新型复合固体除湿材料的吸附和解吸性能研究

为实现固体除湿系统吸附材料的低温再生及提高吸附材料的除湿效率,制备了新型复合固体除湿材料。新型复合固体除湿材料是以陶瓷纤维为基质,运用MgCl2浸渍改性硅胶及CaCl2二次强化方法而形成的复合物,复合固体除湿材料中MgCl2和CaCl2浓度均为25%。通过恒温恒湿空调室实验研究温度、风速、湿度对MgCl2/CaCl2改性复合材料除湿性能及再生特性。实验表明:在温度20℃、湿度70%条件下,复合固体除湿材料除湿量可达161 mg/g,是未改性除湿材料的3.2倍,是单一改性除湿材料的1.3倍;当系统平衡时,其除湿速率分别是未改性除湿材料的6.1倍,是单一改性除湿材料的2.6倍。除湿材料的平衡吸附量和吸附速率均与相对湿度成正比,与温度成反比;且风速在0.5 m/s条件时具有最大的除湿量。同时,在约70℃较低的脱附温度,8 min可脱附≥90%的总吸附水量,每1 g吸附剂可脱附水量高达145 mg;脱附再生6次后,除湿量依然较高为138 mg/g,且基本不再变化。     

工作喷嘴带直管段的新型喷射器性能数值模拟研究

针对喷射器效率偏低的问题，基于引射喷管工作原理，提出了工作喷嘴末端加入直管段的新型喷射器，采用计算流体动力学(CFD)技术，探究了新型喷射器的流场演化规律和性能，研究了结构参数对喷射器性能的影响。结果表明，在相同工作参数下，直管段的设计可以有效提高喷射器引射率，增大喷射器卷吸引射流体的能力。当直管段长度为10 mm时，引射率为0.593,提升率为17.43%,改变混合室尺寸可以使得喷射器性能最优时的引射流体流量增大17.5%～30.2%;新型喷射器性能较传统喷射器更稳定，且效率更高、高效工作范围更大。     

含水喷射器装置性能的实验研究

当喷射器应用于天然气开采和海水淡化领域时,由于工作流体或引射流体常携带少量水,喷射器常处于气液两相运行状态。本文对含水喷射器装置性能进行了实验研究,获得了不同工作压力和背压下,喷射器性能的变化规律。研究发现,当喷射器临界运行时,加水对喷射器性能影响很小,引射比变化在2.7%之内;而喷射器非临界运行时,气液两相运行时引射比性能变差,与单相运行时相比,引射比最大减小了17%。     

喷嘴喉部直径对CO2引射制冷系统性能的影响

为探索两级汽液分离CO_2引射制冷系统中喷嘴第一喉部直径对其性能的影响,实验测量了使用不同喷嘴第一喉部直径的两级汽液分离CO_2引射制冷系统的性能,并与传统CO_2两级节流引射制冷系统进行了比较。实验结果表明,随着第一喉部直径的增大,引射比和系统COP均逐渐增大,引射比在第一喉部当量直径为2.0 mm时达到最大值,而系统COP在1.9 mm时达到最大值,但压缩机耗功基本保持不变。改进前后的引射制冷系统的引射比和COP随第一喉部直径的变化趋势相同,但对所有的实验工况条件,改进后的引射制冷系统的引射比、制冷量和COP均分别大于改进前的系统,且第一喉部当量直径越大,在系统中增加初级气液分离器对系统中引射器的引射比及系统性能的改善效果越好。     

两级双溶液除湿/再生模块实验研究

本文依据氯化钙溶液和氯化锂溶液对空气中水蒸气的不同的吸收能力,提出并搭建了两级双溶液除湿/再生模块实验装置.对氯化钙溶液的预除湿能力进行了实验验证,分析了处理空气流速、氯化钙溶液流速和氯化锂溶液流速对模块的除湿性能的影响,以及再生空气速度对系统再生性能的影响.并进一步计算了系统的能耗情况,在增加空气热回收率为50%的再生空气热回收器的典型工况下,最低平均再生热量降低至3.3 kJ/g,系统COP为2.05.     

