除湿控制（通用10篇）
除湿控制 篇1
0 引言
PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,由于它具有功能强、可靠性高、环境适应能力和抗干扰能力强,以及接线简单、编程灵活、方便等特点而得到了广泛应用。
西门子S7-200系列PLC作为SIEMENS S7系列重要一员,以其体积小,软硬件功能强大,系统配置方便,高可靠性和高性价比等优点使其在工业控制领域占有相当大的份额,在各个行业得到广泛应用。采用S7-200 PLC对某除湿机进行控制,根据文本显示器TD400C按键、按钮、上位机指令、湿度、蒸发器翅片温度等,实现除湿机各功能控制。
1 控制要求
某除湿机制冷系统主要部件:压缩机1台,1.21kW,5.6A,1ph/50Hz/220V AC;风机1 台,50W,0.7A,1ph/50Hz/220V AC;温湿度传感器及翅片温度传感器。另有停机按钮、开机按钮、压缩机运行指示灯、风机运行指示灯、水泵运行指示灯、压缩机故障指示灯、风机运行故障指示灯等。
部分变量作如下定义:安装在进风口的温湿度传感器其测得的温度为“进风温度”,符号为t;其测得的湿度为“进风湿度”,符号为h;安装在蒸发器翅片中的温度传感器符号为tc,其测得的温度为“翅片温度”,符号为tc;进风湿度设定值符号为H,湿度差值设定符号为ΔH。
除湿:按“除湿”键,风机得电,风机运行指示灯亮,系统进入“升温除湿,自动/待机”状态;若h≥H+ΔH,延时3min,压缩机得电,压缩机运行指示灯亮;当h≤H-ΔH,压缩机断电,压缩机运行指示灯灭,系统回到“自动/待机”状态。该状态功能如图1所示。
通风:按“通风”键,风机得电运行,风机运行指示灯亮。停机:按“停机”键,风机、压缩机等断电停止,相应运行指示灯灭。机组采用化霜控制:在压缩机得电状态下,压缩机连续运行40min以上,tc<-4℃时,进入化霜程序,即化霜运行指示灯亮、压缩机断电,风机继续得电运行;当化霜时间达到 8min或 tc>4℃时,退出化霜程序,系统回到除湿自动状态。
除湿机可以单机运行,具有故障判断功能,可以与同级除湿机和上层计算机进行通信。
2 硬件设计
采用西门子 S7-200 PLC 作为主控制器,CPU 224 CN AC/DC/RLY 型,加EM277模块 Profibus通讯接口与其他除湿机或上层计算机通信,采用TD400C文本显示器进行本机设定、显示等。采用如下传感器/变送器:温湿度传感器1只,th,频率信号输出,0～24V DC,温度t:-10℃～50℃,频率:100～700Hz;湿度h:10%～100%,频率:100～1000Hz;化霜温度传感器1只,频率信号输出,0～24V DC,温度tc:-10℃～50℃,频率:100～700Hz;压缩机、风机的通断采用PLC的继电器输出点结合施耐德交流接触器实现。控制系统组成框图如图2所示。
3 软件策略
软件采用模块化编程,主程序中调用各子程序,上电执行一次初始化子程序,然后扫描开关量输入,进行功能切换,分别调用“除湿”、“通风”、“化霜”、“停机”、“故障判断”、“文本显示”、“通信”等子程序。
软件控制流程图如图3所示。
数据采集上,将3个传感器/变送器频率信号分别输入到PLC的三个高速脉冲输入 HSC0,HSC3,HSC4进行计数,采用T32定时30s中断 (中断事件号21,时基1ms,最大定时时间32.767s),中断服务子程序中将3个计数值读出并清除计数、重新开始计数。由于本系统采集信号实时性要求不高,且湿度传感器采用电容式,灵敏度高但测量噪声较大,采用每30s计数信号频率的方法,可以一定程度上减小测量噪声,减小测量量化误差,避免压缩机频繁启动。
各功能程序根据控制要求不难编写。人机界面采用TD400C文本显示器进行除湿机本地设定、显示等,可以用于单机调试及故障查找,分为3个功能:状态显示、参数设定和报警。通信子程序可以根据整个监控系统要求的通信数据量、通信速率等配合通信伙伴程序而编写。
4 结语
本系统采用PLC对除湿机进行控制,具有运行可靠、编程灵活、线路简单等优点。除了通常的单机控制外,文本显示器TD400C的应用,使得本地控制与显示更加方便灵活,扩展EM277模块增加了通信功能,可以方便地进行多台除湿机的远程监控。比之通常单片机控制,系统的可靠性、抗干扰性、通信功能、HMI等有了很大提高,具有一定的应用价值。经现场使用,各项功能均符合控制要求,集成到PROFIBUS现场总线控制系统中运行正常。
参考文献
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[2]王芹,等.可编程控制器技术及应用(西门子S7-200系列)[M].天津:天津大学出版社,2008.
[3]罗麦丰,陈小祝,等.西门子S7-200系列PLC在配料生产线上的应用[J].微计算机信息,2007,23(1-1):106-108.
[4]胡佳丽,闫宝瑞,等.S7-200 PLC在伺服电机位置控制中的应用[J].自动化仪表,2009(12):38-41.
[5]赵鹏飞,张保成.S7-200PLC人机界面的设计与实现[J].机械工程与自动化,2009(04):135-136.
春季除湿易养生 篇2
自然界四时特性是“春生，夏长，秋收，冬藏”，而人们也应该顺应做到“春夏养阳，秋冬养阴”。传统医学认为春季为肝气旺盛之时，故春季应补肝肾，而多食酸味食品会使肝气过盛而损害脾胃，所以应少吃油腻、生冷和酸味食品。
而“五行学说”则认为，春属木，人体与春相应对的脏腑为“肝”。这时候大自然的“木气”与我们体内的木气——肝气，都特别旺盛；所以若出现病理性的变化多为“肝郁”，即情绪抑郁而发展为情绪病，肝郁者以女性为多。
另外，春天容易犯“春困”，同时天气潮湿，亦会容易出现以下症状：
1. 温病（感冒）
春天乍寒还暖，是呼吸道传染病如感冒、气管炎及流感等多发的季节。中医根据五行学说认为春属木而多风，风也属木，春季感冒的病邪是风热。并且，若我们在头年冬季没有好好养生，在来年春天患上温病机率便会更高。
2. 眼睛过敏
很多人每逢春季时便会两眼发痒。因为这个时候大自然的“木气”较为旺盛，同时在我们体内的木气——肝气亦特别旺盛。若调理不当，易肝火过盛，而中医学亦素有肝与目相通之论。轻则两目红赤发痒，严重者则可见红肿赤涩疼痛。此外，春天繁花盛开，空气中的花粉亦自然增多，若对花粉有敏感反应者，眼鼻搔痒过敏情况更甚。
3. 皮肤过敏
春天湿度较重，空气中的悬浮粒子较难被吹散，一些致敏原物质如花粉、尘埃会混在空气中，人体接触后容易诱发过敏。此外，在温差较大时，皮肤耐受力变差，都容易出现发痒。
春日养生法
1．中医学认为春季为肝气旺盛之时，肝属木，脾属土，肝旺会抑制脾胃的功能（木克土）；而五味中以酸入肝，甜入脾。所以最好多吃一些甘甜食物，如菠菜、黄瓜、萝卜、木耳、茄子、红豆、黄豆、玉米、香蕉、梨子等。少吃酸性食物，如柠檬、芒果、醋、葡萄等。
2．要多做运动或户外活动。
3．生活规律，开始要早起床。
4．保持室内空气流通，冬天习惯关窗户，春天就要经常打开了。
春日抗百病
水肿
春天主要气节为“风”，且湿度重，中医学认为“风水相搏”容易出现水肿。此外，春雨纷纷时易水湿内困，脾胃运化则不畅；脾胃运化不畅又会导致水湿停滞，更是肿上加肿。所以本身属脾胃功能低下的女性在春季较易出现水肿。
