膜式除濕空氣制冷系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、空氣制冷系統(tǒng)以天然工質(zhì)空氣作為制冷劑，具有不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，然而由于其 COP偏低，所以并未得到廣泛應(yīng)用。另外，空氣制冷系統(tǒng)水蒸氣在渦輪中冷凝結(jié)冰對(duì)渦輪乃至整個(gè)系統(tǒng)危害極大。因此，為進(jìn)一步改善空氣制冷系統(tǒng)的性能，本文應(yīng)用膜除濕器對(duì)低溫空氣制冷速凍系統(tǒng)進(jìn)行集中除濕，在保障良好除濕性能的同時(shí)降低整個(gè)系統(tǒng)能耗，提高系統(tǒng)的COP。
　　采用集總參數(shù)法建立膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，在相同工況條件下分別對(duì)三種不同回?zé)崃鞒痰南到y(tǒng)性能進(jìn)

2、行仿真，分析膜除濕器和不同回?zé)崃鞒虒?duì)系統(tǒng)性能的影響。在仿真的基礎(chǔ)上，對(duì)三種不同回?zé)崃鞒痰哪こ凉窨諝庵评湎到y(tǒng)的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，以驗(yàn)證仿真結(jié)果；同時(shí)，將膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)性能與采用分子篩除濕的空氣制冷系統(tǒng)性能進(jìn)行了對(duì)比，得出如下結(jié)論：
　?。?）與分子篩除濕的空氣制冷系統(tǒng)相比，膜除濕空氣制冷系統(tǒng)顯著減少了渦輪中水蒸氣的冷凝量，且膜除濕系統(tǒng)的功耗小于分子篩除濕系統(tǒng)功耗，COP高于分子篩除濕系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于二級(jí)回?zé)崃鞒滔?/p>

3、統(tǒng)，在壓氣機(jī)進(jìn)口壓力為200kPa工況下，膜除濕系統(tǒng)的水蒸氣冷凝量和功耗比分子篩除濕系統(tǒng)分別減少了約51％和20%，而 COP提高了約22%。膜除濕系統(tǒng)保障系統(tǒng)除濕性能的同時(shí)，還能夠降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)COP。
　?。?）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于膜除濕器，其出口含濕量隨著進(jìn)氣壓力的升高、總流量的減少及反掃比的增大而降低。在總流量為0.12kg/min、反掃比為20%、進(jìn)氣壓力為600kPa工況條件下，膜除濕器出口含濕量約為0.29g/

4、kg。
　?。?）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于膜除濕空氣制冷系統(tǒng)，回?zé)崃鞒炭梢栽黾酉到y(tǒng)制冷量，提高系統(tǒng) COP，且二級(jí)回?zé)崃鞒虒?duì)系統(tǒng)的改善效果更加明顯。在壓氣機(jī)進(jìn)口壓力為200kPa工況下，二級(jí)回?zé)崃鞒滔到y(tǒng)制冷量和COP約為3200W和0.18，比無(wú)回?zé)崃鞒谭謩e提高約78%和80%。
　?。?）仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)是一致的，但數(shù)值上存在一定的誤差。在壓氣機(jī)進(jìn)口壓力為200kPa工況下，二級(jí)回?zé)崃鞒痰哪こ凉窨諝庵评湎到y(tǒng)COP和渦輪中