热质交换原理与设备-第5章.课件

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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6115.1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除湿方法冷却法除湿液体吸收剂除湿固体吸附剂除湿转轮法除湿膜法除湿分离原理冷凝吸收吸附吸附渗透除湿后露点/0-200-30-30-50-30-50-20-40设备占地面积中大大小小操作维修中难中难中空气量/(/min)03010020000200002000100生产规模小大

2、型大型中大型小大型小大型主要设备冷冻机、空气冷却器吸收塔、泵、换热器吸附塔、换热器、切换阀等转轮除湿器、换热器膜分离器、换热器能耗大小大大大大小图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

3、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)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

4、积吸附剂种类硅 胶活性氧化铝分 子 筛比表面积/（/g）3008001004004007505.3.6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

5、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

6、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、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

7、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

8、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6115.7.1除湿方式的优化选择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

9、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