风湿
由于天气转变、湿热增加，再加上白领生活节奏急速、缺乏足够休息和运动，易令肝肾亏虚，引致气血失调造成关节疼痛。 “肾主骨、肝主筋”，若个人体质属肝肾阴虚，只要天气转变或受到跌打外伤影响，引致风寒湿邪侵袭，即会令骨脉瘀滞，造成关节疼痛。
湿疹
患有湿疹的病者，皮肤在转季天气会感到搔痒，当天气变化、睡眠不足、情绪烦躁、压力增加时，皮肤搔痒的情况会更甚。
注意生活细节：
1. 忌吃：辛辣、鸡、鸭、鹅、牛、羊、海产如鱼虾蟹等发物；
2. 饮食宜清淡，不要过量进食肥腻食物；
3. 急性湿疹忌用热水、肥皂洗涤患处；
4. 避免过分紧张及疲劳，以免引致湿疹发作或加重，应尽量放松心情；
5. 不要让阳光直接晒着患湿疹的地方。
应季养生食疗
春天是补肝肾的最佳时期，但也要注意清热去湿，以下食疗多吃可强身健体，防患于未然。
健补肝肾食疗
1.杞子桑椹饮
材料：枸杞子15克、桑椹子15克
做法：将杞子、桑椹子洗净，放入煲中加水2碗， 煎煲约20分钟后，焗服。
2.八宝粥
材料：糯米500克、薏苡仁、白扁豆、莲子、核桃仁及龙眼肉各50克、大枣20枚、白糖30克
做法：将薏苡仁、白扁豆、莲子用温水泡发， 洗净，连同其他材料煮粥温服。
清热去湿食疗
1.猪横脷薏苡仁去湿汤
材料：生薏苡仁5钱、炒薏苡仁5钱、赤小豆1两、炒扁豆1两、泽泻5钱、莲蓬2个、粟米须2钱、蜜枣3粒、果皮1块、猪横脷1条、瘦肉半斤。
做法：1. 猪横脷、瘦肉汆水；2. 果皮浸软刮囊；3. 将所有材料冲洗后，加入约4公升水中浸水20分钟；4.点火，水沸腾后，煲中加入猪横脷、瘦肉一同煮开；5. 转中小火熬约2小时，加盐调味即成。
除湿控制 篇3
夏季对于空调系统来说,是能源需求最为突出的一个季节,因为在夏季最普遍存在的现象就是空气湿度的上升和环境温度的上升,在这种情况下,为了能够把剧场调节到一个更为适宜的温湿度环境,往往要采取除湿的工作模式,但是对于一台空调机组的除湿运行,需要机组首先将新风与回风混合后的空气进行降温,以实现将空气中的水汽冷凝,在楼宇自控系统中,对于空调的除湿运行模式来说,我们在冷水盘管与再热盘管间增加一个露点温度传感器,通过在控制程序中增加设定参数,控制通过冷水盘管的空气达到不同的温度,这个设定值在楼宇自控系统中称为露点温度设定值。按照以往空调专业提供的建议,此时的设定值为13C,那么通过对冷水盘管水阀的调节,我们将通过冷水盘管的空气降温至13C左右,但是如果将这时的空气直接送入送风管道,那么在室内的出风口温度则相当低,并不能控制室温达到舒适的温度,所以对带有除湿功能的空调机组,不可避免地要对降温后的空气使用再热盘管进行升温,将送风温度控制到符合实际需要的温度,在这个过程中就存在了一次降温和升温的过程,对冷水和热水的使用量都会有较多增加,因此夏季的除湿运行模式就是一种大量使用能源的过程,从现在对节能减排的运行模式来看,这将势必违背节能的目的。
2 除湿运行过程中的各参数计算
作为在除湿控制中最重要的控制环节,将空气降到较低温度使水汽冷凝,就是为了让空气中的水汽达到饱和,从而降低送风的湿度。因为含有固定量水汽的空气在不同温度下有着不同的相对湿度,因此使空气的相对湿度能够达到100%的温度就是可以使之结露的温度,理论上当我们把空气降温到这个温度时,空气中的水汽就会因为饱和而产生凝结,对于这个温度可以使用公式根据当前的温度和相对湿度值进行估算,在已知温度和相对湿度的情况下,可以参考以下公式:
其中γ(T,RH)为:
温度T和露点温度Td的单位都为℃,相对湿度RH为百分比,In是自然对数,常数a和b分别是a=17.27,b=237.7℃。该公式是基于Magnus-Tetens近似法,当中把饱和水汽压视为温度的函数。因此,此方法仅在下列范围有效:
(1) 0℃<T<60℃;
(2) 1%<RH<100%;
(3) 0℃<Td<50℃。
此范围内的温度T在夏季机组运行期间符合正常气温范围值,因此露点温度Td的值可以通过该公式近似计算。
而对于空气中实际的含水量用绝对温度更能直观反映,对于计算绝对温度的方法,可以参考下面的计算公式:
其中:e——蒸汽压,单位帕斯卡(Pa);
Rw——水的气体常数,461.52J/(Kg·K),
T——温度,单位开尔文(K)。
而计算相对湿度的公式为:
其中:ρw——绝对湿度,单位克/立方米(g/m3);
ρw,max——最高湿度,单位克/立方米(g/m3);
e——蒸汽压,单位帕斯卡(Pa);
E——饱和蒸汽压,单位帕斯卡(Pa)。
在公式中还需要计算出饱和蒸汽压,也可以通过已知温湿度进行计算,其简化计算公式分两种情况,根据实际情况,机组除湿条件下可以参考在水面上的简化计算公式:
其中:适用温度范围是:一4 5℃～6 0℃,不确定度小于±0.6%,置信空间在95%;
t——环境温度,单位摄氏度(℃)。
3 不同露点温度设定值在运行过程中带来的差异及分析
按照之前的计算方式进行分析,夏季除湿状态时,空调机组需要首先将混风温度为T的空气降温至露点温度Td以下,从而通过降温使得空气中水汽达到饱和状态,然后再通过再热盘管进行升温,使得送风温度符合使人舒适的温度。假设混风温度27℃,相对湿度60%时,可以计算出此时露点温度为19.01℃,绝对湿度为15.41g/m3,按照此时状态进行除湿,使经过冷水盘管的空气降温至19℃以下就可以实现令水汽饱和凝结的目的。以我们现有的空调机组除湿模式为例,按照空调专业控制要求,我们在楼宇自控系统中的除湿过程中,设定露点温度为13℃,送风温度为24℃,在这个控制过程中,楼宇自控系统控制设备根据安装的露点温度传感器,对冷水盘管水阀进行调节,使传感器测量的露点温度达到13℃,然后再控制热水盘管水阀调节送风温度,将空气加温至24℃的送风温度。当参考混风温度为27℃,混风相对湿度为60%时,按照这种除湿方式,就需要首先将混风降温至14 C,使其达到设定露点温度,然后再通过再热盘管升温至11℃,在这个过程中需要大量的冷量和热量,并不符合节能控制的运行模式。根据露点温度定义,空气的相对湿度变成100%时,也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度,叫做露点。以13℃作为露点温度,此时能够反映出单位体积空气中所含水量的绝对湿度,通过计算可以得到11.32g/m3,那么可以看出在这种运行模式下,理论上每处理一立方米空气除掉的水分质量为4.09g。如果按照最终希望控制室内环境温度理论值达到25℃,湿度达到40～60%,可以得出对应的绝对湿度范围为9.19～13.76g/m3,通过公式可以制作简易表格分析相对湿度100%时,各温度与绝对温度的对应关系,如表1所示。
通过表1,可以看出当相对湿度达到100%时,温度低干9℃以及高于17℃时对应的绝对湿度值超出要求的绝对湿度范围,在该范围内的露点温度最高值应该处于16℃以上,那么出于节约能量的角度来进行分析,只要露点温度设定值低于16℃,那么在理论上都可以达到良好的除湿效果,并使最终的室内环境达到舒适范围,如果出于尽可能节能的角度来分析,那么将露点温度的设定值控制在13～17℃,应该都可以将建筑内部的空气环境控制在较为舒适的范围。
上边对露点温度的设定值范围进行了分析,那么在实际使用中,因为除湿过程还要涉及对除湿后空气加热的过程,在这时就会使用到空调机组的再热盘管,就必定需要一定的热量来进行加热。根据空气的焓值计算:
