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《新型湿空气除湿装置工作性能的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第3卷第2期热科学与技术Vol.3No.22004年6月JournalofThermalScienceandTechnologyJun.2004文章编号:167128097(2004)0220143204新型湿空气除湿装置工作性能的实验研究11222刘恒伟, 刘中良, 冯永训, 顾克宇, 颜廷敏(1.北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100022;2.中国石油化工胜利油田有限公司规划设计院,山东东营 257026)摘要:介绍了一种新型湿空气除湿装置的基本结构和除湿机理,并且通过实验研究得出了影响其除湿性能的主要因素,找到了该除湿装置设计与进一步改进的关键,为
2、该新型除湿装置除湿性能的进一步改善提供了理论依据。关键词:涡流管;除湿;压损比;露点中图分类号:TB6文献标识码:A离装置(简称涡流管)主要由以下三部分组成(如0 引 言图1所示):(1)Laval喷管:用来产生低温和超音湿空气除湿技术广泛应用于建材、化工、暖通速;(2)旋流器:相当于一台气2液旋风分离器,用空调、轻纺等各行业。目前,人们已经研究出了一以产生高速旋流,以获得较大的离心力;(3)扩压些湿空气除湿技术,如:冷却除湿、压缩除湿、固体管:相当于一台压缩机,用以降低气流速度,恢复吸附式除湿、液体吸收式除湿、干式除湿等。这些一部分压力(出口压力为涡流管入口压
3、力的60%除湿方式有它们各自的优点,如:除湿深度大、不～85%)。影响空气流动、能够连续不断地提供低露点干燥[1]空气等。因此,这些湿空气处理技术在一定程度上得到了广泛的应用。但是,它们也有许多缺点,如:除湿处理量小、设备所占空间大、投资高、要消耗机械功、设备维护工作量大等。因此,有必要开发一种新的湿空气除湿技术,以满足当前市场需1.Laval喷管2.旋流器和分离段3.扩压管4.湿求。气出口5.干气出口①～⑤热电偶图1涡流气体净化分离装置结构及热电偶利用气体动力学、传热传质学相关理论知识,分布示意图作者研究开发了一种全新的湿空气处理装置Fig11Schemati
4、cconfigurationofswirlseparator——涡流气体净化分离装置(已经申请发明专andthermocouplelocation利)。目前,已完成各实验部件的设计,建立了国内 首先,湿空气通过一个Laval喷管,其温度和第一个涡流气体净化分离装置实验台,进行了大压力下降,速度增大,气流在Laval喷管出口处达量的实验,并且取得了较为理想的实验结果。与传到超音速。从工程热力学的角度看,如不考虑流动统湿空气除湿技术相比,该装置具有结构简单、无阻力损失,气流在Laval喷管内部的整个流动过运动部件、无泄漏、免维护、环境友好等优点。程接近于一个可逆过
5、程——没有得到和消耗任1 装置结构及除湿机理何热量,为一绝热等熵过程。同时,气流温度降低会使其中的水分发生凝结,形成液滴夹杂在流体从工程热力学的观点来看,涡流气体净化分当中成为汽水混合物。然后,由Laval喷管出来的收稿日期:2003204225; 修回日期:2004203201.基金项目:北京市教委重点实验室项目资助(KP0504200399).作者简介:刘恒伟(19762),男,博士生,主要从事新型气体除温技术的研究.©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.144热科学与技
6、术第3卷 高速流体(液2汽混合物)进入旋流器,旋流器的气出口背压,以试验不同压损比下装置的除湿性作用与传统的旋风分离器类似,通过它的流体会能及各参数变化。整个装置的测点全部接到一台产生高速旋转,液滴在强大的离心力的作用下被PIII工程机上,实现过程参数实时显示。甩到管内壁面上,形成很薄的一层液膜。然后,这3 实验方案及过程些附着在管壁上的液体通过一个环形槽道流出分离装置进入一个二次分离罐进行二次分离。最后,由于涡流管内部存在超音速流动,由涡流管除去水分的干气进入一个扩压管。在扩压管中,气工作原理和工程热力学、气体动力学知识可知,涡流的速度降低,温度和压力升高,扩
7、压管出口处压流管内会发生激波,通过测量温度场可以确定激力可以恢复到涡流管入口处压力的60%～85%。波具体发生位置及激波对温度场的影响;另外,由涡流管的工作机理以及工程热力学、气体动力2 实验系统学知识还可以判断,激波必然会对涡流管的除湿根据实验要求,设计了图2所示的空气2水分性能产生重要影响,而激波发生的位置又与涡流离实验台。工作流体为压缩湿空气。首先,从压缩管干气出口背压的大小有关,因此,以下试验不但机出来的空气进入加湿器,加湿后的饱和湿气接需要考察评价涡流管工作性能的重要参数如进着进入涡流管产生气液分离,经涡流管分离后的口、出口露点在不同工况下的变化规律,
8、同时还需干气进入稳压罐,
