除湿和制冷的区别范例6篇

除湿和制冷的区别

除湿和制冷的区别范文1

关键词 冷冻除湿机 转轮除湿机 冷冻―转轮联合式除湿机

随着经济、科技的飞速发展,对空气温度、湿度要求也越来越高,例如腺胚提炼的温、湿度要求分别为21~27℃、5~10%,锂电池生产线的温、湿度要求分别为20~25℃、2% 。单独的冷冻除湿机或单独的转轮除湿机很难满足对空气湿度的苛刻要求,而联合式除湿机既能满足对所处理的空气湿度要求又能满足对所处理的空气温度要求,甚至可以使处理后的空气含湿量小于1g/kg?干。目前,联合式除湿机应用在低温低湿的场合较多。

1、冷冻除湿机

1.1工作原理

冷冻除湿机工作原理如图1所示。它由四大部件组成,即冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机。压缩机是该系统的核心部件,它从蒸发器中吸入氟利昂气体,压缩后排到冷凝器,氟利昂在冷凝器中定压冷凝,当冷凝空气通过冷凝器时,把氟利昂冷凝热带走,氟利昂温度降低,从气态变成液态。当液态氟利昂经过膨胀阀后,变成湿蒸汽,进入蒸发器,进行定压气化,吸收蒸发器翅片热量,蒸发器表面温度降低。当被处理空气通过蒸 图1 冷冻除湿机原理图

发器,被处理空气和蒸发器进行热交换,处理空气温度降低,当降低到空气露点温度以下时,处理空气中的水汽在蒸发器表面凝结成液态水,从空气中分离出来,通过蒸发器的被处理空气的温度、含湿量降低,氟利昂吸收被处理空气中的热量后,变成氟利昂气体,又被压缩机吸入,再压缩,然后依次重复以上过程,连续不断地进行除湿。

1.2、冷冻除湿机特点

优点:体积小;除湿效率高;使用寿命长;不需要另外配置冷源和热源,也不需要再生装置,只要接上相应的电源和处理风管道即可运行;

缺点:对进风温度有一定的要求,普通型除湿机的进风温度在18~32℃左右,低温型除湿机的进风温度在5~32℃左右;对于低温型除湿机,当进风温度低于18℃时,还要间断性地融霜,影响除湿效率;冷冻除湿机适合处理出风含湿量大于6.5g/kg干的空气,对于出风含湿量要求更低的空气,用冷冻除湿机来处理,可靠性较差。

2、转轮除湿机

当冷冻除湿机处理出风含湿量小于6.5g/kg干的空气时,可靠性较差。目前,在有低湿要求的场所,转轮除湿机应用的较多。

2.1、转轮除湿机工作原理

转轮除湿机工作原理如图2所示。其主体结构为一个不断旋转的蜂窝状吸湿转轮,它由耐热材料制成的波纹状介质所构成,波纹状介质中载有吸湿剂。除湿转轮两侧,由高度密封性能的弹性耐磨材料制成的隔板把转轮分为两个扇形区域:一个为处理湿空气端的270°扇形区域,称为处理区;另一个为再生空气端的90°扇形区域,称为再生区。当待处理的潮湿空气进入处理区,空气中的水分子被转轮内的吸湿剂吸收,干燥后的空气被处理风机排至干空气出口处。处理空气

图2 转轮除湿机工作原理

区域的扇面吸收水分子,变成饱和状态后,将自动转到再生区,进入再生过程。在再生过程中,再生空气经过加热后(120℃左右),进入转轮再生区扇面,在高温状态下,转轮中的水分子被脱附,散失到再生空气中,再生空气变成了含湿量很大的湿空气 。再生空气由于在脱附过程中损失了热量,自身温度降低,由再生风机排至湿空气出口处。转轮大约以8~10周/小时的速度旋转。除湿和再生同时进行,对空气进行连续除湿。

2.2、转轮除湿机的特点

优点:可以使被处理的空气达到很低的露点;运动部件少,运行可靠,维修方便;整个除湿过程中没有液态水出现,更不需要淋水盘.

缺点:运行能耗大;一般转轮使用寿命短;处理空气的出风温度高,适合于对处理空气的出风含湿量有较高要求而对处理空气的出风温度没有要求的场 合;还需要另接单独的再生空气排风管道,把再生空气排出室外。

3、联合式除湿机

冷冻除湿机在高温高湿工况下除湿量大而转轮除湿机在低温低湿工况下除湿程度深,把冷冻除湿机的优点和转轮除湿机的优点结合起来,构成联合式除湿机,可以满足对处理空气低温低湿的要求。

3.1、联合式除湿机原理

联合式除湿机的原理如图3所示,主要由转轮、一级冷却器、二级冷却器、处理风机、再生风机等部件组成。被处理空气经过一级冷却器后,温度被降低到露点以下时,被处

理空气中的水蒸汽凝结成液体,从空气中分离出来,被处理空气的温度、含湿量都降低,再经过转轮进行深度除湿后,被处理空气的含湿量进一步降低,温度升高。如果对机组出口处的处理风有温度要求,可以在转轮后再加一个二级冷却器,对空气进行等湿降温处理。这样可以实现对处理空气的温度、湿度控制。

图3 联合式除湿机原理图

3.2、直接蒸发联合式除湿机的方案比较

现在多数厂家采用冷冻水作为冷媒,冷却转轮前后的处理空气,冷冻水流量易控制,水温恒定,但是制冷效率比直接蒸发式低,而且还需要水泵、管道等辅助系统。随着节能要求的日益提高,直接蒸发联合式除湿机将是以后的发展方向。直接蒸发联合式除湿机可以应用于有新风的低湿型场合、无新风的低湿型场合、有新风的人体舒适型场合等,对于无新风的场合可以只使用循环风。而对于有新风的场合, 存在着新风和回风如何混合的问题。例如在怎样的情况下采用一次回风或二次回风,既能满足用户对处理空气的要求又能满足节能的要求,带着这个问题我们先讨论以下三种直接蒸发联合式除湿机的空气处理方案。

