轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的兩種節(jié)能設(shè)計(jì)措施

　　摘要：本文闡述了活性硅膠和分子篩轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的兩種節(jié)能措施，充分剖析了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組的廢熱利用，彌補(bǔ)了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的耗能缺點(diǎn)，對轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)在食品制藥行業(yè)的推廣應(yīng)用進(jìn)行了拓寬。關(guān)鍵詞：廢熱利用、板式顯熱換熱器、熱管式換熱器、冷凝熱⒈概述:在食品制藥行業(yè),許多生產(chǎn)加工工藝必須使空氣濕度維持在45%以下,才能生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品。如青霉素粉針的生產(chǎn)需要空氣濕度維持在28%以下；軟膠囊的烘干需要空氣濕度維持在30%以下；檸檬酸的冷卻包裝需要空氣濕度維持在15%以下等等.為使空氣濕度維持在45%以下，必須借助轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和空調(diào)冷卻除濕相結(jié)合的雙級除濕方法。采用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得低溫低濕的空氣，缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)由于需要再生而消耗大量的能源。目前市面上常見的除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪因吸濕劑不同而分為三種：氯化鋰、活性硅膠、分子篩。由于氯化鋰腐蝕性很強(qiáng)、極易溶于水等原因，再生用熱空氣不宜回收。活性硅膠和分子篩無腐蝕性，再生能源可以回收利用。采用板式顯熱交換器或者熱管式換熱器可以回收再生廢熱，從而降低再生能源。由于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)特別耗能，一般用戶大都采用局部除濕的方式。采用局部除濕時(shí)，除濕機(jī)組所需制冷量大都在10萬kcal/h以下，故制冷方式采用直接蒸發(fā)式的較多。直接蒸發(fā)式制冷機(jī)有冷凝熱產(chǎn)生，而轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)又需要再生熱源，所以把冷凝熱作為轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的再生用熱源是一種比較好的節(jié)能措施。⒉轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生空氣的廢熱利用(見圖1)：①對再生系統(tǒng)排出廢氣不回收時(shí)的耗電量：聯(lián)眾-ECW之USD-30D轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的額定處理風(fēng)量為5000CMH(立方米/小時(shí),下同)，再生風(fēng)量為1700CMH，硅膠除濕轉(zhuǎn)輪的再生溫度為140℃，再生進(jìn)風(fēng)溫度按20℃計(jì)算，此轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的每小時(shí)的耗能量為(140-20)×1.01×1700×1.2÷3.6＝(W)，每小時(shí)耗電量是÷0.9=(W)。②對再生系統(tǒng)排出廢氣回收時(shí)的耗電量：當(dāng)再生加熱溫度為140℃時(shí)，再生風(fēng)排出廢氣溫度為70～80℃。因?yàn)樵偕L(fēng)排出廢氣中含有大量水分，所以只針對其中的顯熱部分進(jìn)行回收。板式或者是熱管式換熱器顯熱回收效率按60%進(jìn)行計(jì)算，則20℃的新風(fēng)與廢氣經(jīng)過熱回收換熱器后，新風(fēng)溫度升高至62～68℃。我們?nèi)≈虚g值按65℃進(jìn)行計(jì)算，則每小時(shí)耗電量為(140-65)×1.01×1700×1.2÷3.6÷0.9＝(W)。③運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)約：每小時(shí)節(jié)約電：-=(W)。按每年運(yùn)行150天，每天運(yùn)行8小時(shí)計(jì)算，每度工業(yè)用電按0.80元計(jì)算，則每年下來節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)用為：0.80×8×150×28.616=.36元。而目前一臺1700CMH的板式顯熱交換器的市場價(jià)為￥5100.00元，而熱管式換熱器的價(jià)格只需要￥3500.00元。從而可見采用帶熱回收裝置的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是經(jīng)濟(jì)節(jié)能的。④板式顯熱換熱器：板式顯熱交換器的工作原理是采用厚度0.105mm的防腐鋁箔作為基材；單元體的波紋板交叉疊積，并用膠使其峰谷與隔板粘結(jié)而組成的。當(dāng)隔板兩側(cè)之間存在溫度差時(shí)，兩者間就將產(chǎn)生傳熱過程。目前此類產(chǎn)品，國內(nèi)技術(shù)已相當(dāng)成熟。⑤熱管式換熱器：熱管換熱器是一種借助工質(zhì)(如氨、丙酮、甲醇等)的相變進(jìn)行熱傳遞的換熱管件。通常，熱管換熱器由多根熱管組成。為了增大傳熱面積，管外加有翅片，翅化比一般為10～25。沿氣流方向的熱管排數(shù)通常為4～10排。

