝式除湿机构造图,5.6.2氯化锂除湿装置,图5-39液体吸收除湿装置的流程图,图5-40液体吸收除湿装置的组装图1处理空气出口2冷却器3吸湿塔4送风机 5循环泵6调节器7液池8预热器9再生塔10风机11加热器12再生排气口13凝结水出口14冷却水入口15蒸汽入口16冷却水出口,5.7溶液除湿空调系统611,5.7.1除湿方

8、式的优化选择5.7.2溶液除湿空调系统的特点5.7.3溶液除湿空调系统的工作原理,5.7.3溶液除湿空调系统的工作原理,1.集中再生的溶液除湿空调系统2.独立的带有热泵的新风机组,图5-41溶液除湿空调系统除湿部分示意图(溶液循环实现热回收)1换热器2溶液泵3送风处理单元4回风处理单元5溶液输送管道,图5-42溶液除湿空调系统除湿部分示意图(通过喷水对排风热回收),图5-43集中再生的液体除湿空调系统1冷却空气进口2送风3湿热排风4被处理空气进口5空气处理模块6浓溶液7稀溶液8储液灌9再生热源10再生器11间接蒸发制冷模块12空气冷却器,复习思考题和习题1.简述常用除湿技术的原理与特点。2.干燥循环的三个过程及其运行条件是什么？3.简述常用固体吸附剂及其特点。4.吸附剂的再生方式分为哪几类？5.转轮除湿的特点及其过程在h-d图上是如何表示的。6.液体吸收剂的性能要求有哪些?在空调工程中常用的液体吸收剂有哪些？参 考 文 献,图544通过溶液循环回收热量的新风机组,