现在要求机组送风参数为20℃,30% 。规定方案一、方案二、方案三的新风量均占机组送风量的30%,新风工况为35℃,60%,房间内参数为 25℃,30%。现在比较三种方案的制冷量、再生电加热功率、所用转轮的规格等。方案一采用一次回风,方案二采用二次回风,方案三采用旁通风加一次回风。空气处理分别如图4、图5、图6所示。

图4 方案一空气处理图

方案一的空气处理过程如图4所示,每个状态点的参数如表2所示:

方案一状态点参数 表2

状 态 点 1 2 3 4 5 01 02 04

温 度 ℃ 35 28 16 43 20 25 25 25

相对湿度%RH 60 47 90 9 30 30 30 30

含湿量 g/kg干 22 11 10 4.2 4.2 6 6 6

焓 值 kJ/kg干 90 55 42 51 31 40 40 40

风 量 m3/h 1200 4000 4000 4000 4000 4000 2800 1200

图5 方案二空气处理图

方案二的空气处理过程如图5所示,每个状态点的参数如表3所示:

方案二状态点参数 表3

状 态 点 1 2 3 4 5 6 01 02 03 04

温 度 ℃ 35 29 13 34 31 20 25 25 25 25

相对湿度%RH 60 50 90 8 16 30 30 30 30 30

含湿量 g/kg干 22 12 8.5 3 4.2 4.2 6 6 6 6

焓 值 kJ/kg干 90 60 34 42 41 31 40 40 40 40

风 量 m3/h 1200 3000 3000 3000 4000 4000 4000 1800 1000 1200

图6 方案三空气处理图

方案三的空气处理过程如图6所示,每个状态点的参数如表4所示:

方案三状态点参数 表4

状 态 点 1 2 3 4 5 6 7 01 02 03 04

温 度 ℃ 35 13 13 34 34 26.8 20 25 - 25 25

相对湿度%RH 60 90 90 8 8 25 35 30 - 30 30

含湿量 g/kg干 22 8.5 8.5 3 3 5.1 5.1 6 - 6 6

焓值 kJ/kg干 90 34 34 42 42 40.6 34 40 - 40 40

风 量 m3/h 1200 1200 1200 1200 1200 4000 4000 4000 0 2800 1200

三种方案综合比较 表5

方案一 方案二 方案三

转轮规格 直径×厚度mm φ1000×300 φ800×300 φ600×200

转轮额定处理风量 m3/h 4000 3000 1200

一级蒸发器制冷量 kW 18 26 22.4

二级蒸发器制冷量 kW 27 17 8.8

总制冷量 kW 45 43 31.2

再生电加热功率 kW 44 33 13

通过以上三种方案比较,三种方案的综合数据如表5所示。从表5可以看出,方案一和方案二所需总的制冷量几乎相等。经过方案一转轮处理的风量为4000m3/h。而经过方案二转轮处理的风量为3000m3/h,两种方案的机组送风参数相同,方案二使用的转轮规格比方案一要小,也就意味着方案二的转轮成本比方案一要小一些。方案二的再生电加热功率为33kW,比方案一的再生电加热功率减少了25%。

当方案二的二次回风超过1000 m3/h时,送风含湿量将超过4.2g/kg干,不能满足前面的要求了;当方案二的二次回风小于1000 m3/h时,处理风含湿量将低于4.2g/kg干,二次回风的风量减小到零时,处理空气出风含湿量将达到3g/kg干。方案二除了具有节能的特点以外,还可以用来调节机组送风含湿量,方案二的送风含湿量可以在3~4.2 g/kg干之间调节,但是机组的送风风量也将随着送风含湿量的变化而变化。另外,如果需要改变机组的送风温度,可以改变方案二的二级蒸发器的制冷量或者改变二次回风的风量。所以从以上两种方案比较来看,方案二优于方案一。

尽管方案三的总制冷量、转轮规格、再生电加热功率都最小,但最小送风含湿量只能达到5.1 g/kg干,不能满足前面的要求。如果加大02处的旁通风混合比例,机组的送风含湿量将会高于5.1 g/kg干,更不能满足前面的要求。方案三机组的送风参数不同于方案一和方案二,为了便于分析、比较,上述计算仍用同样的房间内参数,这意味着方案三不能消除方案一和方案二同样的热湿负荷。

通过以上的三种方案综合比较,方案二最优。但是根据不同的送风要求,以上三种方案在工程中都有实用价值,具体选择哪种方案,要根据新风参数、送风参数、回风参数、转轮额定风量等设计条件来综合考虑,最终才能确定哪种方案最合理。

4、直接蒸发联合式除湿机应用中存在的问题

(1)、在变工况运行时,如何防止一级蒸发器结霜。

机组按照最大负荷来设计,机组如何实现在不同的工况下仍能正常运行和满足出风参数的要求。机组可以采用多系统的能调方式,也可以采用变频技术来调节压缩机的制冷量,还可以采用电加热融霜或热泵融霜,但节能是永恒的课题。

参考文献

[1] 彦启森主编.空气调节用制冷技术(第二版).北京:中国建筑工业出版社

除湿和制冷的区别范文2

关键词:温湿度独立控制;节能空调;应用

Abstract: the temperature and humidity control air conditioning system is independent air conditioning will show the heat load and latent load of a separate deal with air conditioning form, and conventional air conditioning system has significantly compared to the potential of energy saving. In this paper, the temperature and humidity control in energy-saving air conditioning system independent application of a brief explored.

