转轮除湿技术原理

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1、转轮除湿技术动力工程胡涛涛1.概述2.转轮除湿的工作原理及特点3.转轮除湿的吸附介质4.转轮除湿技术的应用5.总结1.概述除湿是工农业生产和人们日常生活中常见的问题，尤其是在我国南方等高湿地区。在工业生产过程中，随着人们对空气、水源、食品、医药等品质要求的不断提高，生产环境中湿度的控制成为一个重要指标。除工业应用外，在汽车、坦克、飞行器、舰艇、地下室等特殊的环境中也需要除湿，以保证驾乘人员正常的新陈代谢活动。目前比较成熟的除湿技术有冷却式除湿、液体吸收式除湿、固体吸附式除湿、膜法除湿及转轮除湿。转轮除湿是在实际工程中应用最广泛的固体吸附式除湿技术之一

2、，转轮除湿机利用吸附材料的良好亲水性吸附空气中的水分，降低空气的湿度。转轮除湿机由除湿转轮、传动装置、风机、过滤器、再生用加热器等组成。转轮除湿装置2.转轮除湿的工作原理及特点转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成，转轮两侧由特殊的密封装置分成两个区域，处理区域和再生区域。当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水分被脱附，被风机排出室外，

3、从而使转轮恢复了吸湿的功能而完成再生过程，转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复转地进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。转轮除湿系统的工作原理转轮除湿的特点：（1）构造简单。机体本身是由低速旋转的转轮、再生加热器、处理风机和再生风机所组成，构造非常简单，所以运转和维护都很方便；（2）轮纸芯的主要材料为无机成分，不会老化，性能稳定，使用寿命长体；（3）转轮单位体积内的吸湿面积大。由于转轮的蜂窝状流道的直径仅1.5～3mm，故1m3体积的转轮纸芯的吸湿面积达3000m3。空气流经蜂窝状流道时，虽处于边界层流状态，仍能充分进行热湿交换，除湿能力强；（4

4、）连续地获得低露点、低温度的干燥空气。固体吸湿剂吸湿性很好，即使吸收了水分，其化学性能也不会发生变化，而且只要通过加热就能简单地放出已经吸收的水分。由于具有这种特性的转轮是旋转的，除湿和再生连续进行，所以能保持出口空气的露点稳定；（5）没有液体吸湿剂的飞沫损失。固体除湿转轮与液体吸收式除湿机相比，最大的特点是没有飞沫带液损失，既不需要补充吸湿剂，也不会对金属管道形成腐蚀。3.转轮除湿的吸附介质3.1氯化锂氯化锂是最早用来作为转轮除湿机的吸附材料的，它属于一种高含湿量的吸湿盐，易再生，具有高度化学稳定性。此外，氯化锂吸附剂具有强烈的杀菌能力，因此，氯化

5、锂作为除湿剂被广泛应用于医药、食品等对空气洁净度和湿度要求较高的领域。但是氯化锂在低湿度范围除湿量小、除湿能力低，而且吸湿时易形成液体从基体逸出，对除湿设备周围的金属产生腐蚀，这些不足在很大程度上限制了除湿机中氯化锂吸附剂的用量，也即限制了除湿机的除湿量。3.2硅胶硅胶是继氯化锂后研究应用比较多的一种固体吸附剂，其吸湿能力、再生能耗等方面较氯化锂稍差，但由于在吸附、解吸过程中始终保持固态，有良好的物理化学稳定性，克服了氯化锂吸附剂容易液化逸出的缺点，即使在高湿度下（100%）也能保持转轮表面不结露，对周边设备无腐蚀。同时当转轮长期使用过程中因灰尘或油

6、污覆盖表面影响除湿效率时，可采用清水（除灰尘）或清洁剂（除油污）直接清洗掉使之恢复，因此得到了广泛的应用。目前制备硅胶转轮最有效方法为浸渍法。其工作原理是：在无机纤维基材上让水玻璃与酸就地反应，使生成的硅胶较为均匀地分散在纤维表面及其空隙中，构成块体吸附剂。它归属于第三代吸附剂材料（活性硅胶），由于不需外加黏合剂，制备过程中对环境无污染，故具有工艺简便、环保、产品性能稳定、吸附剂与纤维作用较好等优点，特别适用于制作除湿转芯。该方法主要存在的问题是：受溶胶稳定性的制约难以形成高浓度溶胶，加之无机纤维不溶于水，溶胶与纤维间接触面小，因而在无机纤维上附着的

7、溶胶量少，生成的硅胶少，除湿效率较低。近期，又提出了高效纳米孔径硅胶吸附材料制备方法，让水玻璃与聚沉剂（絮聚剂）反应生成硅酸盐沉积在无机纤维上，然后与酸作用生成硅胶，该方法提高了硅胶在纤维基材的挂胶量。硅胶作为吸附材料存在的不足：（1）吸附性能有待提高；（2）耐热性能需要加强,由于硅胶耐热性能较弱,除湿转芯长时间处于80～150℃再生环境中,易出现熔融、塌陷、堵塞孔道等现象,从而使系统吸附效率降低；（3）机械强度有待增强，由于硅胶与陶瓷纤维作用力较弱，使得转芯材料机械强度较差，在系统运行过程中，易出现粉化、掉粉现象，从而影响其使用寿命。因此，必须对硅

8、胶进行改性。硅胶3.3改性硅胶吸附材料目前对硅胶的改性主要有两个方面：一是将传统硅胶吸附材料和卤素盐结合制成