基于复合吸附剂的小型内热式空气取水装置实验研究
发布时间：2021-05-09 20:03
为了实现珍贵文物的长期保存,博物馆需要根据文物种类进行不同的温湿度设置。同时,文物有外出展览的需求,因此小型独立恒湿展柜应运而生。小型文物恒湿展柜的温度是通过博物馆空调系统进行调节,而湿度的控制是通过空气与水直接接触的方式实现,由于展柜存在水蒸气泄露的现象,需要不断向展柜水箱补充水分。人工加水存在着一定的安全隐患,而空气中的水分取之不尽用之不竭,可以作为自动取水装置的水源。针对空气取水装置,大多基于制冷结露法进行取水,存在能耗高、效率低的缺点,且设备体积较为庞大,因此不适用于博物馆中的小型恒湿展柜。本文基于博物馆部分文物独立展出的特殊需求,并综合考量了各种空气取水方法的优缺点,提出了一种基于复合吸附剂的小型内热式空气取水装置,其具备小巧轻便、结构紧凑、能耗较低等特点,可满足博物馆展柜自动补水需求,并基于该装置展开了以下工作:（1）结合博物馆小型恒湿展柜的补水需求和结构特征,提出了基于吸附原理的空气取水方法,阐述了吸附式空气取水装置吸附阶段和脱附阶段的工作原理。从理论层面分析环境温湿度对于吸附量、冷凝温度对于最终取水量的影响,结果表明:环境湿度越大、温度越低,装置的吸附量越大;冷凝温度越...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 空气取水方法的发展与现状
1.2.1 制冷结露法
1.2.2 聚雾取水法
1.2.3 膜分离法
1.2.4 吸收/吸附取水法
1.3 目前存在的问题
1.4 本文主要工作
第2章 吸附式空气取水装置设计及仿真分析
2.1 吸附式空气取水原理简介
2.2 装置的工作流程理论分析及补水需求计算
2.3 小型吸附式空气取水装置模拟分析
2.3.1 吸附理论模型
2.3.2 吸附床结构
2.3.3 蓄水池结构
2.3.4 散热器结构
2.4 本章小结
第3章 吸附式空气取水装置搭建及复合吸附剂制备
3.1 实验装置及测量系统
3.2 实验装置有效性验证
3.3 吸附剂的研究
3.3.1 传统吸附剂
3.3.2 复合吸附剂
3.4 本章小结
第4章 基于复合吸附剂的空气取水装置实验研究
4.1 加热功率影响分析
4.2 复合吸附剂吸附性能测试
4.3 装置取水量及能耗分析
4.3.1 取水量对比
4.3.2 能耗对比
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 主要创新点
5.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文及其他
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太阳能半导体制冷空气取水装置性能研究[J]. 历德义,邓博文,卢宏宇,王莹,陈东生. 实验室研究与探索. 2018(07)
[2]微型空气取水装置拉瓦尔管导流结构的CFD研究[J]. 蔡申,李松晶,吴海成,袁帅,周礼根,张亮. 机电工程. 2018(03)
[3]新型空气取水用复合吸附剂的配制及吸附性能研究[J]. 程俊峰,赵惠忠,刘雪燕,宋莎莎. 化工新型材料. 2017(10)
[4]微流控空气取水装置热力学分析与设计[J]. 杨天航,王贝贝,李松晶. 液压与气动. 2017(07)
[5]一种吸附式空气取水装置的性能实验[J]. 刘金亚,王佳韵,王丽伟,祁烨. 化工学报. 2016(S2)
[6]半导体制冷空气取水系统的优化研究[J]. 曹旦,邹钺. 建筑热能通风空调. 2016(09)
[7]一种基于PDMS的微型空气取水装置研究[J]. 王贝贝,李爻,李松晶. 机电工程. 2015(08)
[8]复合除湿剂导热系数及动态除湿性能研究[J]. 郑旭,王如竹,王丽伟,葛天舒. 工程热物理学报. 2014(10)
[9]用示踪气体法检测文物展柜换气率技术研究[J]. 徐方圆,吴来明,解玉林,黄河. 文物保护与考古科学. 2012(02)
[10]两种液体吸湿剂的除湿性能比较[J]. 易晓勤,刘晓华. 中国科技论文在线. 2009(07)
博士论文
[1]基于复合活性炭纤维材料的吸附式空气取水原理与系统[D]. 王佳韵.上海交通大学 2018
[2]基于储湿换热器的温湿度弱关联控制高效热泵[D]. 涂耀东.上海交通大学 2017
[3]铝基吸附剂的制备、表征及对F-的吸附性能研究[D]. 许乃才.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
硕士论文
[1]恒湿文物展柜用吸附式空气取水装置研制及其特性研究[D]. 刘庸.浙江大学 2019