Keywords: temperature and humidity independent control; Energy-saving air conditioning; application

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

1温湿度独立控制空调系统

1.1基本工作原理

温湿度独立控制空调系统的工作原理参见图1,除湿系统只负责处理新风,使其承担建筑的全部潜热负荷、控制室内湿度;而18℃的冷水送入辐射板或干式风机盘管等末端装置,用于去除建筑的显热负荷、控制室内温度,这样实现温度和湿度分别由两套设备分别控制。

图1温湿度独立控制空调系统流程

1.2相关设备组成

温湿度独立控制系统的4个核心组成部件分别为高温冷水机组(出水温度18℃)、新风处理机组(制备干燥新风)、去除显热的室内末端装置、去除潜热的室内送风末端装置。

典型的溶液除湿系统由新风机(除湿器)、再生器、储液罐、输配系统和管路组成。溶液除湿系统中,一般采用分散除湿、集中再生的方式,将再生浓缩后的浓溶液分别输送到各个新风机中。储液罐除了起到存储溶液的作用外,还能实现高能力的能量蓄存功能,从而缓解再生器对于持续热源的需求,也可降低整个溶液除湿空调系统的容量。

在温度控制系统中,冷源形式不再采用7℃的冷水同时满足降温与除湿的要求,而是采用18℃左右的冷水即可满足降温要求。由于蒸发温度的提高,机组COP也会大大提高。末端装置常用的有两种方式:辐射板和干式风机盘管。由于冷水供水温度可以提高到18℃左右,风机盘管内无冷凝水产生。

在湿度控制系统中,风的处理方式包括四种:冷却除湿、固体除湿、溶液除湿和置换通风。其中溶液除湿可以使用低品位能源达到较好的热力学效果,从而值得推广;置换通风目的性很强,能在人员活动区域形成一个“空气湖”,从而达到很高的利用率。

2温湿度独立控制空调系统的优点

(1)与常规空调系统相比,温湿度独立控制空调系统可避免送风再热的能源损耗。

(2)温湿度独立控制空调系统的空调送风仅需满足室内排热的要求,冷源的温度低于室内空气干球温度(如25℃)即可,考虑传热温差与介质的输送温差,冷源温度只需达到14~18℃,这样许多天然冷源就可以满足使用要求。

(3)全热回收单元中,高温潮湿的新风以溶液为媒介和回风进行全热交换,节约能量。

(4)温湿度独立控制空调系统能解决室内空气处理的显热和潜热与室内热湿负荷匹配的问题,且冬季不需另设加湿装置。

(5)热泵式溶液调湿机组的除湿处理方式,避免了冷却除湿带来的表面潮湿问题,防止在风道、盘管表面滋生霉菌和微生物;通过机组内的喷淋溶液可有效去除细菌和可吸入颗粒物,净化空气。

(6)机组模块化设计,操作简单,可精确控制送风温度和湿度,始终维持室内环境控制要求。

3温湿度独立控制在节能空调系统中应用

3.1冷梁末端装置

主动式冷梁系统是一种制冷、供热和通风功能为一体的空调系统,它能够提供良好的室内气候环境及单独区域的控制。冷梁末端装置工作原理主要为文丘里效应(Venturi effect),在温湿独立控制空调系统中,主要采用主动式冷梁系统处理空调房间的气化潜热和余热,通过定风量的新风机组输送低压16~18℃的新风到冷梁装置,通过新风处理空调房间的主动式冷梁工作原理。

在冷梁空调系统中,空调主机提供两种温度的冷源,其中一部分6~7℃的冷源提供给空气处理机组来处理新风负荷,然后通过新风来消除空调房间的湿负荷,同时也可以提供热量、冷量和保证新风;另一部分16~18℃左右高温冷源提供给冷梁的换热盘管(干式盘管)来处理空调房间的显热负荷。这样就可以大大的减少空调主机负荷,从而降低系统的初投资和运费成本。冷梁系统通过对温湿负荷的单独处理,降低的空调主机的能耗,避免造成能源利用品味的浪费,给系统提供更好的节能方案。冷梁系统集高舒适度、低噪音、节能和低维护的优点于一体。主要包括标准主动型冷梁、多功能组合式冷梁、玄关吊顶式安装的水平诱导单元、地板式诱导单元等几种型式,以满足不同建筑美观及功能的需求。

室外新风经过空气处理机组(AHU)处理后,形成低压主气流(一次风),一次风以恒定风量和相对较低的静压条件被送至冷梁末端。一次风通过末端单元内的一排喷嘴(可调节)送入混合腔体内,通过喷嘴的高速气流在混合腔内产生负压区域,从而诱导室内空气经过换热盘管后与一次风混合,然后经出风口送入房间内。

系统能得到实实在在的能源节约,因为建筑中需求的风量仅需满足新风换气和湿度调节的需求,所以这就可以节约大量的中央处理机组的电能。在冷梁换热盘管中使用相对较高温度的冷水,进一步达到节能的效果,同时它能保证末端换热盘管在干工况下工作,避免出现和其它系统一样因为冷凝水而带来的维护和卫生方面的问题,譬如风机盘管系统的冷凝水问题。输送的风量大大减少从而节省了风机能量,因为该系统不依靠空气来弥补显热负荷,这可以使得一次风的需求量可以减少到仅用来进行通风、湿度控制和诱导室内回风气流。因为它节能的特点,这个系统在欧洲变得越来越普及。

系统设计注意事项:

