基于溶液除濕的平板降膜傳熱傳質(zhì)理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)無污染、運(yùn)行成本低、耗電少、可利用低品位熱源實(shí)現(xiàn)溶液再生，可望成為傳統(tǒng)壓縮式制冷空調(diào)的替代品。除濕器和再生器是溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的兩個(gè)核心部件，其內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)對(duì)系統(tǒng)總體性能有著重要影響。本文采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，著重對(duì)溶液除濕再生過程的傳熱傳質(zhì)規(guī)律進(jìn)行探討。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　 構(gòu)建了平板降膜溶液除濕再生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以氯化鋰水溶液為除濕鹽溶液，對(duì)逆流溶液除濕再生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要考察了空氣流量、溶

2、液流量、進(jìn)口溶液溫度和濃度對(duì)除濕再生過程中的傳熱傳質(zhì)系數(shù)的影響。結(jié)果表明，溶液除濕再生過程中影響其傳熱傳質(zhì)系數(shù)的主要是空氣和溶液的流量，而溶液的溫度和濃度影響較小。同時(shí)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了傳熱傳質(zhì)準(zhǔn)則數(shù)關(guān)聯(lián)式，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析。
　　 在熱平衡條件較好的情況下，絕熱NTU-Lef（傳質(zhì)單元數(shù)·劉易斯因子）模型可用于衡量溶液與空氣之間的傳熱傳質(zhì)系數(shù)。然而，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件下，由于散熱損失及除濕/再生器裝置熱容量大等因素，難以

3、達(dá)到較好的熱量平衡。本文對(duì)絕熱NTU-Lef模型進(jìn)行了熱量平衡修正，提出熱量補(bǔ)償法，該方法能夠較好地預(yù)測(cè)溶液除濕再生過程的傳熱傳質(zhì)系數(shù)。
　　 以逆卡諾循環(huán)為類比，對(duì)溶液除濕再生循環(huán)的機(jī)理進(jìn)行了討論。認(rèn)為這類熱力學(xué)逆循環(huán)中必然伴隨著能量的進(jìn)化和退化，而且兩者互為前提，共同作用，從而實(shí)現(xiàn)了能量從低品位水平向高品位水平非自發(fā)傳遞的連續(xù)性。
　　 最后，以某溶液除濕蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組為例，建立了系統(tǒng)模型，對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