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除湿机在工业应用上设计考虑要点 [2006-11-21]来源:www.chinazedo.com

在过去几年,除湿技术已扩展至商业、研究单位与工业应用,由于全球的气候变迁使得这领域的技术受到重视并已有长足的进步。在过去几年,除湿技术已扩展至商业、研究单位与工业应用,由于全球的气候变迁使得这领域的技术受到重视并已有长足的进步。

除湿机的性能:除湿机藉由空气与吸湿剂表面的蒸气压力差移除空气中的水份。有八个主要参数会影响其性能。

· 除湿过程空气湿气含量
· 除湿过程空气温度
· 除湿过程经过吸湿剂的速度
· 逆反应空气湿气含量
· 逆反应空气温度
· 逆反应经过吸湿剂的速度
· 吸湿剂的用量
· 吸湿剂的吸附与脱附特性

系统设计者必须考虑所有的要点,使用制造厂提供之详细数据来选择最适合制程的吸湿剂。一般而言,在恒温下,每一种吸湿剂都有固定的吸湿量,它的功能与相对湿度有关,改变任一项条件时,吸湿能力会受到影响。

除湿机性能得自一个基本的假设─主机于平衡状况下操作。换言之,除湿过程侧的总能量与逆反应侧的能量是平衡的。假如系统不平衡(风量不平衡、滤网阻塞等),除湿机将不能表现出预定的性能。

除湿机的安装:
  
吸湿剂除湿机可安装在室内成为独立系统,也可以用于非常复杂的系统中。大型可以处理80,000 m3/h的风量,在空调箱中作为辅助设备,安装的方式与一般的空调箱相同。

除湿机的维修:
  
基本上,除湿机只有三个动件,转轮、风扇、与逆反应风扇。所以维护工作是简单而易懂的。
  
维护原则是要维持过滤器正常运作,过滤维持在高标准,干燥机可免于故障。典型的吸湿剂转子于工业应用的寿命为10年,有些转子可以到25年。计划性的维护是吸湿系统很重要的一部分,不可以忽略。 
 

系统设计师通常会根据最大负载来选择设备。然而,为满足所有应用需求,有必要仔细了解设备性能于不同负载操作条件时的变化。

制程除湿系统的尺寸、价格与复杂度变化极大。但依应用场合可分为三种基本型式:

· 商用HVAC系统
  用于产品本身与制程的舒适性温度控制与低湿度控制。

· 工业用HVAC系统
  全年不停的封闭式温度与湿度控制。

· 产品干燥系统
  系统设计用来移除材料中的湿气。

所有系统设计过程皆相同:

1. 定义除湿项目的目的
2. 建立湿度控制量与允差
3. 计算热与湿气负载
4. 选择组件尺寸与放置位置
5. 选择系统控制与放置位置
  
在定义项目的目的之后,必须建立湿度控制量与允差,将所有不确定的问题都研究清楚。
  
环境条件与控制空间条件差异愈大,每个组件的负载就愈大。设计条件由产品本身或制程决定。最重要的是必须明订湿度需求,即每kg空气有多少水气。提出类似30%相对湿度的数据并不够明确,因为不同温度下之30%相对湿度,会有不同的湿气。
 
控制的温度范围带必须明订,所谓的外部环境状况可包括环绕控制空间四周的条件,就像外气条件一样,但必须定义清楚以计算湿气负载。对于标准设计,天气资料可以由多种销售地区不同的天气资料组合而来。
 
至于允差方面,如果仪校的准确度为5%,就不能将允差定为 3%。封闭湿度控制是极困难与极昂贵的控制,因此大部分的产品皆不要求5%以下的控制。品质良好的湿度感应器比露点温度计便宜许多。
  
温度控制由于仅处理显热,所以1 K或以下的温度允差是可达到的。
 
这工作最好由专家来做,通常受好评的制造商都有应用工程师来协助指导项目工程师,否则至少也可以请顾问协助。

选择与设置系统控制:
  
仪表可以量测空气相对湿度、绝对湿度、固体湿度含量与温度。每个仪器的控制方法都不尽相同,项目中所规划的的关键性功能即决定了控制策略。一旦决定后就可以找到合适的仪器。

仪表有四个基本的功能,设计工程师必须逐一考虑:

· 感测湿度与温度
· 显示量测值
· 纪录量测值
· 控制空调空间

个功能都可影响最后结果:

· 重复性(精确度)
· 范围
· 反应时间
· 持续性
· 传感器的位置往往比精确度更重要。

低露点除湿系统:
  
典型的应用为操作温度-35℃ 的冷冻库。一旦外气渗入至冷冻库中,空气中的湿气会冻结在蒸发器上而使生产中断。
  
藉由建立正压,供应露点或露点以下的干燥空气,使外气无法渗入,冷冻库的除霜时间可以拉长。此例之干空气条件约为0.079 g/kg等于露点温度-40℃。标准除湿无法将外气13g/kg(夏季最大值)降至如此低的程度。

系统可使用直膨冷冻系统或冰水做为外气预冷组件,供给吸湿剂5℃与100%相对湿度 (5.4 g/kg) 的空气条件。预冷却之后,除湿机再进一步将空气干燥至露点温度。显热在此应用例中并不重要,因为潜热值远超过它。
  
一般而言,低露点系统是结合吸湿剂除湿与冷却设备的最佳应用范例。

成本与回收:
  
除湿设备与系统可提供非常多的效益。然而,不投资设备是无法获得利益的。花费的成本与所得利益不是绝对的,必须与其它方式比较。但可以确定的是,不使用除湿设备,对大多数的案例而言,必定要花费更多的成本。

除湿系统的经济效益分为四种:

· 操作成本降低
· 设备成本降低
· 产品品质提升
· 操作反应改善

以上皆可增加收益或可将昂贵的资源转用到别处。除湿计画可产生额外的投资机会,使得初期成本在短期内回收。额外的好处包括藉由湿气负载的降低、最佳控制程度、明确的控制点、结合吸湿剂与冷冻系统,减少生产设备的初置成本。

 

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