1.新风负担室内湿负荷由定风量新风处理机完成,冷梁负责干负荷。

2.冷水进水温度应高于室内空气露点温度2℃左右。

3.保持室内正压:大于10Pa,可通过冷梁与新风空调处理机配合来实现,从而隔绝室外湿空气进入,达到送新风和保持室内冷天花不会有凝露。

3.2显热末端装置———辐射冷吊顶

近年来辐射作为一种新型的控制显热的空调方式已经得到了广泛的应用,具有传统空调方式无法比拟的优点。冷媒(或热媒)通过辐射板将能量传递到辐射板表面以对流和辐射,并以辐射为主的方式直接与室内环境进行换热,从而极大地简化了能量从冷源到(热源)终端用户直接的能量传递过程,减少了不可逆损失。由于辐射具有“超距”作用,即可不经过空气而在表面之间直接进行换热,这一过程减少了室内余热排出室外整个过程的换热环节,这是辐射冷却这一温度独立控制末端装置与现有常规空调方式的最大不同。冷吊顶系统主要是具有室内制冷或制热调节功能的金属吊顶结构。大约近50~70%的换热通过辐射完成,是一种非常舒适的新型空调系统。室内的湿负荷处理和新风提供由单独的一次风系统完成。因此,冷吊顶系统集高舒适度、低噪音、非常节能的优点于一体。

辐射冷吊顶系统让人在没有吹风感的状态下感觉特别舒适和清爽。同时其具有明显的节能和免维护的特点。因此,现在越来越多的人认识到了这些优点,特别是是在欧洲,这个系统越来越受欢迎并成为了达到低能耗建筑法规要求的必需品。在美国和亚洲,这个系统的优点正在被更广范地认识与应用。

3.3温湿度独立控制空调系统的控制方案

温湿度独立控制空调系统的控制系统相对于常规空调系统来说更为简单,总体思路是通过调节送风的含湿量和风量来控制室内的湿度,而通过调节室内末端(如冷梁冷吊顶)的制冷量和冷机的出水温度来控制室内的温度,从而实现精确的室内热环境控制和调节。

在温度控制中,主要是通过调节显热处理装置的制冷量来控制室内温度。通过设置在空调房间或回风道的温湿度传感器反馈的数据,自控系统可以得到各空调房间需求冷量与当前供冷量的关系,以冷梁末端装置为例,通过调节冷梁的风量(调节风量档次),来满足房间温度控制需求。当通过调节冷梁的风量无法满足室内显热负荷需求时,则需要通过调节冷水温度来满足需求,比如冷梁最大风量时冷量不够,则需要降低冷水的出水温度。同时,如果当前房间显热负荷较小,冷梁最小风量时冷量仍然较大,则可以通过风机盘管的通断控制来调节供冷量。

总结

温度与湿度独立控制的空调系统,分别控制、调节室内的温度与湿度,全面调节室内热湿环境,在提高舒适度和健康品质的同时,避免了常规空调系统中温湿度联合处理所带来的能量损失,如果再与廉价的可再生能源配合使用,其节能效果非常显著。

参考文献

[1] 田旭东,张秀平,杜立卫,等.温湿度独立控制系统用干式显热风机盘管的研究[J].暖通空调,2011,41

[2] 杨海波,等.南海意库3#办公楼温湿度独立控制空调系统运行实践研究[J].暖通空调,2009,39

除湿和制冷的区别范文3

关键词:卷烟仓库 空调设计 大温差送风

卷烟生产中温湿度的控制对产品品质的作用至关重要,温湿度从范围讲包括制丝线生产设备温湿度控制、贮丝贮叶间温湿度控制,辅料平衡间温湿度控制、卷包车间温湿度控制。从控制方式和渠道上讲,包括工艺设备控制和生产现场环境控制两部分。其中制丝线生产设备温湿度控制属于工艺设备控制,主要通过隔膜阀和电动调节阀调整蒸汽压力和水阀开度来实现贮丝贮叶间温湿度控制、辅料平衡间温湿度控制,卷包车间温湿度控制属于生产现场环境控制,主要通过空调来实现。

1.工艺要求

根据烟草行业规范和韶关卷烟厂提出的空调环境条件,成品烟的贮藏条件为温度(夏季)控制在250~300之间,相对湿度控制在55%~65%之间,保持卷烟含水率在11.5%~13%范围内,以满足卷烟商品养护和防霉渡夏等特殊时期的工作需要,确保卷烟在库安全。空调室外设计计算参数根据本地区的相关气象参数,地区夏季环境温度34.50,相对湿度83%,冬春季特别是梅雨季节空气相对湿度较高,这些都不利于成品烟的贮藏。因此需要按照暖通规范安装空调系统对贮藏环境进行降温和除湿,使之达到实用温度和相对湿度。为避免成品烟在储藏过程中发霉发酵,并根据厂方提供的成品烟储藏经验以及烟草行业标准。

2.机组再热问题

造成空调机组再热的原因,主要是车间对相对湿度控制精度有较高的要求。夏季运行时,若新、回风混合状态点的绝对含湿量大于送风状态点的绝对含湿量时,空调控制系统将对组合式空调机组表冷盘管控制阀进行PID调节,达到控制湿度的目的,并通过调节加热阀进行温度控制。运行数据显示,为了达到除湿的目的,空气经表冷器后温度往往降至17℃,需较大的加热量才能达到送风状态点的温度值。根据负荷计算,夏季卷接包车间负荷以显热为主,湿负荷并不大。通过查阅相关气象资料,常德市夏季最湿月室外平均绝对含湿量为18.89瓜g,而卷接包车间在温湿度控制指标范围内绝对含湿量为13.5以g,引入新风(新风量按10%计算)所产生的湿负荷为307kg/h,而车间室内散湿量(主要是人员散湿量)仅为20.8kg/h。因此,新风占了湿负荷的绝大部分。通过焓湿图分析,在新风与回风混合之前,先对新风进行除湿处理,使处理后的新风与回风混合以提升混风温度,可以降低空气再热量。