其中:t——空气温度(℃);
d——空气的含湿量(g/kg干空气);
1.01——干空气的平均定压比热(kJ/(kg℃));
1.84——水蒸气的平均定压比热(kJ/(kg·℃);
2500——0℃时水的汽化潜热(kJ/kg)。
另外对于空气含湿量d有公式:
其中:Φ——相对湿度(%);
P——大气压力(Pa);
Pq——水蒸气的分压力(Pa);
Ps——水蒸气的饱和蒸汽压(Pa)。
那么根据公式进行分析,大气压力为101325Pa时,混风温度为27℃,相对湿度60%时,焓值为34148.40kJ/kg。根据公式制作不同露点温度下的焓值表格,如表2所示。
对于经过换热器的空气,可以利用焓差进行计算:
其中:Q——换热量(kJ);
M——处理的空气质量(kg);
H——气流焓值(kJ/kg)。
那么在降温过程中,当处理1kg空气时,将露点温度设定为13℃时,处理空气过程中需要令空气释放的热量为10628.39kJ,以此作为参考,那么在保证空气可以结露的情况下,将其他温度与露点温度13℃时的能耗差制作表格,其中正值为需要多消耗能量,负值为节省能量,如表3所示。
从表3可以看出,在混风温度和混风相对湿度一定的情况下,将露点温度每提高1℃,可以使被处理的空气少释放出近1600kJ的热量。同时通过利用公式,理论上可以推算出当绝对湿度与达到露点温度为15℃时的绝对湿度相似,并将送风温度控制在24℃时的空气焓值为27913.86kJ/kg,对于露点温度为13℃的空气,这种状态下的焓值为24644.56kJ/kg。通过与表3中数据对比,可以看出当露点温度为1 6℃进行除湿,完成除湿后的空气再升温至24℃焓值有所提高,每对1kg空气完成处理所需的热量为27913.86-26869.30=1044.56kJ。相似地,对于其他各个状态相同,而露点温度为13℃时,送风温度24℃时的焓值为24644.56kJ/kg,因此将这种状态下的1kg空气升温至24℃,所需消耗的热量为24644.56-23520.01=1124.55kJ,所需热量大于设定露点温度为16℃的情况。因此按照整个过程来分析,不考虑其他损耗,除湿降温至16℃的过程中,需要令空气释放热量为34148.40-26869.30=7279.1kJ,这个过程不考虑损耗需要冷量7279.1kJ,升温过程需要吸热1044.56kJ,整个过程中气体总能量消耗可以估算为8323.66kJ,而对于所有状态相同,将露点温度设定为13℃时,降温过程需要令空气释放热量10628.39kJ,不考虑损耗,需要冷量10628.39kJ,升温过程所需吸热1124.55kJ,整个过程的总能量消耗可以估算为11752.94kJ,与设定露点温度为15℃时的能量消耗对比,与设定较高露点温度运行的除湿模式比较,能量消耗要增加3429.28kJ,增加能耗41.20%。而从设定这两种露点温度进行除湿的效果对比,设定15℃时绝对湿度为12.80g/m3,相比除湿前的绝对湿度,每一立方米空气中能除去水分2.61g,占除湿前水分的16.94%,而设定13℃时绝对湿度为11.32g/m3,相比除湿前的绝对湿度,每一立方米空气中能除去水分4.09g,占除湿前水分的26.54%,相比设定15℃时多除去9.6%的水分,从节能的角度来看略有一些得不偿失。相似地,当设定的露点温度为其他高于13℃的任何值时,整套空调系统的自控运行都能够得到更为有效的节能运行。
4 结语
因此,通过以上几项数据进行理论分析,可以得出以往通过设定不变的13℃露点温度值进行除湿虽然可以达到更好的除湿效果,但是从节能降耗的角度来进行对比,当根据实际情况,通过判断混风的温湿度状态来计算当前可以结露的露点温度,这一数值会随着系统运行不断变化,在此基础上通过软件编程,令控制器将露点设定温度实时调整为比计算出的露点值略低3～4℃,根据实际运行需求,可以考虑将露点温度设定值的控制范围调整至最低13℃与这个浮动的设定值之间。那么根据之前的分析,在使用变露点温度进行除湿模式运行的情况下,通过适当提高露点温度设定值,虽然会对除湿的效果产生一定影响,但是综合考虑实际达到的效果和节能运行的目的,采用变露点温度进行除湿是在节能和除湿效果之间比较折中的控制模式。如果综合考虑到冷冻机组以及热力站板式换热器的运行效率,那么在除湿过程中采用变露点温度设定值除湿相对于固定的露点温度设定值的方式,一定可以在整个夏季的空调系统运行中实现较为可观的节能效果。
摘要：本文通过阐述空调机组除湿运行模式中,对于设定不同露点温度设定值会对系统最终控制效果产生的不同影响,指明了变露点温度除湿控制模式的可行性,将变露点控制与常规固定露点温度控制选取参考值进行了分析,对比了同一系统在不同露点温度下的区别,从而分析出变露点温度设定在实际运行中的可行性。
关键词：变露点温度,除湿控制,相对湿度,绝对湿度,饱和蒸汽压,焓值
参考文献
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[2]Digiquartz~Dew Point Calculation.2008年7月6日
[3]饱和水汽压计算,Michell Instruments Ltd中使用的饱和水汽压计算公式
[4]Goff-Gratch方程式,在给定温度的情况下确定水的饱和蒸汽压
[5]绝对湿度
清热除湿解口臭 篇4
为什么会出现口臭呢？一般来说原因有以下4种：（1）食源性因素。主要是吃辛辣味厚的食物（如葱、蒜等）而引起口臭。（2）气源性因素。最典型的是因长期吸烟而引起口臭。（3）不良的卫生习惯。如不坚持正常的刷牙漱口，爱吃零食、经常熬夜等会引发口臭。（4）病源性因素。如消化不良，湿热内生，胃火偏盛等引起口臭。其中，病源性口臭最为多见。
有的人总认为口臭不是病，就简单地用吃口香糖或刷牙等方法来清除，其实这只是做表面文章，治标不治本。若长期忽略口臭的治疗，很可能会增加便秘、胃肠疾病等的发生率，对健康是不利的，应当积极加以防治。
预防口臭的发生，应注意以下5个方面：（1）少吃或不吃肥甘厚味辛辣之品，防止湿热内生。（2）多吃新鲜蔬菜，保持大便通畅。（3）注意养成良好卫生习惯，按时刷牙，保持口腔卫生。（4）少饮酒，避免口疮发生。（5）积极治疗易导致口臭的疾病，如消化不良、大便秘结、胃肠疾病、口腔疾病（如牙周病、龋齿）、鼻窦炎等，防止口臭的发生。
治疗上，应以清热除湿为主。中成药中的一清肺胶囊和一清颗粒最为对症。前者每天3次，每次2粒，口服；后者每天2次，每次1包，用温开水冲服，尤其对口臭伴有便秘者疗效很不错。对湿邪阻滞脾胃，影响脾胃功能，发生口臭伴腹胀、吃饭不香，整天无精打采、全身无力者，又宜用鲜藿香10～15克，每天1次，泡开水服食。因为藿香气味芳香，具有化湿祛湿、调节脾胃的功能，可起到清香去臭的效果。此外，如经常用南山楂、六神曲煎水口服，也能健脾开胃、调节胃肠功能，从而使口气清新。
除用药物治疗外，饮食方法也能清除口气。如常吃香蕉也可有效地清除口腔内的不良气味，去除长期抽烟引起的口臭。或用胡荽适量，泡开水当茶饮。这些食物既可消除口臭，又有助于促进消化功能，可谓“一举两得”。若每天饮1袋不加糖的纯酸奶，可清除口腔中的硫化氢（闻起来有臭鸡蛋的气味），清新口气，长期饮用，还可防止口腔内的有害细菌滋生和口腔溃疡的发生。另外，常吃西瓜、苹果、柑橘等富含维生素C的天然食物，也可减少口臭的发生，大家可根据自己的实际情况有选择地食用。
