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在生產(chǎn)和生活環(huán)境中,，空氣的相對濕度具有舉足輕重的影響,。對濕度的控制和調(diào)節(jié)，是關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝流程,、物資儲存保管的重要問題。相對濕度過高,，機(jī)器設(shè)備和鋼鐵產(chǎn)品易于腐蝕,、食品易于腐爛，將會給生產(chǎn),、生活及物資儲存造成巨大損失,，因此,，隨著工藝水平及要求的提高，空氣除濕等環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要,。

空氣除濕的方法有很多種,，冷凍除濕作為其中的一種，由于能耗小,、操作簡單,、易于控制，得到了廣泛的應(yīng)用,。

冷凍除濕機(jī)就是采用冷凍除濕的原理,，用制冷機(jī)作冷源，以直接蒸發(fā)式冷卻器作冷卻設(shè)備,，把空氣冷卻到露點溫度以下,，析出大于飽和含濕量的水汽，降低空氣的含濕量,，再利用部分或全部冷凝熱加熱冷卻后的空氣,，從而降低空氣的相對濕度， 達(dá)到除濕目的,。冷凍除濕機(jī)具有除濕效果好,、房間相對濕度下降快、運行費用低,、不要求熱源,、也可不需要冷卻水、操作方便,、使用靈活等優(yōu)點,，被廣泛應(yīng)用于*、人防工程,、各類倉庫,、圖書館、檔案館,、地下工程、電子工業(yè),、精密機(jī)械加工,、醫(yī)藥、食品,、農(nóng)業(yè)種子儲藏及各工礦企業(yè)車間等場所,。

2.冷凍除濕機(jī)分類

2.1按使用功能分，可分為：一般型,、降溫型、調(diào)溫型,、多功能型,。

一般型除濕機(jī)是指空氣經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻除濕，由再熱器加熱升溫,，降低相對濕度,，制冷劑的冷凝熱全部由流過再熱器的空氣帶走，其出風(fēng)溫度不能調(diào)節(jié),，只用于升溫除濕的除濕機(jī),。

降溫型除濕機(jī)是指在一般型除濕機(jī)的基礎(chǔ)上，制冷劑的冷凝熱大部分由水冷或風(fēng)冷冷凝器帶走,，只有小部分冷凝熱用于加熱經(jīng)過蒸發(fā)器后的空氣,，可用于降溫除濕的除濕機(jī)。

調(diào)溫型除濕機(jī)是指在一般型除濕機(jī)的基礎(chǔ)上,，制冷劑的冷凝熱可全部或部分由水冷或風(fēng)冷冷凝器帶走,，剩余冷凝熱用于加熱經(jīng)過蒸發(fā)器后的空氣，其出風(fēng)溫度能進(jìn)行調(diào)節(jié)的除濕機(jī),。

多功能型除濕機(jī)是指集升溫除濕（一般型）,、降溫除濕、調(diào)溫除濕三種功能于一體的除濕機(jī),，在無室外機(jī)（風(fēng)冷）或冷卻水（水冷）時仍可選擇升溫除濕功能進(jìn)行除濕的除濕機(jī),。

2.2 按有無帶風(fēng)機(jī)分，可分為：常規(guī)除濕機(jī),、風(fēng)道式除濕機(jī),。

2.3 按結(jié)構(gòu)形式分，可分為：整體式,、分體式,、整體移動式。

2.4 按適用溫度范圍分,，可分為：A型（普通型 18~32℃）,、B型（低溫型 5~32℃）。

2.5 按送回風(fēng)方式分,，可分為：前回前送帶風(fēng)帽型,、后回上送型等。

2.6 按控制形式分,，可分為：自動型和非自動型等,。

2.7 按特殊使用情況分,，還有全新風(fēng)型、防爆型等,。

冷凍除濕機(jī)設(shè)計分析

3.1一般型除濕機(jī)設(shè)計

3.1.1設(shè)計原理[1]

一般型除濕機(jī)由制冷系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)組成,，其除濕原理見圖 1，在焓濕圖上,，除濕過程空氣參數(shù)的變化過程見圖2,。

