压缩空气溶液除湿实验研究及系统性能分析

发布时间：2017-09-19 17:33

  本文关键词：压缩空气溶液除湿实验研究及系统性能分析

  更多相关文章： 压缩空气 溶液除湿 耦合传热传质 实验研究 系统模拟

【摘要】：压缩空气溶液除湿技术是一种基于溶液除湿技术的新型压缩空气深度干燥方法,能够做到对压缩空气深度干燥；同时具有溶液除湿系统无污染、体积小、易操作,且能有效利用如空压机余热等低品位热源驱动再生等优点,有望替代压缩空气冷冻干燥技术,在工业干燥领域具有广泛的应用前景。本文采用理论与实验结合的方式对该新型干燥系统的性能进行探讨,主要研究内容与结果如下：首先,阐述了压缩空气溶液除湿的工作原理,对逆流填料塔型高压除湿器性能测试实验台进行优化改进,将实验过程压缩空气的流速提高至1.15m/s,从而研究更高空气流速下的除湿性能及传热传质性能。分析了典型除湿工况下的实验数据误差,结果表明系统中主要性能参数最大相对误差均在5%以内,说明实验数据具有较高的准确性和可信度。其次,在压缩空气溶液除湿实验平台上,以LiBr溶液为除湿剂,对压缩空气溶液除湿过程进行实验研究,主要研究了空气压力、空气流量、溶液流量、溶液进口温度和浓度等对压缩空气溶液除湿性能及传热传质系数的影响,实验结果表明0.60MPa压力下该除湿系统可将压缩空气含湿量处理到0.1g/kg,对应的露点温度为-37.9℃。然后依据实验数据进行拟合得出传热传质系数的关联式,为高压溶液除湿器的优化设计提供了理论和实验依据。理论分析了LiCl和LiBr水溶液在压缩空气溶液除湿系统中的除湿能力；以溶液表面水蒸气分压力作为比较基准,压缩空气出口含湿量和除湿量作为除湿性能的评价指标,实验研究了两种溶液在压缩空气溶液除湿系统中的除湿性能。结果表明：在相同的处理工况下,采用LiCl溶液对压缩空气进行除湿能得到更低的空气出口含湿量和更高的除湿量,除湿过程的传质系数也高于LiBr溶液,LiCl溶液在压缩空气溶液除湿系统中具有更优的除湿能力和传质性能。最后,将压缩空气溶液除湿、溶液常压再生及空压机余热回收等有机结合,采用溶液自循环的方式运行,对系统模型进行构建,通过数值模拟分析了系统的整体性能。研究了不同运行参数,如溶液除湿／再生自循环流量比、溶液流量、除湿溶液温度、再生温度等对系统的除湿性能的影响；对系统能耗进行分析,其中溶液再生耗热量仅占空压机余热回收量的21%左右,为后续系统的优化运行、变工况运行控制策略的实施以及后期推广提供了理论依据。
【关键词】：压缩空气 溶液除湿 耦合传热传质 实验研究 系统模拟
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH41;TB4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符号表10-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 传统压缩空气干燥方法及存在的问题12-15
• 1.2.1 压缩空气冷冻干燥技术12-13
• 1.2.2 压缩空气吸附干燥技术13-14
• 1.2.3 压缩空气膜除湿技术14-15
• 1.3 压缩空气溶液除湿技术研究现状15-17
• 1.3.1 压缩空气溶液除湿技术的优势15
• 1.3.2 压缩空气溶液除湿系统性能研究15-16
• 1.3.3 压缩空气溶液除湿传热传质模型研究16-17
• 1.4 本文的研究内容17-18
• 第二章 压缩空气溶液除湿实验平台及误差分析18-27
• 2.1 压缩空气溶液除湿原理及数学模型18-21
• 2.1.1 压缩空气溶液除湿原理18
• 2.1.2 压缩空气溶液除湿数学模型18-21
• 2.2 压缩空气溶液除湿实验测试平台21-24
• 2.2.1 实验系统组成21-22
• 2.2.2 压缩空气溶液除湿装置22
• 2.2.3 其他设备与测量装置22-24
• 2.3 实验系统误差分析24-26
• 2.3.1 误差分析基本原理24
• 2.3.2 实验数据误差分析24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 压缩空气溴化锂溶液除湿实验研究27-42
• 3.1 获取传热传质系数的数值方法27-28
• 3.2 能量平衡分析28-29
• 3.3 压缩空气溶液除湿实验研究29-39
• 3.3.1 空气压力对除湿过程的影响30-32
• 3.3.2 压缩空气流速对除湿过程的影响32-34
• 3.3.3 溶液浓度对除湿过程的影响34-36
• 3.3.4 溶液温度对除湿过程的影响36-37
• 3.3.5 溶液流量对除湿过程的影响37-39
• 3.4 压缩空气溶液除湿耦合传热传质关联式与模型验证39-41
• 3.4.1 除湿过程耦合传热传质系数实验关联式39-40
• 3.4.2 高压溶液除湿器模型验证40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 压缩空气溶液除湿中不同除湿剂除湿性能比较42-49
• 4.1 不同除湿剂除湿能力理论分析42-43
• 4.2 不同除湿剂除湿性能实验研究43-46
• 4.2.1 空气压力对压缩空气溶液除湿性能的影响44-45
• 4.2.2 空气流速对压缩空气溶液除湿性能的影响45-46
• 4.3 除湿过程传质系数比较46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 压缩空气溶液除湿系统性能研究49-63
• 5.1 压缩空气溶液除湿系统介绍49-50
• 5.2 压缩空气溶液除湿系统模型建立50-54
• 5.2.1 高压除湿器模型50-51
• 5.2.2 再生器模型51-52
• 5.2.3 空压机模型52-53
• 5.2.4 热交换器模型53-54
• 5.2.5 系统性能计算54
• 5.3 系统性能模拟分析54-60
• 5.3.1 除湿循环流量比对系统性能的影响55-56
• 5.3.2 再生循环流量比对系统性能的影响56-58
• 5.3.3 除湿溶液流量对系统性能的影响58
• 5.3.4 除湿溶液温度对系统性能的影响58-59
• 5.3.5 再生溶液温度对系统性能的影响59-60
• 5.4 压缩空气溶液除湿系统能耗分析60-62
• 5.4.1 空压机余热再生可行性分析60-61
• 5.4.2 空压机余热回收系统61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第六章 研究总结与展望63-65
• 6.1 研究总结63-64
• 6.2 研究展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 硕士期间发表论文及其他成果69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;南京企业已研制出新型“溶液除湿空调”[J];制冷空调与电力机械;2008年04期

