除湿溶液真空再生装置优化与实验研究

发布时间：2017-05-28 16:06

  本文关键词：除湿溶液真空再生装置优化与实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：溶液再生是液体除湿空调系统中不可或缺的主要环节,再生器的性能高低直接影响除湿器的除湿效果,不同再生方式的研究其本质是为了提高再生效率,降低能量消耗。本文将真空技术应用于溶液的再生环节,研究除湿溶液采用这种新型真空再生方式的再生性能。本文共有六个章节,可以归纳为三大部分:第一部分介绍了国内外相关领域的研究现状,并对溶液的沸腾过程进行了理论分析,基于质量守恒和能量守恒原理推导了再生过程的数学模型;第二部分主要是实验装置介绍和实验数据的分析处理,以常用的液体除湿剂——氯化锂溶液为研究对象,实验条件为热源温度64℃~76℃,溶液初始温度45℃~60℃,溶液浓度28%~34%,再生压力4k Pa~10k Pa,冷水温度12℃~24℃,定义平均再生量和系统热效率作为评价指标,得出各参数对再生性能的影响规律,并分析了溶液在低压下的沸腾换热特性;最后一部分是再生系统的优化分析,内容包括选取多组工况对实验和模拟结果进行对比,分析了再生装置的能量平衡关系,并拟合了相关因素的关联式,最后结合再生量和系统热效率指标得出了再生系统的最优运行参数。通过以上理论分析和实验研究,得出的主要结论如下:(1)除湿溶液在真空条件下的再生是一种高效的新型再生方式,结合除湿器可以建立结构紧凑、蓄能环保、不受室外空气状态影响的液体除湿空调系统,具有良好的应用潜力。(2)在一定范围内溶液再生量与热源温度成正比,提高溶液初始温度同样有利于再生;当其它参数一定时,溶液的初始温度越高,溶液可以利用更多的内热能促使水分蒸发,从而提高溶液再生量;溶液的浓度越小、再生压力越低,其再生量越大,但是溶液浓度较低时需要注意气泡脱离时引起的液滴夹带现象,再生压力较低时要考虑到再生系统的安全性与稳定性。(3)在实验条件下,溶液浓度对再生性能的影响最大,冷水温度的影响最小;在一定压力下沸腾换热系数随着热流密度的增加而升高,但随压力的变化较为复杂。(4)对于浓度为30%的Li Cl溶液,最优再生工况为热源温度70℃,溶液初始温度60℃,再生压力4k Pa,冷水温度20℃。此时系统的加热量为7.56k W,平均再生量为19.17g/(m2·s),系统热效率为84.2%,计算得到捕水器的捕水效率为87.1%。
【关键词】：溶液再生 真空技术 沸腾特性 系统优化
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 溶液再生的研究现状11-16
• 1.2.1 溶液再生方式的研究11-13
• 1.2.2 溶液沸腾特性方面的研究13-15
• 1.2.3 真空技术的应用研究15-16
• 1.3 课题的研究内容及意义16-17
• 1.4 小结17-19
• 第二章 真空条件下溶液再生的理论分析19-35
• 2.1 溶液沸腾再生机理19-25
• 2.1.1 汽泡的热力学与动力学分析19-22
• 2.1.2 容积沸腾曲线22-23
• 2.1.3 容积沸腾的传热模型23-25
• 2.2 溶液的物性变化25-28
• 2.2.1 溶液表面的水蒸汽分压力25-27
• 2.2.2 溶液的密度和粘度系数27
• 2.2.3 溶液的导热系数和比热27-28
• 2.2.4 表面张力28
• 2.3 数学模型28-33
• 2.3.1 温度和水蒸汽密度边界层29
• 2.3.2 定性描述29-30
• 2.3.3 控制方程30-31
• 2.3.4 方程的差分形式31-32
• 2.3.5 计算步骤32
• 2.3.6 计算结果32-33
• 2.4 小结33-35
• 第三章 真空下溶液再生的实验研究35-43
• 3.1 实验装置介绍35-39
• 3.2 实验目的与操作流程39
• 3.3 分析方法39-40
• 3.4 实验方案40-42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 实验数据分析43-53
• 4.1 热源温度的影响43-44
• 4.2 溶液初始温度的影响44-46
• 4.3 溶液浓度的影响46-47
• 4.4 再生压力的影响47-48
• 4.5 冷水温度的影响48-49
• 4.6 换热特性分析49-52
• 4.7 小结52-53
• 第五章 真空再生系统的优化分析53-60
• 5.1 实验值与模拟值对比53-54
• 5.2 再生系统的能量平衡54-57
• 5.3 相关数据的拟合分析57-59
• 5.4 小结59-60
• 第六章 总结与展望60-63
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-63
• 参考文献63-68
• 发表论文及参加科研情况68-69
• 致谢69-70

【参考文献】

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本文编号：402969