冷冻除湿机(冷冻除湿机设计探讨)

在生产生活环境中空气体的相对湿度具有决定性的影响。湿度的控制和调节是关系到工农业生产过程和物料储存的重要问题。相对湿度大，机械和钢制品容易腐蚀，食物容易腐烂，会给生产、生活和物资储存造成巨大损失。因此，随着技术水平和要求的提高，发展空气体除湿等环境控制技术显得尤为重要。

空气体除湿的方法有很多种，冷冻除湿作为其中的一种，因其能耗低、操作简单、易于控制而被广泛应用。

冷冻除湿机是基于冷冻除湿的原理，利用制冷机作为冷源，直接蒸发冷却器作为冷却设备，将空气体冷却到露点温度以下，析出大于饱和含水量的水蒸气，降低空气体的绝对含水量，然后利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气体，从而降低/[冷冻除湿机具有除湿效果好、室内相对湿度下降快、运行费用低、无需热源、无需冷却水、操作方便和广泛应用于国防工程、人防工程、各种仓库、图书馆、档案馆、地下工程、电子工业、精密加工、医药、食品、农业种子仓库及工矿企业车间。

冷冻除湿机的分类

1按使用功能可分为通用型、冷却型、调温型和多功能型。

一般除湿机是指空气体经蒸发器冷却除湿，再经再热器加热，降低相对湿度的除湿机。制冷剂的冷凝热全部被流经再热器的空气体带走，其出口空气温度无法调节，只用于制热除湿。

B型除湿机是指在一般除湿机的基础上发展起来的一种除湿机，制冷剂的冷凝热大部分被水冷式或风冷式冷凝器带走，只有少部分冷凝热用于加热通过蒸发器后的空气体，可用于制冷除湿。

调温除湿机是指在一般除湿机的基础上，利用水冷或风冷冷凝器带走制冷剂的全部或部分冷凝热，剩余冷凝热用于加热通过蒸发器后的空气体，出口空气温度可调的除湿机。

多功能除湿机是集加热除湿(普通型)、冷却除湿、调温除湿三种功能于一体的除湿机。当没有室外机(风冷)或冷却水(水冷)时，仍然可以选择制热除湿功能进行除湿。

2根据有无风扇，分为常规除湿机和风道除湿机。

3按结构形式可分为:整体式、分体式、整体移动式。

4按适用温度范围，可分为A型(普通型18~32℃)和B型(低温型5~32℃)。

5按回风方式可分为:前回风、带罩前回风、后回风、上回风等。

6按控制形式可分为自动型和非自动型。

7根据特殊用途，有全新风式、防爆型等。

冷冻除湿机的设计与分析。

1通用除湿机的设计

1设计原则[1]

一般除湿机由制冷系统和送风系统组成，其除湿原理如图1所示。在焓湿图上，除湿过程空气体参数变化过程如图2所示。

制冷系统:压缩机1压缩后的高温高压制冷剂气体进入再热器6(作为冷凝器使用)，将热量传递给空气体后，冷凝成常温高压液体。经膨胀阀4节流后，进入蒸发器2，吸收通过蒸发器的空气体的热量，成为低温低压气体，被吸入压缩机1压缩，以此类推。

送风系统:湿空空气吸入后，在蒸发器2中冷却到露点温度以下，冷凝水从h-d图中的状态1析出到状态2，绝对含湿量下降，然后进入再热器6吸收制冷剂的热量，温度上升，相对湿度下降，变为状态3，由鼓风机5送入室内。

2空气体处理工艺计算

以通用除湿机CFZ10的设计为例，要求其标称除湿能力为10kg/h。

除湿机的风机风量为2800 m/h，压缩机为Copeland公司生产的5HP涡旋压缩机。冷凝温度40℃，蒸发温度8℃，制冷量13kW

根据国家标准[2]，标称工况(状态1)下的进气参数，干球温度为27℃，湿球温度为22。

℃，露点温度13℃，相对湿度60%，焓值6795kJ/kg干空气体，绝对含水量15357g/ kg干空气体；空气体经蒸发器冷却达到机械露点状态2，其焓值为:

H2 = H1-Q0/(ρV)= 6795–13×360/(2×280)= 4259千焦/千克干空气体

机械露点的相对湿度为90%，查焓湿图可以得到状态2的其他参数:干球温度为14℃，湿球温度为14℃，焓为4259kJ/kg干空气体，绝对含水量为5857g/kg干空气体；制热量为2±6 kw，经再热器加热后空气体达到状态3，其干球温度为:

T2 = t1+Qk/(ρVc)= 14+26×360/(2×280×0132)= 32℃

从状态2到状态3，是等温加热过程，所以绝对含水率不变，d3 =d2 =5857g/kg干空气体。查焓湿图可以得到状态3的其他参数:干球温度32℃，湿球温度7℃，焓值6。634kJ/kg干/[/k0。从状态1到状态2沉淀的冷凝水的量，即除湿器的除湿量为:

d =ρV(D1-D2)= 2×280×(15357-5857)= 90g/h = 9kg/h

3两个设备的设计

蒸发器和再热器(冷凝器)均采用嵌套式翅片，紫铜管规格为ф 52× 0.35，管间距24米，排距2米，正三角形排列，铝板厚度0.15米

蒸发器采用平板，板间距2m，迎面管数量20根，顺风管数量4根，翅片长度100m。经计算，传热面积为373m2，传热对数平均温差为13℃，传热系数为33W/m2℃，迎面风速为53m/s，通道数为8。

再热器采用双面缝冲片，片间距2m，迎面管数量20根，顺风管数量8根，翅片长度100m·m，经计算，传热面积746m2，通道数10个。

实验结果

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