3.系统设计

采用传统中央空调加供暖系统设计,并将水系统设计为两个可独立又可合并使用的子系统。在夏季高温高湿工况时两个独立子系统均以制冷-制冷方式运行,实现制冷降温除湿的功能; 在冬春季低温高湿工况时,两个独立子系统分别以制冷- 供热方式运行,供热系统升温,同时制冷系统除湿,以实现低温高湿工况下的抽湿功能,保证空调室内的温湿度要求。从功能上分析,本方案完全能满足设计要求。由于该方案的末端设备可以选用普通的空调风柜,不必选用昂贵的恒温恒湿风柜, 因此大幅度降低了工程造价, 节省了投资。系统空调不需新风和换气系统。选用两台水冷螺杆式冷水机组,设三台冷冻水泵、三台冷却水泵,两台冷却塔,一台壳管式蒸汽-水换热器。每层设八台明装立柜式空调机,分别与两个子系统连接,每个子系统各设四台。我们把水系统分为两个独立的又可合并使用的子系统A、B。在夏季高温高湿工况运行时,关闭蒸汽-水热交换器上的阀门,两个子系统都与冷水机组连接,同时制冷降温抽湿,使室内温湿度达到设计要求;在春冬季低温高湿工况运行时,系统需同时加热和制冷抽湿,此时关闭子系统A与冷水机组连接的阀门,同时关闭子系统B与蒸汽-水热交换器连接的阀门,使子系统A只与蒸汽-水热交换器连接,子系统B只与冷水机组连接,两个子系统同时运行,加热制冷抽湿,使室内温湿度达到设计要求;如需两个子系统同时加热运行时,关闭冷水机组上的阀门,两个子系统都与蒸汽-水热交换器连接,同时供热,使室内温湿度达到设计要求。由于本系统无空调送、回风管道安装,因此在选用空调末端设备时选用高静压风柜,增加送风距离,以保证全部空调区域内温湿度参数都能达到设计要求。

4.系统的调试运行

整个系统安装完毕后,进行了联合试运转,在系统各设备与部件联动协调,运行无异常现象后,投入使用。各种工况下运行调试参数记录如下:夏季高温高湿工况:空气状况:室外温度≥300,相对湿度#控制标准:室内温度250~300,相对湿度55~65%。工艺操作:A、B子系统同时制冷。操作方法:开启两台制冷主机以及相对应的水泵、水塔、末端设备。从运行记录可以看出,在夏季高温高湿工况下,该系统以制冷-制冷方式运行,能将室内温度和相对湿度控制在设计的温度(28±2)和湿度(605%)范围内。冬春季低温高湿工况:空气状况:室外温度≤200,相对湿度#80%。控制标准:室内温度200~250,相对湿度60~65%。工艺操作:A子系统加热,B子系统制冷。操作方法:同时开启一台制冷主机和热交换器,使A子系统管路供热水,B子系统管路供冷冻水。

除湿和制冷的区别范文4

关键词:洁净室;改造设计

5级洁净室平面已经在某精密光学工程研究中心建成的,分为内、外两间,对其洁净度、空气温度和相对湿度有所保证的就是分别由其上部硬吊顶内设置的二台组装室空调系统JK-1及JK-2。混合新风和回风、过滤初效、降温去湿(或加热)、加压、中效过滤处理后通过管道送入洁净室上部软吊顶静压箱再通过满布高效过滤器和稳压孔板进入洁净室,回风由二侧回风夹道下部的百合回风经回风管道回至空调器混合段,就是空气过程。空调冷源为集中设置的风冷模块式冷(热)水机组(每个模块制冷量为110kw共6个模块,合计为660kw)供空调用冷水或热水。

一、存在问题及要求

把实验工艺要求去掉两个5级洁净间的隔断作为依据,并且把其中的一个清洗间间隔出来,剩下的部分就是涂膜间。

空气的洁净度要求是5级,20±2℃是室内温度,小于40%是相对湿度。另外,甲苯、正丁醇等有机溶剂是在清洗间使用的;涂膜间正常工作就是清洗间间歇使用,使用时间很少。这个5级洁净室在建成以后基本上都没有使用过,存在的主要问题之一是:空调系统对相对湿度小于40%要求的没有保证。通过对这个中心集中冷源供冷水温度一般为9℃左右要有所了解和知道。第二个就是:这个5级洁净室设施工安装也都差不多一样,满布有隔板高效过滤器机械压紧式安装,130mm是过滤器和过滤器之间间隔宽度;尤其是高效过滤器出风面500~600是四周照明灯带的宽度。所以,小于65%是高效过滤器的满布率,盲区所形成的涡流区范围大,对于全性的5级洁净度的要求根本实现不了,特别是工艺设备的布置与使用被周边区的照明灯带盲区。

二、改造设计的思路原则

这个中心的冷源供水温度一般为9℃左右在上面已经有过相应的论述,很明显的就是,9℃的冷水先不说,就算是PJ的冷水也对相对湿度<40%的要求也没有办法实现。把这个冷冻站所供的洁净空调面积及工艺情况作为依据,经过粗略地对冷量进行核算以后是足够的,至于比较高的供水温度,可能是因为系统配套的冷冻水循环水泵的流量过于大,扬程过高所致。所以,改造设计应该在对现有冷源及空调系统进行利用的基础上,对解决问题的方案进行寻求,以求得对工艺要求有所满足,又对投资有所节约的目的。

