十一 除湿设备-吸收除湿在线视频

介绍完加湿设备之后

我们再来看看除湿设备

除湿的过程它的机理主要有三种

冷冻除湿 吸收除湿 吸附除湿

我们最常用的转轮除湿机

实际上有的是吸收的原理

有的是吸附的原理

也有的是两种原理兼而有之

与加湿过程比

除湿过程要困难的多

它实际上是需要把已经混在一起的

干空气与水蒸气分开

这是需要消耗能量才能完成的过程

打个比方说

我们把红豆和绿豆混在一起

并不需要费什么劲

但是如果我们把已经

混在一起的红豆和绿豆分开

这就要消耗很多的能量和时间了

所以除湿是比加湿要困难的多的过程

下面我们介绍一下吸收除湿

吸收除湿我们要利用吸湿剂

也就是desiccant

那么吸湿剂有两种

有液体吸湿剂 也有固体吸湿剂

液体吸湿剂包括有

溴化锂、氯化铝、氯化钙溶液

而固体吸湿剂包括有

氯化钙、生石灰等等

它的原理是在温度相同条件下

吸湿剂表面的饱和水蒸气分压力

要比纯水表面的饱和水蒸气分压力要小

吸收除湿实际上是一种物理化学的作用

也就是说吸湿剂它吸收了水分

它就成为了含有更多结晶水的化合物

而液体除湿系统

它的形式跟喷水室是非常类似的

但是它增加了再生系统

什么叫做再生

就是说把这个液体的吸湿剂

在它吸收了大量的水分之后

它变的稀薄了

所以要把它进行浓缩

恢复它的吸湿能力

再生的方式就是通过加热来浓缩

下面这张图就是非常传统的

溶液除湿的设备图

这张图我们可以看到

红色虚线以上部分

基本上就跟传统的喷水室

是没有什么区别的

虚线下面这部分

就是一个溶液的再生过程

我们可以看到这里有个溶液箱

当溶液箱里面的溶液

是符合要求的浓度的时候

那么它就是进行这样一个

循环喷雾过程

喷嘴喷上去的应该是浓溶液

与空气进行热质交换后

这些溶液很可能就吸收了空气中的水分

从而变成了稀溶液

那么经过一段时间循环之后

这个溶液箱里头的溶液的浓度

可能就过于稀薄了

达不到我们的除湿要求

那么就进入了这个再生过程

再生过程实际上就是让这些稀溶液

通过一个加热器进行加热

然后加热之后这个稀溶液中的水分

就会蒸发出来排到室外

剩下的溶液就变成了浓缩后的浓溶液

再回到这个溶液箱中

好 那我们再看看溶液

它的物理性质又是什么样的

溶液的物理性质决定了

空气处理可能达到的终状态

首先我们看一看这张溶液的性质图

这些斜的曲线每一条

都是溶液的等温线

这张图的纵坐标是溶液表面的

饱和水蒸气分压力

横坐标是溶液的浓度

图中这些倾斜的曲线是溶液的等温线

我们可以看到在760毫米汞柱的时候

这个溶液的等温线就是

100度的等温线了

我们再看在相同溶液浓度的情况下

溶液的温度不同

溶液表面的饱和水蒸气分压力也是不同的

我们看一看这个图中的

1、2、3这三个点

它们所处的溶液浓度都是一样的

但是它们所处的溶液的温度不同

有0度、10度和20度的

你们就可以看到

这个不同温度的溶液表面的

水蒸气分压力有很大的区别

水蒸气分压力越低

它的除湿能力就越强

那么我们是不是能够

通过溶液来达到我们随心所欲的

空气的终状态的要求

那不一定了

比如说有这样一个状态

一方面我们希望这个溶液表面的

水蒸气分压力要很低

要接近两毫米汞柱

但是我们又要希望它的温度比较高

能够把空气加热到20几度

所以我们希望这个溶液

它的温度能够达到30度

但是很可惜 这个溶液的参数

就超出了这条结晶线的范围了

也就是说在这个温度下

溶液是不可能达到那个浓度的

如果达到了这个浓度

溶液里面会出现结晶

所以这条结晶线就意味着每一个温度下

溶液可以达到的最高的浓度

温度越低可以达到的饱和浓度就越低

温度越高可以达到的饱和浓度就越高

比如说我们希望要高浓度而低温的溶液

这样我们的目的就很难达到了

这里给出的是不同溶液浓度

表面的水蒸气饱和分压力线

在焓湿图上的表述

非常有意思的是

我们可以发现所有的等浓度线

几乎都与焓湿图上的

等相对湿度线是重合的

比如说氯化锂溶液

你就可以看到它的30%的等浓度线

是和焓湿图上的40%的等相对湿度线

是重合的

那么超出结晶线这部分

当然是有例外了

所以通过这个性质

我们就可以很容易的利用

这个等相对湿度线

来描述一些溶液的特性了

我们再看看在焓湿图上

实现不同的空气处理过程

我们对溶液有一些什么要求

比如说我们初状态是在1这个位置

我们想处理到

2、3、4、5、6这样五个终状态

那我们对溶液的性质有什么要求

从这张图上我们可以看到

某一个等相对湿度线

也相当于一条溶液的等浓度线

当溶液的浓度是0的时候

它就和焓湿图上的饱和线是重叠的

我们可以看到如果我们从1想处理到2

那么溶液的初状态

就必须比2这个状态点的温度要高

而表面水蒸气分压力要低

所以通过这个我们就可以确定出

喷淋的溶液它所需要的浓度