空气的除湿处理技术 篇5
1 冷冻除湿技术
冷冻除湿机的工作原理:除湿机一般由制冷系统和送风系统组成, 其除湿原理见图1, 在焓湿图上, 除湿过程空气参数的变化过程见图2。冷却的介质可以是冷冻水、低温盐水、制冷剂等。制冷系统:由压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器3 (作冷凝器用) , 将热量传给空气后, 冷凝成常温高压液体, 经膨胀阀6节流后进入蒸发器4, 吸收通过蒸发器的空气中的热量, 变成低温低压气体, 被吸入压缩机1进行压缩, 如此往复循环。送风系统:湿空气被吸入后, 在蒸发器4被冷却到露点温度以下, 在hd图中由状态1到状态2, 析出凝结水, 绝对含湿量下降, 再进入再热器3, 吸收制冷剂的热量而升温, 相对湿度降低, 变为状态3, 由送风机5送入房间。
冷冻除湿机特点:由于能耗小、操作简单、易于控制, 得到了广泛的应用。湿空气中水份在低于0℃的表面易冻结, 处理空气与换热器表面又有一定的温差, 从而导致处理空气能达到的露点温度最低也就在0℃, 如需用此方式达到工业所需一般除湿要求则需有低温盐水和加大空气处理风量, 势必增加冷冻机与风机、水泵运行能耗, 而设备也需更大型化。
2 压缩除湿技术
压缩空气除湿机原理:压缩空气除湿机将空气压缩再冷却, 空气中的水气即凝结成水。将压缩空气除湿机凝结的水排除再加热即可获得低湿度的空气。除湿机的内循环:通过压缩机的运行, 排气口排出高温高压的气体, 进入冷凝器冷却, 变成低温高压气体, 通过毛细管截流, 变成低温低压的液体, 通过蒸发器蒸发吸热, 回到压缩机变成低温低压的气体。如此循环往复。除湿机的外循环:在正常开机的情况下, 通过风机的运行, 潮湿的空气从进风口吸入, 经过蒸发器, 蒸发器将空气中的水份吸附在铝片上, 变成干燥的空气, 经过冷凝器散热, 从出风口吹出。压缩空气除湿机特点:适合小风量, 低露点除湿机;压缩动力费较大;适合仪表、控制等需要高压少量除湿空气者用。
3 热管除湿技术
热管除湿机有升温型、调温型和降温型三种功能。调温型热管除湿机和降温型热管除湿机又有水冷和风冷两种冷却方式, 可满足用户各种场合的需要。调温型热管除湿机具有升温、调温、降温三种除湿功能。风冷调温型和风冷降温型热管除湿机的风冷冷凝器可直接放在楼顶或露台上, 节省机房, 面积, 免去冷却塔、冷却水泵等设备及工程投资。
热管除湿机特点是热管内部充以工作液体, 利用液体蒸发和冷凝的过程传热, 所以它工作时没有机械部件和能源消耗。除湿热管由二个区段所组成。第一个区段被放在空调冷盘管前的空气入口处。当热气流在热管的第一个区段经过的时候, 管内的液体蒸发, 将热量传送到放在空调冷盘管后气流下端的热管第二个区段。因为进入蒸发器的空气中的热量已经被转移了一部分, 空气通过冷盘管后空气的温度就相对较低, 结果空气中的水分冷凝量增多。
4 转轮除湿技术
转轮除湿机的原理:转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮, 转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成;转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域:处理区域 (270℃扇形区域, 占总面积的3/4) 及再生区域 (90℃扇形区域, 占总面积的1/4) , 结构如图3;干燥转轮以8~10r/h的速度缓慢地转动着;当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时, 湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附, 干燥空气被处理风机送至需要处理的空间;而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域;再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水份被脱附, 被风机排出室外, 从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程, 转轮不断地转动, 上述的除湿及再生周而复始地进行, 从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。每种转轮均能提供巨大的吸湿表面积, 所以除湿能力强。就强度而言, 氯化锂转轮不如硅胶转轮。
转轮除湿机的除湿量可以从以下两个方面进行调节:一是控制处理风量的大小;二是控制再生温度的高低。对于前者, 当要求除湿量大时, 则让全部处理空气通过干燥 (吸湿) 转轮;若要求除湿量减少时, 则让部分处理空气从旁通风管流过。对于后者, 若要减少除湿量则应降低再生空气的温度, 使再生区的载体内仍有少量水分未能排出, 待转到吸湿区时, 吸湿能力降低, 除湿量减少。
转轮除湿机的主要特点是除湿量大, 湿度可调, 容易控制处理后空气的湿度;对低温低湿空气除湿效果显著, 是冷冻除湿法难以达到的;吸湿转轮性能稳定, 使用年限长, 其运行可靠、易于操作、维护简便、设备体积小、安装简便。
5 溶液除湿技术
溶液除湿技术是利用空气和易吸湿的盐溶液接触, 使空气中的水蒸气吸附于盐溶液中而实现的空气除湿过程。溶液对空气除湿后自身会变稀, 需要再生, 根据再生驱动源的不同, 可将溶液除湿系统分为两类:电驱动方式和热驱动方式。电驱动方式的系统, 使用的电能驱动溶液再生的系统。电能属于高品位能, 运行成本较高。热驱动方式的系统, 即利用城市热网热水 (70~90℃) 、BCHP (建筑热电冷联供) 系统废热、太阳能等低品位热能驱动溶液再生的系统。
溶液除湿技术的特点:冷却除湿 (冷凝除湿) 方法存在空气处理过程的显热与潜热比与室内热湿负荷不匹配的问题。通过冷却方式对空气进行除热、除湿, 其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化。而建筑物实际需要的显热与潜热比却在较大的范围内变化。室内的湿负荷产生于人体, 当室内人数不变时, 潜热量不变, 但显热却随着气候、室内设备状况等的不同大幅度变化。或者室内人数有可能大幅度变化, 但很难与显热量的变化呈正比。室内显热与潜热的比值是不断变化的, 而空气冷却除湿处理过程的显热与潜热比值基本固定不变, 对于这种不匹配问题, 往往是仅满足室内温度的要求, 而不顾湿度的要求, 造成室内相对湿度过高或过低。在某些情况下, 为协调热湿之间的矛盾, 还需要对降温除湿的空气进行再热, 造成不必要的能源浪费。最好的方法就是寻找新的除湿方式, 实现不依赖于降温的独立除湿方式。
摘要：本文以空气的除湿处理技术为研究对象, 对空气的除湿处理设备及性能进行分析。望对通风空调系统的性能分析和设计提供帮助。
关键词：空气,除湿,除湿机原理,含湿量
参考文献
[1]彦器森.空气调节用制冷技术, 中国建筑工业出版社, 1981.
[2]薛殿华.空气调节, 清华大学出版社, 2003.
[3]邢振禧.空气调节技术与应用, 2002.
[4]谢晓云.新型高效热驱动溶液除湿空调原理及应用, 清华大学博士论文, 2008.