除湿转轮的焓湿分析与性能优化

为了探明空气进口参数对除湿转轮性能的影响,本文基于除湿转轮进出口空气的焓湿分析,提出了一个评价转轮除湿性能的综合技术指标(DCOP),在理论和实验上证实了转轮除湿性能严重依赖于再生温度和处理空气的温湿度, 同时对理论模拟结果进行了实验验证,并对转轮除湿性能进行了空气进口参数优化分析。     

单转轮除湿空调系统夏季工况实验研究

介绍了单转轮除湿热泵空调系统,通过实验,对其系统进行了夏季工况除湿性能研究。当除湿区入口干球温度在28℃~40℃之间以温差2℃为一工况增加,温度一定时含湿量在8~20g/kg之间以2g/kg为一工况增加时,新风按20%比例与回风混合,混合风由硅胶转轮除湿后再经过热泵蒸发器冷却降温送入空调区。实验结果表明,从热泵蒸发器处理后的空气温度稳定在20℃左右,满足送风要求;从热泵冷凝器出来的空气温度为60℃左右,满足对转轮再生温度的要求;热泵机组的COP均值为2.7;硅胶转轮除湿率均值为0.32,除湿效率比较明显。     

转轮除湿复合式空调系统节能措施研究

通过热力学理论分析常规转轮除湿空调系统,分析影响系统能耗高的主要因素,研究获得节能措施为室内排风回收、再生排风热回收、吸附热回收和预冷处理,并提出相应的节能型转轮除湿空调系统。建立了节能型转轮除湿空调系统的能耗数学模型,在典型实例条件下,计算了系统的能耗,能耗结果表明:与传统转轮除湿空调系统相比,室内排风回收节能17.2%;再生排风显热回收节能31.9%;再生排风全热回收不仅没有节能,反而使系统能耗增加7.7%;吸附热回收节能57.0%;预冷处理节能17.9%;再生排风显热回收与室内排风回收相结合节能43.6%;吸附热回收与室内排风回收相结合的系统能耗最低,节能64.4%;预冷处理与室内排风回收相结合节能32.0%;预冷处理与吸附热回收相结合只能降低系统的再生能耗(约6.7%),总能耗会略有增加(约7.9%)。室内排风回收与预冷处理对降低再生温度有利,研究表明,在典型实例条件下,室内排风回收与预冷处理分别能降低系统再生温度22℃和12℃,两者结合则能将系统再生温度降至66℃。     

冷源冷量对压缩/喷射制冷系统性能影响的实验研究

实验研究了喷射器的最优喷嘴距及在此条件下,冷凝器进水冷量对喷射器及双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响,同时对双蒸发压缩/喷射制冷系统与蒸汽压缩制冷系统进行了对比研究。结果表明:喷射器引射系数随冷凝器进水冷量的增大而减小,喷射器升压比随冷凝器进水冷量的增大而增大;双蒸发压缩/喷射制冷系统COP_P随冷凝器进水冷量的增加先快速增加后缓慢减小,冷凝器进水冷量存在一个合理值,当冷凝器进水冷量控制在17.81 kW时,系统性能最好;高温蒸发器的制冷量约占系统总制冷量的88%,低温蒸发器的制冷量约占系统总制冷量的12%;在不同的冷凝器进水冷量下,双蒸发压缩/喷射制冷系统比蒸汽压缩制冷系统COP提高约36%左右。     

热泵再生型转轮除湿空调系统研究

针对常规转轮除湿空调系统再生能耗高、再生排风热损失大的问题,提出了热泵再生型转轮除湿空调系统,该系统能同时回收转轮除湿侧的吸附热及再生侧的排风热。研究热泵再生型转轮除湿空调系统的热力过程,进而建立该系统的■能耗模型。分析室外气象参数对系统性能的影响,随着室外空气温度的升高,系统的■损耗减少,■效率提高;随着室外空气含湿量的提高,系统的■损耗先减少后增加;当室外干球温度低于34.0℃,含湿量低于20.3 g/kg(相对湿度为59.8%)时,系统的送风参数能满足室内舒适性要求。结果表明热泵再生型转轮除湿空调系统较适用高温中湿的室外环境。