三、工程改造设计说明

1、洁净室部分

在工艺区内将内、外间的隔断去掉作为依据,外移风淋室,可以对房间进行净化,清洗间要在内间左上角有2.5x1.6的空间隔出。对液槽密封方式重新进行采取,对满布无隔板高效过滤器进行安装,50mm是液槽的宽度,将四周的照明灯带去掉,在液槽内设置泪珠式洁净化灯,从而对高效过滤器的满布率进行提高,对涡流区围大大地进行了缩小,对真正的全室性5级洁净度有所实现,提供给工艺设备的布置和使用的灵活性。对二侧回风夹道上的回风口面积进行增加,更加合理地组织气流。

2、净化空调系统部分

实验室内工艺设备的发热量不大,除了3 ~4个操作人员的产湿量外,其它是没有产湿量的。因为在土建维护结构内,洁净室是用夹芯彩钢板制作成的,所以,通过维护结构从外部进入室内的热湿负荷是很小的。

四、控制设计说明

1、工况转换控制

把这个实验室的使用作为依据,可以把它分为三种工况。

1.1同时工作的清洗间和涂膜间,这时投入全部的系统设备运行,新风量或排风量是最大的。

1.2正常工作的涂膜间,浸泡工序就是清洗间所处于的环境,这时没有要求对清洗间的空气参数,但是需要对负压有所保持,这时,停止运行的是S-1机组,排风量由大变到对房间负压有所维持的风量就是排风系统P-1,由大减至总风量的5%是新风系统的处理风量。

1.3停止工作的清洗间,除了涂膜间正常工作,这时停止工作的是系统中的S-1及P-1系统。总风量的5%是新风量减小的范围,相应减小的还有转轮除湿机的负荷。

上面所描述的这三种工况的实现都是通过风管上的电动阀门的交替。

2、系统自动控制

对PLC编程控制进行采用,季节工况转换判断就是把温度湿度测头置于新风段。当室外空气的含湿量在d1-d2之间时,则由新风系统空调器予冷却器除湿降温。如果室外空气含湿量≤d2时,就要停止新风冷却除湿。

温湿度测头置于新风表冷器之后,通过调节新风空调器水系统上的电动三通水阀保证机器露点恒定。

在室内设置温湿度侧头,把室内温度变化作为依据,对水流的改变是对送风系统JK-1、JK-2空调干冷却器冷水管路上的电动通阀进行调节,对是温度有所保持,另外,把室内相对湿度的变化控制氯化锂转轮除湿机电动旁通阀门或再生电加热器的加热量作为依据,对除湿机的除湿量进行调节,从而对室内相对湿度在允许范围内有所保证。

3、实验室工艺工况的转换过程控制

第一工况(清洗间、涂膜间正常工作)

(1)均投入运行的JK-1、JK-2、JS-2以及P-1、CA系统。

(2)电动风阀①、③、④、⑦全开;②关闭,⑤、⑥开小。

第二工况(涂膜间正常工作,清洗间处于浸泡工序)

(1)JK-1、JK-2、JS-2正常运行;JS-1停止运行;P-1及CA系统转入变频控制运行。

(2)电动风阀⑤、⑥开大;①、③、④、⑦开小。

第三工况(仅涂膜间照常工作,清洗间不工作)

(1)CA系统及JK-1,JK-2、JS-2仍保持第二工况的运行状态,P-1系统停止运行。

(2)电动风阀⑦关闭,其余风阀同第二工况状态。冬季CA新风除湿系统停止运行,电动风阀①关,⑦开。其余阀门,同第三工况,即混合、加热直接向室内送风。

参考文献:

除湿和制冷的区别范文5

关键词:废物处理辅助厂房;低放射性;直流式空调

中图分类号:TB657 文献标识码: A

废物处理辅助厂房,简称QS厂房,是核电厂中重要的带放射性的技术性厂房之一,主要针对核电厂机组运行产生的放射性杂项干废物和表面剂量率≤2mSv/h的水过滤器芯进行剪切、干燥和分拣、初级压实、超级压实和水泥固定,形成符合标准要求的400L钢桶装废物包;并为NX厂房内的水泥固化装置提供空的金属桶和水泥固化或固定所需的干混料,同时可为QS厂房内的分拣、压实、打包装置提供空的金属桶和水泥固定所需的干水泥。QS厂房内主要工艺设备为间歇运行,其中干燥间内干燥器的发热量较大、需要全年制冷。

本文以福清一期核电厂的废物处理辅助厂房为例进行讨论分析。

1. 废物处理辅助厂房及通风系统简介

废物处理辅助厂房(建筑图见附图1)为低放废物处理厂房,建筑面积约为2200m2,按照放射性分区原则,该厂房被划分为黄区、绿区和白区,辐射防护分区简图见附图2。

附图1 废物处理辅助厂房建筑图

附图2 废物处理辅助厂房辐射防护分区简图

黄区房间的设备发热量为20kW,集中分布在初压、超压设备间及干燥器间内,其中,一半的发热量在干燥器间内产生,该房间单位面积的发热量较高,需全年制冷;绿区中控制间的设备发热量为6kW;白区中液压站的设备热量约为12kW。

黄区房间内的初压、超压设备打包机、干燥器等设备均为间歇运行,此时厂房内设备发热量大、运行操作人员多;其他时段,厂房内仅留有值班人员且无设备发热。因此,打包工作期间,工艺要求黄区房间温湿度为18~26℃、相对湿度

2.工艺特性对通风设计的影响

2.1系统划分

带放厂房划分通风空调系统时,常规的做法是按辐射防护分区进行划分,即黄区房间合设一套送排风系统、绿区房间合设一套送排风系统。因为QS厂房的干燥器间为内房间,且单位面积的发热量较高(480W/m2),冬季也需制冷,而其他黄区房间冬季均为制热需求,故无法合设为一套送风系统。考虑到绿区中控制室的房间温湿度由恒温恒湿机保证,而绿区中其他主工艺房间均为小面积的内房间,不但空调送风量小,且这些房间的冬季计算热负荷也较低,因此可考虑在绿区设置一个全年送冷风的空调送风系统,末端可设风管电加热器,这样一来,可同时满足干燥器间冬季的制冷要求、分拣区及冷热更衣室等主工艺房间冬季的制热要求。