冷却除湿改进技术研究 篇6
我国属于第三类建筑气候区,夏季闷热,冬季湿冷。潮湿的环境会促使一些微生物的滋生,严重者还会导致呼吸道等疾病的发生,这对人们的生活环境造成了很大的困扰[1]。对工业生产而言,高湿度会导致一些仪器、仪表等精密电子装置的准确性下降甚至失效,环境湿度的变化会对纸张、木制品、纺织品等材料的形状及表面性状产生很大影响,对生产过程也会造成不良影响[2,3]。因此除湿技术的研究具有重要意义。
冷却除湿以其在一般条件下除湿效果好、性能稳定且除湿效率高等优点得到了广泛的应用[4]。但当被处理空气的温湿度较低时,冷却除湿的效率就会变低[2],且易出现结霜现象,更重要的是目前常用的空调系统基本上都是以调节温度为主,湿度由于其满足舒适度的范围较广,常常不予考虑,这样更加重了结霜的发生和冷却除湿效率的降低,因此为了解决这些问题,并给常用的空调系统找到合适的除湿方式,许多学者在传统冷却除湿技术的基础上进行了创新改进。
2 改进技术概述
2.1 节能型冷却除湿机
对于传统型冷却除湿机而言,湿空气被直接送入到蒸发器进行冷却,待温度降至露点温度时析出冷凝水,然后经再热送入室内,如此则造成了能源的浪费。为了解决这一问题,该节能型冷却除湿机在蒸发器和冷凝器之间增加了一个换热器,用以对进入蒸发器之前的湿空气进行预冷和对经处理后的干空气进行加热,其原理图如图1所示[5]。湿空气被风机从左上方入口吸入,首先在换热器中与从蒸发器出来的低温干空气进行热交换,然后再前行至蒸发器进行再度降温,达到露点温度以下之后将冷凝水析出。
湿空气进入除湿机后先与被处理过的低温干空气进行热交换,温度降低后再进入蒸发器进一步被降温除湿,如此便减少了蒸发器的负荷,使得在输入相同能量时的除湿能力增大,且经处理后的干空气温度升高,减少了再热的耗能,从而达到了节能的目的。通过理论分析和实验验证,表明此方法可节能20%～40%,因此具有一定的推广应用价值[5]。
2.2 单元式空调机加室内冷凝盘管
该系统的原理图如图2所示,即在单元式空调机组蒸发器的下风向增加一个盘管作为室内冷凝盘管[4]。高温高湿的空气经蒸发器冷却除湿后,温湿度降低,常需再热方可送入室内,将其通入至室内冷凝盘管则可达到除湿且调温的目的。
这种除湿系统有多种方式可以实现,根据制冷剂流程中室内冷凝盘管、室外冷凝器与室外过冷器连接位置和调节方式的不同,将单元式空调机组的除湿系统归纳为串联型、并联型、并联调节型和复合型等4 种主要类型,连接方式如图2(a)～(d)所示。图中虚线框表示其内的部件位于室内机中,其余的部件处于室外机中。
对上述4种连接方式进行比较,可以得出这4种除湿类型存在着较大的区别。在除湿能力方面,从高到低依次为串联型、复合型、并联型;对于并联调节性而言,其除湿能力与冷凝面积有关,可实现从较小到最大的波动。在经过室内冷凝盘管后的空气温升方面,并联型的温升最高,然后依次为复合型、串联型,并联调节型的温升可调,能够实现的最大温升较高。对出风温度而言,并联调节型可实现部分连续调节,其余3种均不可调节。在成本方面,并联调节型最高,复合型与并联型最低,串联型居中。
注:图中“×”表示在所属型式下,制冷剂不经过的管路。
这种单元式空调机组加室内冷凝盘管技术的特点是回收了制冷系统的冷凝热,弥补空气中因为冷却除湿而散失的热量,是一种高效节能的除湿方式[6,7]。使用者可根据除湿环境的具体需求来选择适用的类型,以实现对室内温湿度的合理控制。
2.3 具有双级表冷器的新风机
该系统将表冷器分为一、二两级,低温冷媒先进入一级表冷器,通过热湿交换后升温成中间温度的冷媒并供给二级表冷器使用,图3是具有双级表冷器的新风机原理图[8]。从室外进入的高温高湿的新风先与二级表冷器中处于中间温度的冷媒进行热交换,新风温度降低,相对湿度提高,随后该状态空气再与一级表冷器中的低温冷媒进行热交换,达到露点温度以下之后再析出水分。
由于进入一级表冷器的是已经经过一次降温的空气,该空气经过二级表冷器处理后,新风参数的波幅减弱,所以该系统的新风机出风状态比较稳定,实验证明具有双级表冷器的新风机在新风参数变化较大时,出风参数较常规的新风机出风参数稳定得多[8]。而且空气经一次降温后相对湿度得到了提高,将其通入到温度较低的一级表冷器时除湿能力得到增强,因此其出风的含湿量也较常规的风机低得多。
2.4 转轮与冷却除湿组合式空调系统(DWCCDS)
DWCCDS 就是将具有冷热交换的冷却除湿循环系统与转轮除湿相结合,利用制冷系统的吸热除湿进行前期除湿,而利用转轮除湿机进行深度除湿,同时利用冷凝器的放热作为转轮固态吸附剂再生热源的一部分,再生加热器采用电加热或其他形式的能源,如太阳能等[9]。图4为DWCCDS系统的简图[10]。
在冷却除湿侧,高温高湿的混合空气首先被通入到蒸发器1进行冷却除湿,温湿度降至状态2时送入到转轮除湿机进行深度除湿(这是一个绝热去湿的过程),由于从转轮除湿机送出的空气温度高于除湿机入口处空气的温度,因此再将其送入到蒸发器2进行等湿冷却至送风状态点4。在再生空气侧,一定数量的室外空气W首先经过冷凝器1,回收冷却循环系统除湿和降温过程所排出的热量,预热至状态5,然后再进入加热器加热至所需的再生温度,用来再生转轮固体吸湿剂,最后被排入到大气中。
DWCCDS系统的特点是将冷却除湿与转轮除湿相结合,用冷却除湿进行初期除湿,由于此时的空气处于高温高湿状态,因此使用冷却除湿不仅效率高而且还不易结霜;用转轮除湿进行深层除湿,突出其在低温低湿条件下,不受露点限制且除湿量大的优点[10]。同时DWCCDS系统还利用了系统内部的冷凝热和太阳能、工业废热等低温热源作为再生加热热源,从而弥补了转轮除湿机再生耗热量大的缺点,达到了节能的目的。
以上几种冷却除湿技术都是适用于在常规场合中使用的,下面对有低湿要求的场合运用冷却除湿技术(也称冷冻除湿)进行介绍。
2.5 冷冻极限除湿空调系统
冷冻极限除湿空调系统即在常规的冷却除湿系统中加入了25%(重量比)以上的乙二醇,这在理论上可保证冷冻水冰点为-10.7℃[11]。其空调系统采用了PAU+AHU系统,其中:PAU为新风处理机组,AHU 为空气处理机组,如图5所示。
该空调方式首先由新风处理机组将室外新风处理到室内露点值,然后由空气处理机组根据室内温度要求调节送风温度,这样即实现了新风的集中处理和送风的根据生产区域分别处理,还减少了PAU的数量和由于过冷除湿带来的冷量浪费,因此节约了能耗。
使用冷冻极限除湿,在初投资和运行费用方面要低于达到相同效果的转轮除湿和复合除湿,因此具有节能的作用。
用冷冻极限除湿方法进行低湿空调的设计与实践,得到冷冻除湿的极限处理露点温度在1.5～2.5℃之间,而且如果冷水温度在-2℃以下,则处理空气的露点温度不能低于3℃,否则可能会结冰[11]。当然为了稳妥起见,最好还是将冷冻除湿与转轮除湿相结合。同时为了避免结冰,可对盘管进行改进,如扩大冷水盘管翅片间距、加大盘管与挡水板的距离等。