[2]基于双回路表冷器的恒温恒湿空调系统节能与热湿解耦机理研究[D]. 魏星.浙江大学 2018
[3]吸附式空气取水装置研制及特性研究[D]. 杨凡.西南交通大学 2016
[4]基于扩散吸收式制冷的文物微环境湿度控制系统的研究[D]. 王恒旭.浙江大学 2016
[5]径向流吸附器内流动与传热传质理论研究[D]. 陈瑶.浙江大学 2015
[6]空分用立式径向流分子筛吸附器吸附性能研究[D]. 王晓蕾.浙江大学 2013
本文编号：3177935
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 空气取水方法的发展与现状
1.2.1 制冷结露法
1.2.2 聚雾取水法
1.2.3 膜分离法
1.2.4 吸收/吸附取水法
1.3 目前存在的问题
1.4 本文主要工作
第2章 吸附式空气取水装置设计及仿真分析
2.1 吸附式空气取水原理简介
2.2 装置的工作流程理论分析及补水需求计算
2.3 小型吸附式空气取水装置模拟分析
2.3.1 吸附理论模型
2.3.2 吸附床结构
2.3.3 蓄水池结构
2.3.4 散热器结构
2.4 本章小结
第3章 吸附式空气取水装置搭建及复合吸附剂制备
3.1 实验装置及测量系统
3.2 实验装置有效性验证
3.3 吸附剂的研究
3.3.1 传统吸附剂
3.3.2 复合吸附剂
3.4 本章小结
第4章 基于复合吸附剂的空气取水装置实验研究
4.1 加热功率影响分析
4.2 复合吸附剂吸附性能测试
4.3 装置取水量及能耗分析
4.3.1 取水量对比
4.3.2 能耗对比
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 主要创新点
5.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文及其他
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太阳能半导体制冷空气取水装置性能研究[J]. 历德义,邓博文,卢宏宇,王莹,陈东生. 实验室研究与探索. 2018(07)
[2]微型空气取水装置拉瓦尔管导流结构的CFD研究[J]. 蔡申,李松晶,吴海成,袁帅,周礼根,张亮. 机电工程. 2018(03)
[3]新型空气取水用复合吸附剂的配制及吸附性能研究[J]. 程俊峰,赵惠忠,刘雪燕,宋莎莎. 化工新型材料. 2017(10)
[4]微流控空气取水装置热力学分析与设计[J]. 杨天航,王贝贝,李松晶. 液压与气动. 2017(07)
[5]一种吸附式空气取水装置的性能实验[J]. 刘金亚,王佳韵,王丽伟,祁烨. 化工学报. 2016(S2)
[6]半导体制冷空气取水系统的优化研究[J]. 曹旦,邹钺. 建筑热能通风空调. 2016(09)
[7]一种基于PDMS的微型空气取水装置研究[J]. 王贝贝,李爻,李松晶. 机电工程. 2015(08)
[8]复合除湿剂导热系数及动态除湿性能研究[J]. 郑旭,王如竹,王丽伟,葛天舒. 工程热物理学报. 2014(10)
[9]用示踪气体法检测文物展柜换气率技术研究[J]. 徐方圆,吴来明,解玉林,黄河. 文物保护与考古科学. 2012(02)
[10]两种液体吸湿剂的除湿性能比较[J]. 易晓勤,刘晓华. 中国科技论文在线. 2009(07)
博士论文
[1]基于复合活性炭纤维材料的吸附式空气取水原理与系统[D]. 王佳韵.上海交通大学 2018
[2]基于储湿换热器的温湿度弱关联控制高效热泵[D]. 涂耀东.上海交通大学 2017
[3]铝基吸附剂的制备、表征及对F-的吸附性能研究[D]. 许乃才.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
硕士论文
[1]恒湿文物展柜用吸附式空气取水装置研制及其特性研究[D]. 刘庸.浙江大学 2019
[2]基于双回路表冷器的恒温恒湿空调系统节能与热湿解耦机理研究[D]. 魏星.浙江大学 2018
[3]吸附式空气取水装置研制及特性研究[D]. 杨凡.西南交通大学 2016
[4]基于扩散吸收式制冷的文物微环境湿度控制系统的研究[D]. 王恒旭.浙江大学 2016
[5]径向流吸附器内流动与传热传质理论研究[D]. 陈瑶.浙江大学 2015
[6]空分用立式径向流分子筛吸附器吸附性能研究[D]. 王晓蕾.浙江大学 2013
本文编号：3177935
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