氯化锂溶液除湿空调和其应用

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氯化锂溶液除湿空调和其应用　　【摘要】本文在分析了目前明诺公司热湿联合处理空调系统所面临的主要问题的基础上，提出了在进口氯化锂溶液除湿空调的基础上，充分利用青海西宁夏都独特的气候特征，节能降耗等方面讨论了这一方式的优点和特点。溶液除湿空调系统可有效消除空气中的霉菌、粉尘，所设计的空调达到了节能、绿色、环保，完全符合“GMP”的要求，处于国内外领先水平。【关键词】氯化锂溶液除湿空调；节能冷排引言目前明诺公司有两种空调方式：热湿联合处理的空调和氯化锂溶液除湿空调。而热湿联合处理方式空调存在如下问题。6 （1）热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除主机房内的湿度，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6℃的露点温度需要约7℃的冷源温度，这也是现有空调系统采用5～7℃的冷冻水的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5～7℃的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，还需要用蒸汽再热，造成了能源的进一步浪费与损失。（2）难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而主机房实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足主机房内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是胶囊烘不干，进而提高风道温度设定值，通过风道温度来改善胶囊的烘干，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。（3）室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外，目前西宁市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持主机房健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。6 （4）室内末端装置的问题。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。这就往往造成室内很大的空气流动，使主机房产生不适的吹风感。为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。（5）输配能耗的问题。为了完成主机房内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。在本系统中，风机、风冷机组、水泵消耗了85%的整个空调系统的电耗。所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。综上所述，这次生物园区胶囊厂配套空调时，要满足主机房的需求、主机房环境健康的需要和能源系统平衡的要求，对传统空调方式提出了挑战，目前普遍认为氯化锂溶液除湿空调系统可能是一个有效的解决途径。1氯化锂溶液除湿空调系统6 近年来，溶液除湿空调的发展越来越受到人们关注。除湿溶液的特性对于整个系统的性能有着重要的影响，直接关系到系统的除湿效率和运行情况。所期望的除湿溶液特性有：具有较低的表面蒸汽压、较高的溶解度、低粘度，高沸点，溶液性质稳定，低挥发性、低腐蚀性，无毒性，溶质价格低廉，容易获得等等。由于粘度大和易挥发等缺点，乙二醇、三甘醇等有机溶液已逐渐被溴化锂、氯化锂等盐溶液替代。盐溶液虽然具有一定的腐蚀性，但CPVC塑料、玻璃钢、钛合金板等防腐材料的使用，可以有效的防止盐溶液对管道、冷板、热板、箱体等设备的腐蚀；另外盐溶液不会挥发到空气中影响、污染室内空气，相反还具有除尘杀菌功能，有益于提高主机房空气品质，所以盐溶液成为优选的液体除湿剂。氯化锂溶液除湿空调工作原理：（1）温度控制原理氯化锂溶液经过表面冷却器（冷板）与冷冻水的冷（热）能量交换后，送入喷淋室。回风温度的自动控制是由温度自动控制阀，自动控制冷冻水的流量。当回风温度高于设定温度值时，温度自动控制阀逐渐打开，使能量交换增加，也就随之控制了氯化锂溶液温度降低，使送风温度降低；反之，当回风温度低于设定温度值时，温度自动控制阀逐渐关小，使能量交换减小，也就随之控制了氯化锂溶液的温度上升，从而控制了送风温度的高低。使回风温度保持稳定。（2）湿度控制原理当中和箱中氯化锂溶液的量一定时，浓度一般在34%—36%之间，常选36%。系统中，氯化锂溶液浓度越高，除湿能力越强；氯化锂溶液浓度越低，除湿能力越差。6 当回风湿度小于设定湿度值时，安装在热板的蒸汽管道上的蒸汽自动阀逐渐关小，氯化锂溶液的温度降低，氯化锂溶液的水分蒸发量减小，溶液的浓度降低，除湿能力下降，使送风湿度逐渐增加；反之，当回风湿度大于设定湿度值时，安装在热板的蒸汽管道上的蒸汽自动阀逐渐打开，氯化锂溶液的温度上升，氯化锂溶液的水分蒸发量增加，溶液的浓度提高，除湿能力加强，使送风湿度逐渐降低。氯化锂溶液浓度的高低，决定了氯化锂溶液吸收水分的能力。（3）除湿器和再生器溶液除湿系统主要分为两大部份，一为除湿另一为溶液再生。在除湿部份，除采用填充床式的液体除湿塔外，另配有风冷机组，降低溶液温度，采用旋转的喷头，力求使溶液能均匀喷射到除湿塔的整个内腔，来增加系统的除湿量。而溶液的再生部份将蒸发出来的溶液由风扇将其带走。而再生之溶液经由泵输送入中和箱经冷板降温后，再送入除湿塔，如此系统可不断地循环使用，达到系统连续操作的目的。在除湿空调器对主机房的空气除湿后，除湿溶液将被稀释，稀释溶液必须经由加热使溶液升温，使溶液表面水蒸气压增大，当溶液与其接触空气间水蒸气压差拉大时，溶液中水气将经由再生器风机排放至室外空气中，以达到浓缩除湿溶液的目的。我们青海常年日照充沛，此种直接利用太阳热能加热再生溶液的方式，不失为一种节约能源的好办法。因此，在青海以太阳能作为驱动除湿空调系统的热源极具潜力，为我们今后努力的方向。6 （4）利用自然环境条件，安装冷排，自然降低冷冻水温度。为了充分利用夏都西宁低温、低湿度的自然条件，尤其冬季和春、秋季节的室外空气可充分利用。将冷排和风冷机组串联，冷冻水先进入冷排经冷却后再进入风冷机组，减少风冷机组的工作负荷，达到节能的目的。（5）氯化锂溶液具有杀菌、除尘作用，可以起到净化空气的作用。除了消除冷凝表面，避免霉菌滋生外，采用溶液式空气处理方式还可以有效解决空气中可吸入颗粒物的消除。使用溶液式空气处理方式，粉尘颗粒却可以被有效地带入溶液中。溶液中的灰尘可通过溶液过滤器捕捉收集，更换和清洗溶液过滤器远比更换和清洗空气过滤器容易。对于大颗粒粉尘，进入溶液式空气处理器后会导致堵塞，因此应在入口安装粗效过滤器进行捕捉收集。这一般比较容易并不易造成对空气的二次污染。3结论本文分析了青海明诺胶囊有限公司现有的热湿联合处理方式的空调系统存在的问题，继而提出氯化锂溶液除湿空调的运行策略，通过创新型设计，利用青海独特的气候资源，节能效果达到了国内外先进水平。参考文献：[1]易晓勤，刘晓华.两种液体吸湿剂的除湿性能比较.中国科技论文在线，2009（07）.[2]王明华.LiCl-H-20液体吸收式除湿系统研究.北京化工大学，2005.6