3 对策与建议
棚内湿度大除湿有办法 篇7
1. 选用无滴膜。
选用无滴膜可以减少薄膜表面的聚水量, 并有利于透光、增温;对普通薄膜表面喷涂除滴剂, 或定期向薄膜表面喷撒奶粉、豆粉等, 也可减少薄膜表面的聚水量。
2. 覆盖地膜。
覆盖地膜不仅可使10厘米地温平均提高2~3℃, 使地面最低气温提高l℃左右, 而且可以减少地面水分蒸发, 从而达到降低棚内空气湿度的目的。
3. 起垄栽培。
高垄表面积大, 白天接受光照多, 从空气中吸收的热量也多, 因而升温快, 土壤水分蒸发也会随之加快, 棚内湿度不易偏高。
4. 合理浇水。
冬季棚菜浇水要做到“五浇、五不浇”, 即浇晴不浇阴 (晴天浇水, 阴天不浇水) 、浇前不浇后 (午前浇水, 午后不浇水) 、浇小不浇大 (浇小水, 不大水漫灌) 、浇温不浇凉 (冬季水温低, 要将水先在棚内预热, 待水温与地温接近时再浇) 、浇暗不浇明 (浇暗水, 不浇明水) 。同时, 要大力推广滴灌、膜下灌等灌水新技术。
5. 改进施药方法。
冬季防治棚室蔬菜病虫害时, 要尽量采用烟熏法或喷粉法施药。如果采用喷雾法施药, 则应适当减少喷施次数和喷液量, 以防棚内湿度过高。
6. 通风排湿。
通风是塑料大棚最基本的除湿方法。一天之内, 通风排湿效果最好的时间是中午, 因为这一时段棚内外湿度差较大, 湿气比较容易排出;其他时段也要在保证棚内温度的前提下, 尽可能地延长通风时间。另外, 还要特别注意在棚内浇水后2~3天、叶面喷肥 (药) 后1~2天、阴雨 (雪) 天和日落前后, 加强通风排湿。
7. 中耕松土。
地面浇水后, 要及时中耕垄沟和垄背, 切断土壤毛细管, 阻止土壤下层水分向表层土中移动。
8. 人工吸湿。
液体除湿系统的研究发展 篇8
随着能源和环境问题越来越严重,各行各业都在积极探索节约能源的有效方式,性价比高且稳定的产品层出不穷。在能耗方面,空调所占的百分比很大,尤其是在空气除湿方面,所以需要探索新的除湿制冷技术。
利用太阳能驱动的新型除湿制冷技术比传统的除湿制冷技术效率更高,节约能量更多、更环保。夏季太阳的辐射强度和空调制取冷量的多少呈现相同的趋势。因此,太阳能驱动的绿色空调制冷方式优势很大。根据工作原理的不同,将太阳能驱动的绿色空调可分为吸附式、吸收式、喷射式和除湿式,而除湿型空调按介质可分为固体除湿和液体除湿系统。文中主要介绍液体除湿系统。
1 光热式液体除湿系统研究现状
1969年,Kakabaev和Khandurdye[1]两人研究了开式再生器,除湿溶液采用Li Cl溶液,使Li Cl溶液从有倾斜角的屋面自上而下流下,利用太阳辐射对稀溶液加热,使稀溶液再生成浓溶液,屋面周围的空气带走从稀溶液里面出来的水分。由于整个再生器未覆盖任何装置,再生器与外界直接接触,所以将此种再生器称为开式再生器。
1974年,Candhidasan和Gupta[2]等设计了一种闭式集热型再生器。除湿溶液采用Ca Cl2溶液,闭式集热型再生器是在原有的开式再生器的基础上优化得到的再生器,即在开式再生器的上方加一玻璃盖板,目的是使保温效果更好;为了使再生器的集热效果更好,把溶液流经的降膜上涂成黑色;通过热虹吸作用,即空气从再生器下部进入,从再生器上部出去,以带走从稀溶液中蒸发出来的水分。
开式再生器和闭式再生器的优点是将太阳能集热器和溶液再生器结合起来,这样再生器效率更高,再生效果更好;缺点是需要的再生面积较大,装置较大,性价比低。所以要想得到性价比更高的再生器,还需要从影响再生量的因素中考虑。施明恒[3]等发现再生量随着空气流量和除湿溶液流量的增大而增大,随着空气含湿量的增加而降低。杜文斌[4]等发现较大的太阳辐射强度、较高的空气温度、较低的空气含湿量和溶液浓度等均对再生量有不同程度的影响。这些实验结果对于提高再生器的性价比具有重要意义。
液体除湿系统中,三甘醇溶液、Li Cl溶液、Ca Cl2溶液是较为常用的除湿溶液。对于除湿溶液,要求溶液密度和粘度较小,不易挥发,腐蚀性低,无毒,环保,化学性质稳定,传热性能好,水蒸气气压低,在工作温度范围内溶液不结晶,价格便宜等。三甘醇溶液是有机溶剂,在溶液除湿系统中应用较早,但三甘醇溶液的粘度较大,在流动的过程中容易滞留,影响了系统的稳定性,所以一般不采用三甘醇溶液。斐清清[5]等在相同的空气入口参数下对比了Ca Cl2溶液、Li Cl溶液、质量比为1∶1的Ca Cl2和Li Cl的混合溶液的再生性能。结果表明,Ca Cl2溶液的再生性能最好,质量比为1∶1的Ca Cl2和Li Cl的混合溶液的再生性能次之,Li Cl溶液的再生性能最差。由于Ca Cl2溶液的价格很高,单纯采用Ca Cl2溶液会降低整个液体除湿系统的性价比,所以目前在液体除湿系统中大多采用质量比为1∶1的Ca Cl2和Li Cl的混合溶液。
除湿器是液体除湿系统中一个重要的部件。被处理空气的表面水蒸气压力P1大于流经除湿器的浓溶液的表面水蒸气压力P2,水蒸气压力差P1-P2是水分由被处理的空气传质到浓溶液的驱动力。经过一段时间的处理,被处理空气的表面水蒸气压力P1减小,溶液表面的水蒸气压力P2增大,若是接触时间够长,最终被处理空气的表面水蒸气压力和溶液表面的水蒸气压力达到平衡。
除湿器是液体除湿系统的关键部件,根据是否对除湿过程进行冷却,除湿器可以分为:绝热型除湿器和内冷型除湿器[6]。绝热型除湿器的除湿过程是被处理的空气与除湿剂直接接触进行除湿,如图1(b)所示,在整个过程中不加外部冷源。在此过程中被处理的空气会释放一部分潜热,这部分潜热使除湿器中的温度升高,从而不利于除湿器除湿。但可以将除湿器和外部冷却器结合起来,这样会提高除湿器的除湿效率,这就是内冷型的原始模型,如图1(a)所示。冷却器的冷却介质可以使用冷却水,也可以使用冷却空气。
2 沸腾式液体除湿系统研究现状
再生器是液体除湿系统的一个非常重要的部件,它的效率、初投资等直接影响到整个液体除湿系统的运行性能及可行性。再生方式一般可分为空气式的再生方式和沸腾式的再生方式,空气式的再生设备一般是由填料喷淋塔和太阳能平板集热再生器组成。由于它所需要的热源温度较低,可以利用低品味能源,所以得到较多的关注与研究。但是受到热源温度较低的影响,溶液再生浓度和效率不是很高,此外,高温高湿的空气对再生效果影响很大。然而沸腾式的空气再生方式受环境因素的影响很小,作为一种高效的传热方式,在较低的传热温差下可以实现较高的传热系数。沸腾式再生器的研究具有广大的应用前景。