以及它的温度了

我们再看如果从1处理到第4点

那么初始状态的溶液它的温度

就应该比第4点要低

当然它的表面的饱和水蒸气分压力

肯定也要比第4点要低

但是正如前面我们讲到

我们所要的浓度和温度

都取决于它的溶液的性质

我们还要考虑

它是不是会超出这个结晶线

所以溶液的性质以及它的状态

决定了空气处理可能达到的终状态

那如果一步做不到我们怎么办

其实一步做不到是很正常的

你还可以采用另外一个辅助手段

进行加热或者降温

我们如果用溶液来进行除湿

毕竟是除湿是我们的第一任务

首先我们要让空气终状态的湿度

达到我们的要求

然后再进行一些升温或者是降温的调整

那就会容易的多了

这是清华大学建筑技术科学系

研发的溶液除湿系统

这与传统的溶液除湿系统

有很大的区别

它都是用基本单元模块搭接起来的

每一个基本单元模块

都是用的填料进行垂直喷淋的

很像我们前面看到的湿膜加湿器

或者立式的有填料的喷水室

溶液从下面的底盘抽上来

用泵把溶液从下面的底盘打上来

打到上面的布水器淋到填料上

然后慢慢的又流回到下面的盛水盘

那么空气走过填料的时候

就会和溶液进行热质交换

溶液的温度可以通过外部的一个热源

来进行调整

可以是热源也可以是冷源

把这些单独的溶液模块串联起来

就有可能实现一个

接近等相对湿度线的空气处理过程

这样一个空气处理过程

它在换热中是能量损失最少的

而且这种过程

我们还可以利用自然界的能源

比如说直接利用冷却水

处理一部分的负荷

然后冷冻水的负荷就会小的多了

那么这样的溶液除湿模块

可以不光是用在除湿上

而且还可以用于新排风的热回收

这是一个溶液除湿新排风显热回收机组的

它的原理图

排风通过一连串的模块机组

那么新风也通过一连串的模块机组

新排风之间利用了一个水、水的

换热器来进行换热

排风通过喷水循环

这样就可以把排风中的冷量回收

交给新风侧

通过这个过程 排风逐渐的升温

同时也吸收了喷水中的湿

排出去的排风就变成了一个

高温高湿的这样的空气

而新风从外面进来

首先吸收了排风侧的冷量

同时又通过喷淋的溶液失去了水分

这样新风就可以通过这一连串的过程

一方面吸收了排风的冷量

另一方面又被溶液除湿系统除去了水分

这样就变成了低温低湿的空气

然后可以送到房间中

如果嫌这个温度还不够低的话

我们还可以通过一个表冷器

继续对它进行降温

然后再把它送入到房间中

好 我们现在再来看看

溶液除湿的新排风的全热回收机组

刚才我们看到的是显热回收机组

排风侧和新风侧中间

是通过一个板式换热器

进行显热交换的

而这个要进行全热交换

所以在这个系统中

上下两排的模块是被溶液回路

纵向串联起来的

我们可以看到

在上下两个对应的模块中

溶液从最下面这个模块的

溶液池中抽出来

打到最上面的模块

通过上面的模块喷淋

然后进入到下面这个模块中

继续喷淋

通过这种方式新风中的高温和高湿

都进入到了排风侧

这样新风就会收回了排风侧的冷量

同时把自己的湿量给了排风侧

刚才与显热回收机组非常相似的是

如果这个新风处理完了的湿度和温度

还是不符合要求的话

可以继续再通过一个模块

来调节它的温度和湿度

在这个焓湿图中你可以看到

新风和排风的空气处理过程

几乎就是两条平行线

或者是两条贴着等相对湿度线的

非常接近的这样两条线

这样的新排风全热回收

它的效率可以达到70%以上

在前面介绍的所有过程中

溶液吸收空气中的水蒸气

为空气除湿起了很大的作用

那么溶液吸收了空气中的水蒸气后

它就会逐渐被稀释

变成了稀溶液

这些稀溶液就会慢慢

丧失了它的除湿能力

所以它要被再生

那么再生过程又是什么样的

这里展示的是一个

再生过程的原理的示意图

再生过程必然需要有热源

在这个系统中热源是80度的热水

它与溶液进行了热交换

加热了溶液

然后它就温度降到50多度就排出去了

被稀释了的溶液在这里被加热了

那么它的表面的水蒸气分压力

就会被提高

这样它就很容易把自己的水蒸气

向空气中迁移

我们再看搬走溶液中的水蒸气

我们用的是新风

新风从外面进来通过一个热回收器

把排风中的热量回收加热了新风

被加热的新风

它的饱和水蒸气分压力也会升高

它容纳水蒸气的能力又会增强

当它通过模块的时候

溶液中的水蒸气就转移到了这个新风中

新风经过几级之后

它的含湿量就会变的很高了

这时候在排出之前再通过热回收设备

把它的热量收回去

然后排出到室外

在这些溶液除湿设备中

大家可以发现都是模块化的

一小段一小段的拼接起来的

而且它的换热过程基本上都是逆流的

通过这种方式

可以最大限度的去逼近

无可逆损失的传热过程

尽量的减少热质交换过程中的

不可逆损失

这就是一个模块化的

溶液除湿设备的效率

能够比传统的溶液除湿设备的效率

要高得多的它的根本原因所在