制冷系統(tǒng)：由壓縮機(jī)1 壓縮出來的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入再熱器 6（作冷凝器用）， 將熱量傳給空氣后,，冷凝成常溫高壓液體,，經(jīng)膨脹閥4節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器2，吸收通過蒸發(fā)器的空氣中的熱量,，變成低溫低壓氣體,，被吸入壓縮機(jī) 1 進(jìn)行壓縮，如此往復(fù)循環(huán),。

送風(fēng)系統(tǒng)：濕空氣被吸入后,，在蒸發(fā)器 2 被冷卻到露點溫度以下，在h-d圖中由狀態(tài)1到狀態(tài) 2 析出凝結(jié)水,，含濕量下降,，再進(jìn)入再熱器 6 吸收制冷劑的熱量而升溫，相對濕度降低,，變?yōu)闋顟B(tài)3由送風(fēng)機(jī) 5 送入房間,。

3.1.2空氣處理過程計算

以一般型除濕機(jī)CFZ10 設(shè)計為例，其名義除濕量要求為10kg/h,。

除濕機(jī)送風(fēng)機(jī)風(fēng)量取2800m³/h,，壓縮機(jī)采用 Copeland 公司的 5HP渦旋式壓縮機(jī)，采用冷凝溫度 40℃,，蒸發(fā)溫度 8℃設(shè)計,，制冷量為 17.3kW。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)[2]規(guī)定的名義工況進(jìn)風(fēng)參數(shù)（狀態(tài) 1）,，干球溫度 27℃,，濕球溫度 21.2

℃，露點溫度 18.3℃,，相對濕度 60%,，焓值 61.795kJ/kg干空氣，含濕量為 13.5357g/ kg干空氣,；空氣經(jīng)蒸發(fā)器冷卻處理后到機(jī)械露點狀態(tài) 2,，其焓值為：

h2 =h1-Q0/（ρV）=61.795– 17.3×360/（1.2×280）=43.259kJ/kg干空氣

機(jī)械露點的相對濕度取 90%，查焓濕圖可得出狀態(tài) 2的其它參數(shù)：干球溫度 16.4℃，濕球溫度 15.4℃,，焓值 43.259kJ/kg干空氣，含濕量為 10.5857g/kg干空氣,；制熱量為 2 1.6kW,，空氣經(jīng)再熱器加熱后到狀態(tài) 3，其干球溫度為：

t2 =t1+Qk/（ρVc）=16.4+21.6×360/（1.2×280×1.0132）=39.2℃

從狀態(tài) 2到狀態(tài) 3為等濕加熱過程,，故含濕量保持不變,，d3 =d2 =10.5857g/kg干空氣，查焓濕圖可得出狀態(tài) 3的其它參數(shù)：干球溫度 39.2℃,，濕球溫度 2.7℃,，焓值 6. 634kJ/kg干空氣，含濕量為 10.5857g/kg干空氣,，相對濕度為 23.7%,。由狀態(tài) 1到狀態(tài) 2析出的凝結(jié)水量即除濕機(jī)的除濕量為：

D=ρV（d1-d2）=1.2×280×（13.5357-10.5857）=90 g/h=9.9kg/h

3.1.3 兩器設(shè)計

蒸發(fā)器及再熱器（冷凝器）均采用套片式翅片，紫銅管規(guī)格采用Ф9.52×0.35,，管間距 25.4m,，排間距 2m，正三角形排列,，鋁片片厚 0.15m,。

蒸發(fā)器采用平片，片距 2.2m,，迎面管排數(shù) 20,，順風(fēng)管排數(shù) 4，翅片長度 100m,，經(jīng)計算,，傳熱面積為 37.73m2，傳熱對數(shù)平均溫差為 13℃,，傳熱系數(shù)為 35.3W/m2℃,，迎面風(fēng)速為 1.53m/s，通路數(shù)取 8,。

再熱器采用雙面沖縫片,，片距 2.2m，迎面管排數(shù) 20,，順風(fēng)管排數(shù) 8,，翅片長度 100m m，經(jīng)計算,，傳熱面積為 75.46m2,，通路數(shù)取 10。