基于上述分析,现对QS厂房通风系统作如下划分:黄区房间合设一套排风系统P-1,除干燥器间外,其他黄区房间设一套送风系统K-1;干燥器间同绿区房间合设一套送风系统K-2,干燥器间紧邻绿区,其送风装置位于送风系统K-2的末端,更有利于避免通过风管系统造成污染,此外还应在风管上设止回阀;绿区房间合设一套排风系统P-2,参见附图3。

附图3 废物处理辅助厂房通风空调系统划分简图

2.2系统风量的计算

因打包机工作期间及其他时段,主工艺对黄区房间温湿度的要求是不同的,同时兼顾辐射防护的要求,因此设计最终确定采用制冷系统及直流式空调送风系统共同为黄区房间服务:打包机工作期间,制冷系统工作,空调送风系统为各房间提供冷风,用以消除设备发热;其他时段,制冷系统停机,空调送风系统为各房间提供过滤后的室外新风,保证各房间的最低换气次数(工艺要求),以满足黄区房间的辐射防护要求。故在计算时,黄区送风量应按消除室内热负荷计算风量与主工艺要求的最低换气次数计算风量之中大者确定。黄区送/排风比为80~85%。绿区送风量的计算方法同上,绿区送/排风比为90%。

3 通风空调设计

通风空调系统功能如下:保证整个放射性废物处理辅助厂房的正常通风换气;排出工艺房间内产生的有害气体;保证黄区、绿区房间的负压及合理的气流组织;对白区及人员长期工作的区域或有特殊要求的工艺房间进行空调;排除房间内的余热。

3.1直流式空调系统

K-1系统――服务于除干燥器间外的其余黄区房间。夏季,空气处理机组中的冷却盘管将室外空气冷却除湿后送入房间;冬季,空气处理机组中的电加热器将室外空气加热后送入房间。K-1系统设计送风量为40000m3/h。

K-2系统――服务于干燥器间、冷更衣室及全部绿区房间。夏季,空气处理机组中的冷却盘管将室外空气冷却除湿后送入房间;冬季,空气处理机组中的电加热器将室外空气加热至15℃后送入房间,以满足干燥器间冬季仍需冷空气降温的要求,分拣区及冷、热更衣室室温分别由各自的风管电加热器保证。K-2系统设计送风量为8000m3/h。

3.2排风系统

P-1系统――服务于全部黄区房间。该系统排风须经两级高效过滤处理之后才可由风机排至室外。P-1系统设计排风量为50900m3/h。

P-2系统――服务于全部绿区房间。该系统排风可不经处理由风机直接排至室外。P-2系统设计排风量为3000m3/h。

3.3其他

QS厂房尚有送风系统S-1~3及排风系统P-3~10,这些系统分别服务于白区附属用房。篇幅所限,此处不再赘述。

4制冷系统

干燥器间内工艺设备也有使用冷冻水的需求,但冷冻水的供回水温度同空气处理机组所需冷冻水的供回水温度不一致,因此QS厂房特设两个制冷子系统,即向直流式空调系统提供冷源的厂房冷冻水系统、向干燥器间提供冷源的工艺冷冻水系统。

厂房冷冻水系统包括:水冷螺杆式单冷型冷水机组两台(型号LSF550,制冷量552kW,冷冻水流量95t/h,冷却水流量112.8 t/h);冷冻水水泵两台(型号BPW 100-200,流量105m3/h,扬程32mH2O,电量22kW);冷却水水泵两台(型号BPW 100-200,流量125m3/h,扬程32mH2O,电量22kW);冷却塔两台(型号HRN-175L,流量175m3/h7,电量5.5kW);方形膨胀水箱一台(有效容积1m3)。厂房冷冻水系统仅在打包机工作期间,且室外新风不经处理不能完全带走室内余热的情况下(即室外气温高于15℃时)运行。

工艺冷冻水系统包括:风冷冷水机组一台(型号MSRA080CEA-1.0,制冷量46kW,冷冻水流量7.92m3/h);冷冻水水泵一台(型号SLS 50-160A,流量8.7m3/h,扬程25mH2O,电量2.2kW);方形膨胀水箱一台(同厂房冷冻水系统共用一台)。

5 小结

根据现场反馈,前文所述通风空调方案可满足工艺设备及操作人员对厂房室内环境的要求。

核电站中常有放射性废物处理辅助厂房这样具有放射性,需连续运行且通风量大的工艺厂房,如何对类似厂房的通风空调系统进行优化,以便做到节能减排,是一个值得进一步思考的问题。

参考文献:

[1]《空气调节设计手册》(第二版),电子工业部第十设计研究院 主编,中国建筑工业出版社出版

除湿和制冷的区别范文6

关键词:开关柜;除湿;故障

1 背景调查

慈溪市地处北亚热带南缘,属季风型气候。在夏季尤其在梅雨季节气候潮湿、高热,柜体内部断路器等设备长期运行会产生热量,最终使得变电所里的高低压柜产生凝露,由于高低压柜相对密封,产生的凝露会挂在柜顶,当凝露积聚一定的数量时,形成水珠,水珠就会掉落到高压开关或其它供电设备上,造成绝缘降低,引发开关跳闸或电气损坏。根据我们的生产系统显示,由于水汽使绝缘降低引起的故障发生几率较往年增加。我们对慈溪市35kV未安装任何除湿设备的变电所发生的缺陷进行调查(详情见表1)。