左远志[7]等提出了一种新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生模式,如图2所示。该再生设备使用Ca Cl2除湿溶液,并建立了稳态的传热传质过程的简化数学模型,计算得到太阳能利用率为68.8%。与普通的平板式集热再生器相比,再生效率得到了改善。沸腾式再生器的设计与除湿溶液的沸腾特性有很大的关联性。徐惠斌[8]等研究了Li Br、Ca Cl2、Li Cl等3种溶液的沸腾温度和传热系数。由于纯水中有不挥发溶质的存在,阻碍了溶液中水分的蒸发,因而溶液的沸腾温度比纯水的沸腾温度要高。溶液的沸腾温度和溶液的性质、温度、所受的压强等都有关系。徐惠斌等人的实验结果表明:3种溶液的沸腾温度均随着溶液浓度的增大而升高;在空气相对湿度为40%的条件下,LiBr、Ca Cl2、Li Cl溶液与空气相平衡的质量分数分别为46%、40%、31%,此时Li Br、Ca Cl2、Li Cl溶液的沸腾温度分别为123℃、116℃、121℃;沸腾温度越低,可供选择的热源越多,由此可见在相同的除湿能力下,氯化钙溶液最优,氯化锂溶液略优于溴化锂溶液;质量分数为35%时,氯化锂溶液、混合溶液(1∶1)、氯化钙溶液的沸腾温度分别为126℃、117℃、111℃,由此可以看出氯化锂溶液添加氯化钙溶液后,沸腾温度能够下降,有利于降低对热源的要求;弓仲恺[9]等在常压条件下以除湿溶液水蒸发率作为反应再生效率的标志,对常用除湿剂Li Br溶液的沸腾再生过程进行正交实验研究,对影响再生效率的因素:溶液的热流密度、溶液的初始温度、溶液的初始浓度、冷却水流量做了影响因子比较。实验结果表明:溶液的热流密度、溶液的初始温度对再生效率的影响显著。
3 光伏式液体除湿系统研究现状
尽管前人不断优化液体除湿系统,但它还存在一些缺点。一方面,溶液的再生、除湿的驱动力是溶液表面的水蒸气压力与周围空气的水蒸气压力差,但在高温高湿地区,比如说广州,空气湿度太大,水蒸气压力差减小,再生及除湿传质效果会大打折扣。另一方面,溶液再生后温度会升高,除湿阶段又需要冷量,所以造成了能源的浪费。然而,采用光伏技术的液体除湿系统可以很好地避免这些缺点,不再受高温高湿的影响,节约了能源,提高了除湿系统的效率。
LI Xiu-wei[10,11]等提出了一种新的溶液再生方式,即采用光伏发电技术产生的电动势作为驱动力的一种除湿技术,这种再生方式是用电渗析堆积层作为溶液再生器。电渗析技术是膜分离技术的一种,它是将选择性离子交换膜交替排列在2个电极之间,通过光伏发电技术让2个电极带电并在电极之间形成电势差,溶液中的阴阳离子在电势的驱动力下向各自的方向移动;电极之间还有特制的隔板,形成浓溶液室和稀溶液室。电渗析技术具有能耗低、操作简便、使用寿命长、无污染等特点。
李秀伟[12]等在光伏/光热驱动的液体除湿系统性能比较中发现新方法减小了高环境湿度的不良影响,提高了稳定性。新方法减少了系统对环境的污染。与有热回收的传统方法相比,新方法的性能与之相当;与无热回收的传统方法相比,新方法系统性能高出20%以上。在太阳辐射不足的情况下,新方法的再生性能可达到传统热再生方法的2倍以上[12]。为了能将光伏系统和光热系统结合起来,程清[13]等提出了一种用于除湿溶液的新型太阳能耦合再生系统(见图3)。
该再生系统可以应用在2种不同的情况下。当太阳能充足时,为了能够减轻电渗析再生器的负担,充分利用太阳能热量,阀门A关闭,阀门B打开,换热器里的冷却水将PV/T组件表面的温度降低,然后通过换热器将热量传递给从稀溶液槽出来的稀溶液,换热后的稀溶液再进入太阳能平板降膜集热再生器与周围空气进行初步再生,之后流入电渗析再生器的再生室并进一步再生到需要的浓度,再生后的浓溶液进入浓溶液槽储存;当太阳能不充足的情况下,阀门A开启,阀门B关闭,从稀溶液槽出来的稀溶液直接流进电渗析再生器中的再生室进行再生并得到需要的浓溶液浓度,再生后的浓溶液流入浓溶液槽储存。由于光伏发电的成本比较高,所以很多学者对如何提高光伏发电的效率做了很多研究。程清[14]等提出了一种新型的光伏光热溶液再生系统,具体如图4所示。
在此系统中光伏电池表面产生的热量得到利用,降低了电池表面的温度,延长了电池的使用寿命,从而提高了整个系统的性能。
在此系统中,光伏发电产生的电量储存在蓄电池中用来驱动电渗析装置。电渗析再生器稀溶液室中的溶液和稀溶液槽中的溶液混合后流经PV/T组件与太阳能电池表面进行换热升温,温度升高后的混合溶液再流经溶液预处理器和周围的空气进行初步再生,之后由流量调节阀将溶液分成两路并分别进入电渗析再生器的浓溶液室和稀溶液室,进入浓溶液室中的溶液进一步再生到所需浓度,然后进入浓溶液槽进行储存;进入稀溶液室中的溶液为浓溶液室中的溶液提供可传递的质子。
4 结语
现如今,液体除湿技术已经应用在好多场合,并且与地源热泵、高温冷水机组、渗析、沸腾等技术结合起来。文中对光热式液体除湿技术、沸腾式液体除湿技术、光伏式液体除湿技术做了简要的介绍。沸腾式液体除湿技术与光伏式液体除湿技术目前在国内的研究和应用还不多,适用于多条件环境、高效率、高节能、高性能的液体除湿系统的基础数据还十分缺乏。
液体除湿技术目前还面临很多问题,主要有以下几点:
1)目前很多学者为了改进液体除湿系统的性能,对再生器做了大量研究,但对除湿器、除湿溶液的研究较少。
2)对除湿装置研究较多,但对液体除湿系统研究较少。
3)蓄能问题对于液体除湿系统也尤为重要。对于浓溶液的存储问题、光伏式液体除湿系统的蓄电问题都有待深入研究。
4)对于空气式的再生方式,空气经过除湿溶液会携带一部分液滴,处理后的空气会对室内的空气品质有影响。
5)对于沸腾式的再生方式,沸腾溶液的选择很关键。
6)光伏式液体除湿系统中电渗析再生器的淡化室与再生室的流量比。
7)优化自身装置,提高系统利用率。
清热除湿药膳两款 篇9
紫米牛蒡粥
用料：
紫米50克，牛蒡1/4根，老陈皮1/3片，蜜枣2颗。
做法：
1.老陈皮剪成细条，洗净备用。
2.紫米、蜜枣洗净后和老陈皮条一同放入锅中，加入1800毫升水，大火烧开后转小火熬煮。
3.熬煮30分鐘后，将牛蒡削皮，切成丝，放入粥中，继续熬煮1小时，直到紫米软烂即可。
功效：
清热祛湿，适用于脾胃虚弱、饮食减少、消化不良等症。
砂仁鲫鱼
用料：
鲜鲫鱼500克，砂仁2克，蘑菇50克，冬苋菜100克，绿豆芽100克，白菜心150克，生姜片3克，食盐、味精少量，菜油适量。
做法：
1.鲜鲫鱼刮鳞剖腹，去除内脏，洗净血水;蘑菇洗净泡发;冬苋菜、绿豆芽、白菜心均洗净沥干待用。
2.铁锅旺火烧热，倒入菜油，待七成热时，下鲫鱼，两面煎黄。加入砂仁、生姜片、蘑菇、清水250毫升，烧开后转小火炖。
3.炖至汤液浓椆时，放入冬苋菜、绿豆芽、白菜心煮沸，依个人口味加入食盐、味精调味，即可装碗食用。
功效：
味美鱼鲜，开胃消食，并有利湿之功效。对食欲不振者有较好的辅助治疗作用。
汽轮机内部除湿技术刍议 篇10
在大规模的发电厂或者是核电站中, 汽轮机的进口一般都是过热蒸汽, 这就导致汽轮机低压缸的最后几级都处于湿蒸汽氛围之下运行。而这种湿蒸汽不但使得汽轮机的运行效率下降, 同时还使得低压缸末端的叶片受到极为严重的水蚀破坏, 造成汽轮机叶片的受损。尤其是在地热电站或者是核电站中, 这种饱和的过热蒸汽给汽轮组带来的安全与经济损害尤为严重。因此, 开展针对汽轮机内部的除湿技术的研究对于提高汽轮机的工作效率以及工作安全性具有重要的意义。