3.1.4 實驗結(jié)果

以上設(shè)計的 CF10一般型除濕機(jī)經(jīng)過了標(biāo)準(zhǔn)的單元式空調(diào)機(jī)試驗臺測試，按國家標(biāo)準(zhǔn)[2]規(guī)定的試驗工況進(jìn)行試驗,，所得的數(shù)據(jù)如下：

以上數(shù)據(jù)顯示,，實驗結(jié)果與設(shè)計計算過程基本相符，滿足了要求,，達(dá)到了設(shè)計目的,。

3.2  降溫型除濕機(jī)設(shè)計思路

降溫型除濕機(jī)與一般型除濕機(jī)相比，在制冷系統(tǒng)中,，增設(shè)了一個水冷冷凝器（水冷式）或一個室外風(fēng)冷冷凝器（分體風(fēng)冷式）,，再熱器面積可減小，充當(dāng)過冷器用,，以增加制冷量,， 提高除濕量。即從壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體,，先進(jìn)入水冷或風(fēng)冷冷凝器冷凝,，再進(jìn)入再熱器過冷，然后才經(jīng)過節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器,。

空氣處理過程與一般型類似,，只是從狀態(tài) 2到狀態(tài) 3的加熱量很小，送風(fēng)溫度較低,，一般比進(jìn)風(fēng)溫度低 7℃左右,，可負(fù)擔(dān)室內(nèi)余熱。

3.3 調(diào)溫型除濕機(jī)設(shè)計思路

降溫型除濕機(jī)與一般型除濕機(jī)相比,，在制冷系統(tǒng)中,，增設(shè)了一個水冷冷凝器（水冷式） 或一個室外風(fēng)冷冷凝器（分體風(fēng)冷式），再熱器面積可減小,。這里面有兩種做法,，一種是將再熱器置于水冷或風(fēng)冷冷凝器前面，與后者串聯(lián)布置,，并分多路控制,，以此調(diào)節(jié)對冷卻除濕后空氣的加熱量，從而達(dá)到控制出風(fēng)溫度的目的,，另外,，水冷式設(shè)比例式三通水量調(diào)節(jié)閥， 調(diào)節(jié)冷卻水量,，風(fēng)冷式設(shè)冷凝風(fēng)量控制,，從而使冷凝器帶走多余的熱量。另一種做法是將再熱器置于水冷或風(fēng)冷冷凝器后面,，也是串聯(lián)布置,，只通過水冷式的水量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷卻水量或風(fēng)冷式的冷凝風(fēng)量控制，來調(diào)節(jié)冷凝器帶走的熱量，從而到達(dá)調(diào)節(jié)出風(fēng)溫度的目的,。

空氣處理過程與一般型類似,，只是從狀態(tài) 2到狀態(tài) 3的加熱量可調(diào)節(jié)，送風(fēng)溫度可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),，也可負(fù)擔(dān)室內(nèi)余熱,。

3.4多功能型除濕機(jī)設(shè)計思路

多功能型除濕機(jī)與調(diào)溫型除濕機(jī)類似，而功能較多,，再熱器所需傳熱面積較大，在沒有冷卻水時也能運行（充當(dāng)一般型除濕機(jī)的作用）,，它也有兩種做法,。一種與調(diào)溫型的不同之處在于再熱器水冷或風(fēng)冷冷凝器為并聯(lián)連接，此時應(yīng)特別注意各支路的阻力平衡問題,，一般需設(shè)一個儲液器,。另一種的做法與調(diào)溫型的基本一致，也是串聯(lián)布置,，再熱器所需傳熱面積較大,，且控制較復(fù)雜。

空氣處理過程根據(jù)所選擇功能的不同,，分別與上述三種機(jī)型一致,。

結(jié)束語

冷凍除濕機(jī)種類繁多，用途廣泛,，可根據(jù)室內(nèi)余熱余濕的情況選擇不同類型的除濕機(jī),， 以滿足工程設(shè)計的需要。另外,，冷凍除濕還可與吸收或吸附式除濕方式相結(jié)合,，以獲得較低露點溫度的空氣狀態(tài)。因此,，根據(jù)不同的除濕要求,，冷凍除濕機(jī)與其它領(lǐng)域的聯(lián)合還可作進(jìn)一步的探討。