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《安徽工业大学》 2012年
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溶液除湿系统的性能实验及优化研究

鲁月红  
【摘要】:溶液除湿技术是基于强吸湿性的除湿液而形成的一种除湿技术,具有利用低品位余热、环保和节能等优势。为了优化系统的运行参数,掌握各部件的用能情况,进而对现有的系统进行改进,本文展开了以下研究。 首先在溶液除湿实验平台上分别进行了除湿和再生实验,对影响系统性能的溶液参数进行了分析,得到在入口溶液温度为32~36℃,溶液浓度50%~54%,液气比为2.5~3时可获到较好的除湿效果;除湿器可按体积传质系数为1.0kg·m-3·s-1进行设计。利用正交实验分析得到入口空气含湿量及入口溶液浓度对除湿性能影响最大,溶液入口温度和浓度对再生性能的影响较大,并得到除湿器和再生器的最优入口组合参数。 其次对低温烟气余热驱动的溶液除湿系统进行了简化,从热力学第二定律火用分析的角度对各部件的用能情况进行了分析,发现烟气—溶液换热器的火用损失达到80%以上,除湿器和再生器的火用效率较高,但整个系统的火用效率约为10%。进一步分析各部件的火用提升潜率,得到烟气—溶液换热器和整个系统还有较大的火用提升空间;同时再生温度的增加可以提高除湿效率,但却降低了系统的火用效率。 最后提出了一种新型两级叉流溶液除湿系统,利用Fluent和matlab软件对新两级叉流除湿的可行性进行了模拟分析,其中气相流场模拟结果表明上进下出模式1和下进上出模式2的系统总压降为250~300Pa,模式1的压力场和速度流场与模式2基本上下对称;同时一级填料层中的气体不均度较小,两级填料层中的气体不均度相对较大,且未完全经过一级填料层直接进入两级填料层的气体约为除湿器入口流量的1/3,这是由一级和两级填料层中的压力差导致。新型两级叉流溶液除湿器的热质传递过程模拟结果表明:在入口空气含湿量为20g/kg,利用传统的一级叉流除湿后出口空气含湿量为12.9~13.7g/kg,除湿效率约为50%;新型两级叉流模式除湿出口空气含湿量为9.7~11.4g/kg,除湿量增加了2.3~3.2g/kg,除湿效率提高了约20%。 本文对除湿系统运行参数的优化及用能分析结果为系统的高效运行提供了参考依据,对新型两级叉流除湿系统的可行性分析为实现深度除湿提供了方案。
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU834.9

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【参考文献】
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