2 李秀伟;张小松;王庚;曹熔泉;;溶液除湿能力强化[J];化工学报;2008年10期

3 陈林;陈群;李震;过增元;;溶液除湿性能分析和优化的湿阻法[J];科学通报;2010年12期

4 唐易达;郑文亨;贾彬;唐中华;梁才航;;热湿条件下溶液除湿空调的性能分析[J];化工学报;2010年11期

5 王顺林;;溶液除湿空调除湿性能的实验研究[J];发电与空调;2013年02期

6 刘守帅;张子平;张伟捷;邹嘉艳;;溶液除湿空调在高湿环境中应用的理论分析[J];河北建筑科技学院学报;2005年04期

7 熊珍琴;代彦军;王如竹;;两级双溶液除湿系统性能研究[J];上海交通大学学报;2009年05期

8 陈煜健;裴清清;许贵泉;周智明;李芳艳;廖柱;;溶液除湿空调空气中带液离子检测方法及其应用[J];建筑热能通风空调;2009年03期

9 那恺;;针对溶液除湿技术应用中相关问题的讨论[J];制冷与空调;2010年02期

10 熊珍琴;代彦军;王如竹;;两级双溶液除湿/再生模块实验研究[J];工程热物理学报;2009年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 谢晓云;江亿;刘拴强;刘晓华;陈晓阳;;新型高效热驱动溶液除湿空调原理及应用[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年

2 刘守帅;张子平;张伟捷;邹嘉艳;;溶液除湿空调在高湿环境中应用的理论分析[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年

3 张伟荣;刘晓华;李震;江亿;;溶液除湿空调盐溶液物性研究[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集（1）[C];2004年

4 熊珍琴;代彦军;王如竹;邓建;;溶液除湿冷却系统的，

本文编号：883010