　　圖1熱交換器對再生排風(fēng)的回收利用示意圖

　　⒊帶風(fēng)冷制冷機(jī)的組合式轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)冷凝熱的回收利用：轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕各有所長，如果能優(yōu)化組合，互補(bǔ)所短，將會更好的發(fā)揮其效能。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有學(xué)者關(guān)注這種轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相結(jié)合的組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)，有的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的生產(chǎn)廠家已進(jìn)行了這種改進(jìn)，如聯(lián)眾-ECW的風(fēng)冷型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組。但是如何使它的結(jié)構(gòu)更趨合理，運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)，還需要進(jìn)行不斷的研究與改進(jìn)。①轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)及其特性：轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)，就是將具有冷熱交換的冷卻除濕循環(huán)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)輪除濕相結(jié)合，利用制冷系統(tǒng)的吸熱除濕進(jìn)行前期除濕，而利用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行深度除濕，同時(shí)利用冷凝器的放熱來加熱再生空氣。圖2所示為轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)簡圖。轉(zhuǎn)輪和冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)與冷卻除濕空調(diào)系統(tǒng)的比較:冷卻除濕在一定的范圍內(nèi)除濕效果好，且性能穩(wěn)定，但當(dāng)要求濕度較低時(shí)，蒸發(fā)溫度很低，除濕能力下降，此時(shí)選用轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)，可以達(dá)到很好的效果。

　　圖2轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)簡圖

　　圖3空氣除濕處理過程

　　從圖3上可以看出，2點(diǎn)干球溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2＇點(diǎn)，即組合式空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻除濕蒸發(fā)溫度高于冷卻除濕機(jī)中的蒸發(fā)溫度，當(dāng)4點(diǎn)所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度低于0℃時(shí)，采用冷卻除濕空調(diào)系統(tǒng)容易使蒸發(fā)器表面結(jié)霜，而組合式空調(diào)系統(tǒng)卻不受露點(diǎn)溫度限制，可以根據(jù)需要選擇合適的蒸發(fā)溫度，避免了由于蒸發(fā)溫度降低而引起的種種不利情況，所以，當(dāng)送風(fēng)狀態(tài)的露點(diǎn)溫度低于0℃時(shí)，采用轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式空調(diào)系統(tǒng)比單一的冷卻除濕系統(tǒng)要優(yōu)越的多。②轉(zhuǎn)輪與冷卻組合式除濕空調(diào)系統(tǒng)特性Ⅰ冷卻除濕作為前期除濕，突出了冷卻除濕機(jī)高露點(diǎn)工況下能耗低且冷卻盤管不易結(jié)霜的優(yōu)點(diǎn)。Ⅱ用轉(zhuǎn)輪除濕進(jìn)行深度除濕，突出了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)低溫低濕條件下，不受露點(diǎn)限制且除濕量大的優(yōu)點(diǎn)。Ⅲ用冷卻除濕循環(huán)系統(tǒng)冷凝器放熱來加熱再生空氣，充分利用系統(tǒng)內(nèi)部熱能，克服了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生耗熱量大的缺點(diǎn)，最終達(dá)到節(jié)能目的。Ⅳ可以利用太陽能、工業(yè)廢熱等低溫?zé)嵩醋鳛樵偕訜釤嵩矗瑴p輕了對電力的依賴，并節(jié)約了大量的能源。

　　參考文獻(xiàn)：⑴陸耀慶主編《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》⑵2004年暖通年會論文集----轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)變工況穩(wěn)態(tài)性能模擬分析⑶無錫北溪空調(diào)設(shè)備有限公司熱管式換熱器產(chǎn)品手冊⑷無錫市聯(lián)眾控濕節(jié)能設(shè)備有限公司轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)產(chǎn)品手冊。