针对以上问题的产生,为了有效防止凝露的产生,解决因凝露产生造成的危害,减少突发事故停电的概率,智能除湿装置的开发迫在眉睫。

目前慈溪地区变电所的开关柜带有加热装置或温控装置,用安装加热板的形式来作为除湿装置,当开关柜内的湿度达到设定值时,加热板工作。但是开关柜相对封闭,当柜内温度升高,水蒸气上升,到柜顶形成水珠,水珠滴落,周而复始,还是会引发开关跳闸或造成设备损坏(见图1)。

2 方案提出

运用“头脑风暴法”针对开关柜除湿装置方案提出了各种初步选型方案,并用亲和图归纳整理(详情见图2)。

根据以上分析,我们从可靠性、灵活性、经济性以及实用性方面提出以下方案。

方案一:温度控制原理解决除湿,开关柜内很多元器件对温度和湿度是有要求的,温度过低元器件不能正常工作或损坏;温度过高会在元器件的表面形成凝露,降低绝缘而放电。温度控制原理设计可以提供适合电器元件运行的温度,延长产品使用寿命,它的设计原理较为简单,当达到设定的临界温度时会报警,而且制作安装费用也不高。温度控制原理参考的是环境温度,临界温度也是按照环境温度设定。而电气设备运行时,自身会产生很多热量,有时会远远高于预先设定的温度警戒线,造成误报,给操作和检修带来很大的不确定因素,因此必须要进行停电检查。

方案二:采用加热原理设计,当开关柜内的湿度达到设定值时,加热板工作使柜内环境温度升高,空气能容纳更多水分,防止水汽在柜内凝结。但是遇到突然降温时,柜体内部断路器等设备运行产生的热量与一直停留空气中的水分凝露于电气设备表面,使电气设备存在较大的隐患,容易引发事故。该方案实际原理较复杂,产品设计安装费用较第一个方案要大。

方案三:冷凝原理是采用空气冷凝技术,通过风扇吸收空气,经过半导体制冷元件凝结空气中的水分,并排出柜体外,产生的干燥气体排出除湿装置外,如此循环,使开关柜的潮湿空气不断减少,空气湿度显著下降,直至柜体内空气湿度达到要求。即使环境温度发生极大的变化也不会再产生凝露,避免因潮湿而引发的安全事故。该方案的设计原理较第二个方案简单,费用相当,安装较之前二个方案简单,选择余地大。

综上所述,我们选择方案三。

3 方案优化

3.1 冷凝原理设计的在线除湿装置其主要核心分为传感部分和控制部分

传感部分主要有传感器组成,按照实际需要,其主要作用是采集温度、湿度的实际量值,并把数据传输到控制中枢。所以以物理量为判断标准的温湿度传感器是最好的选择。

3.2 控制部分分中央处理器和执行器

中央处理器(CPU)通过数据的输入,把模拟量转化为数字信号,然后进行比较、运算、判断,作出执行命令。执行器为各个独立的执行器件,主要由半导体制冷片、冷凝片、散热片、风扇等组成。

3.2.1 多元平形流冷凝器(见图3)

冷媒以水平方向流动,在流动的过程中,降温降压。冷媒的回路不是单一的一个循环,而是经过多个回路循环的。能够节约成本。半导体制冷片冷热端的温差可以达到40~65度,因此在制冷片的热端持续散热,能进一步降低制冷片冷端的温度。

3.2.2 内属于翅片管式冷凝器(见图4)

属于热交换设备,包括立式壳体、带有尾气进口的上管箱、带有冷凝水出口的下管箱,冷水进口、热水出口结构限制变形以后容易堵,所需空间较大。

3.2.3 管带式冷凝器

根据相关资料的调查和仿真算法,相比平形流冷凝器,管带式冷凝器的单位迎风面积和单位体积传热量下降51%和45.8%。

根据以上分析,小组决定采用以多元平形流冷凝器为主要技术核心的除湿手段。

4 方案实施

4.1 图纸设计

确定安装位置以后,设计本装置的尺寸,本装置长宽高分别为15.2*8.5*21cm(详情见图5)。

4.2 装置制作安装

将装置的各组件进行组装安装。特别要注意的是,由于开关柜型号的不同,必须注意CT或者高压电缆头的运行位置与本装置的距离。导水管通过高压电缆沟,安装完毕后及时进行封堵(见图6、图7、图8、图9)。

(1)采用M4螺钉或4mm铆钉固定安装支架,安装时保证除湿器水平,不得倾斜。除湿器正面和两侧与柜面间应保留5cm以上的空间,确保两侧进风与正面出风畅通,整机与其他运行设备或线路保持足够的安全距离。

(2)将出水管一端接入除湿器的排水口,出水管应保持顺直,不得缠绕,出水管另一端通向柜体外。

(3)接线端子接入AC220V电源。

4.3 装置试验调试

(1)正常启动的情况下通过风机的运行潮湿的空气从进风口吸入经过半导体制冷元件将空气中的水份吸附在铝片上变成干燥的空气经过冷凝器散热从出风口吹出。将空气中的水汽抽入于装置内部,并且通过导流管排出柜外,实现真正除湿。(2)智能判断自启动设置。将本装置的设定至于自动运行状态,自动检测开关柜温度湿度,在65%启动以后,循环运行,连续工作24小时,使环境湿度始终保持在20%左右,从而保证设备正常运行。

5 效果检查

表2 35kV变电所开关柜缺陷抽查表

从以上数据可以看出,安装在线智能除湿装置以后, 因为湿气、潮气等形成凝露而造成检修的次数同期相比减少了10次,比例大大缩小到1.7%,达到了预期的目标(详情见表2)。

6 结束语