1 汽轮机内部除湿技术
当前火电厂的汽轮机开始朝着大容量、高参数以及高效率的方向发展, 为了达到足够高的蒸汽热效率, 汽轮机的设计者一般都采用了超临界的设计参数来予以实现, 导致新蒸汽的初压越来越高, 而汽轮机末级的叶片尺寸也不断增加, 出口蒸汽的湿度也就随着明显增加。而蒸汽中所包含的流动的水滴在运动的过程中对汽轮机的叶片产生强大的冲击作用, 使得汽轮机的末端转子的叶片产生较为严重的冲蚀作用, 甚至会导致叶片发生断裂。为了加强这种抵抗腐蚀的能力, 就必须要降低汽轮机中流动蒸汽的湿度。
当前, 在大部分汽轮机使用单位, 主要采用的是内部除湿技术。其中, 核电机组的除湿装置一般设置在高压与低压气缸之间安装外置式的汽水分离、再热装置。这种外置式的除湿装置都是通过在其流道部分设置疏水环来达到除湿的目的。而疏水环主要是设置在动静叶之间, 通过合理利用动、静叶之间的工作蒸汽的扭转、离心作用来将蒸汽中的水滴向外周抛开, 然后再通过在动叶顶部穿过的汽封环之间的孔, 彻底地将水滴排到机组外设置的冷凝器当中。这种在叶片的表面卡设除湿沟槽的方式具有结构较为简单、加工工艺容易实现以及造价较低的特点, 因此在汽轮机的除湿过程中得到广泛应用。同时, 这种除湿装置还可以将积累在汽封环之上的自由水重新进入到蒸汽通道, 或者是再次冲击汽封环之间将之有效地予以排除, 最终经过内壁之上开始的孔排到冷凝器当中。
这种方式虽然可以有效地除去蒸汽流道内部存在的液态水滴, 但在这个过程中也减少了流道中的部分蒸汽, 也就是说这种方式降低了汽轮机的热效率。其中, 最为严重的就是假若在设计过程中出现些许误差时, 都将对汽轮机的蒸汽产生极大损失。同时, 这种外置式汽水分离、再热装置的尺寸和重量一般都较大, 造价也不够便宜, 对整个系统造成的压力损失也较大。假如汽轮机组采用的是单缸设计, 当前这种外置式汽水分离装置将不能有效地加以采用。
2 汽轮机导叶的除湿技术
2.1 利用导叶的空腔将水膜抽吸出蒸汽的流动区域
这种方法应该是最早使用的一种空心导叶除湿技术, 最先在美国通用电气公司得到利用, 之后在法国、德国、捷克以及日本等国家的汽轮机生产企业得到较为广泛的利用。它们都设计并生产出了自己的导叶空腔式除湿装置。几种典型的空腔式结构如图1所示。对于不同的结构, 它们的运行参数以及条件等都不一样, 包括空腔的开槽位置、腔体大小、导叶的转速以及抽吸的压力、流量等都需要严格的确定, 以达到较好的除湿效果。
相关文献在对影响汽轮机除湿效果的分析过程中, 主要是将汽轮机自身的汽、液相的密度比, 蒸汽流速以及流体的雷诺数当作影响动叶轮除湿效果的主要因素。研究发现, 对于那些具有空腔的动叶片而言, 其孔缝的开槽位置将对装置的除湿效果产生重要影响:当气体的级压比ε>0.75的时候, 为了提高装置的除湿效率, 应该将槽开在叶片的内弧面以及叶片背弧的喉部之前;当气流速度较大时, 应该将槽开在叶片的背弧进口处;在某些特定的气体级压比或者是蒸汽流速较低的情况下, 将槽开在汽边之上将达到良好的效果, 往往比在叶片表面更好, 这主要是由于这可以有效地除去沉积在叶栅尾缘较大的水滴和水膜。
这种方式在实验过程中表现出了良好的除湿效果, 在实际的工程应用当中也具有比较明显的特点。为了达到除湿的目的, 在吸出叶片表层的水膜时, 导叶的空腔必须要和冷凝器直接连接, 这样才能够形成压差, 保证冷凝器的背压与导叶空腔相对应的温度相同。而这将使得导叶的表面温度明显下降, 叶片表层的水膜将水迅速凝结, 导致装置的除湿效果明显下降。而如果将槽开设在汽边之上时, 会对导叶的汽边厚度提出更高要求, 提高了汽轮机能量的损失, 尤其是那些叶片的尺寸与重量等较小的汽轮机, 使得制造难度增加。
2.2 将热量引进导叶腔而加热导叶表面除湿
这种引热式的加热除湿方式的一个重要优点就是将保证在导叶外层的水膜蒸发之后不会形成第二次水膜和水滴。在针对这种除湿方式的研究中, 前苏联的И.И.Кириллов采用动式透平试验台进行了详细研究, 发现当通入热量进行加热的表面在加热之后, 其性质发生了改变, 尤其是具备了非浸润的特性, 这是导致水膜不能在叶片表面第二次形成的根本原因。但是, 在实际的应用过程中, 它需要考虑到实际引入的热量的多少, 尤其还要考虑到空心导叶隔板之外的结构而需要引进上一级的热蒸汽可能导致的蒸汽减少, 这可能会造成热量的不足, 使得水滴或者是水膜没能完全被蒸发。如果在温度较高的地方进行抽汽, 虽然可以使得叶片的表面得到足够多的热量而将水分完全蒸发, 但是这将使得空心导叶隔板之外的结构发生改变, 整个除湿系统会变得更加复杂。
3 汽轮机动叶的除湿技术
从流体理论以及土体的实验室数据来看, 动叶与导叶相比具有更好的汽水分离效果, 这主要是因为动叶高速旋转的叶栅可以利用离心力将附着在其上的水膜甩向外缘, 有利于提高除湿效果。但是, 在实际运行过程中, 由于汽轮机中的工作介质的雷诺数通常较高, 这就导致工作介质从导叶流出去之后, 其中较大的水滴会与流体的主流道相分离, 而进入到动叶时已经发生了较为明显的角度变化, 这些水滴将与高速旋转的叶栅发生撞击、最终将反弹, 不能够在叶片表面形成较厚的水膜, 最终导致这种动叶除湿的效果较差。在实际工作情况下, 一般汽轮机叶片表面的水膜厚度仅仅在7~12μm之间, 而粗糙些的工作叶片表层的水膜厚度也不到40μm。
为了达到提高动叶水分分离效果的目的, 工程人员 (莫斯科动力学院) 研制了一种动叶除湿的结构, 如图2所示。
这种结构在动叶的表面进汽边的一侧的背部开设了若干道细小的沟槽, 通过收集并传输叶片表现的水膜并减少工作过程中工作介质在叶片上的反弹作用。同时, 这种结构还在动叶的顶部设置了一种引射型的水滴收集器, 它呈现出了一种特殊的屋形围带形状, 它在收集水分的同时还通过围带中的小孔排除水滴并将之抛入到外层设置的排水沟槽当中, 有效提高了水分的收集效率, 除湿效果明显增加。在汽轮机的实际工作过程中, 当动叶的线速度从130 m/s连续加速到230 m/s时, 汽水分离系数并没有明显降低, 而且当汽轮机的除湿湿度增加以及抽气装置的抽气量增加时, 汽水分离系数也表现出了明显的增加趋势。
4 结语
汽轮机内部除湿技术主要包括上面几种方式, 在进行除湿工艺设计时, 应该结合具体工况条件以及除湿对象机型的基本情况采取针对性的除湿技术, 通过内部除湿、动叶除湿以及导叶除湿等综合措施才能达到设计的除湿效果。
摘要：在对汽轮机内部除湿技术的重要性进行论述的基础上, 重点对汽轮机的导叶与动叶除湿技术进行了详细的介绍。同时对近些年发展起来的热蒸汽喷除湿方法进行了论述。
关键词：汽轮机,除湿,热喷射
参考文献
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[3]栾洪卫, 景继强, 徐俊峰.核电厂汽轮机除湿及防蚀技术的研究[J].工程技术, 2008 (2)