本文關(guān)鍵詞：壓縮空氣溶液除濕實(shí)驗(yàn)研究及系統(tǒng)性能分析

  更多相關(guān)文章： 壓縮空氣 溶液除濕 耦合傳熱傳質(zhì) 實(shí)驗(yàn)研究 系統(tǒng)模擬

【摘要】：壓縮空氣溶液除濕技術(shù)是一種基于溶液除濕技術(shù)的新型壓縮空氣深度干燥方法,能夠做到對(duì)壓縮空氣深度干燥；同時(shí)具有溶液除濕系統(tǒng)無(wú)污染、體積小、易操作,且能有效利用如空壓機(jī)余熱等低品位熱源驅(qū)動(dòng)再生等優(yōu)點(diǎn),有望替代壓縮空氣冷凍干燥技術(shù),在工業(yè)干燥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式對(duì)該新型干燥系統(tǒng)的性能進(jìn)行探討,主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：首先,闡述了壓縮空氣溶液除濕的工作原理,對(duì)逆流填料塔型高壓除濕器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),將實(shí)驗(yàn)過(guò)程壓縮空氣的流速提高至1.15m/s,從而研究更高空氣流速下的除濕性能及傳熱傳質(zhì)性能。分析了典型除濕工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差,結(jié)果表明系統(tǒng)中主要性能參數(shù)最大相對(duì)誤差均在5%以內(nèi),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確性和可信度。其次,在壓縮空氣溶液除濕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,以LiBr溶液為除濕劑,對(duì)壓縮空氣溶液除濕過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,主要研究了空氣壓力、空氣流量、溶液流量、溶液進(jìn)口溫度和濃度等對(duì)壓縮空氣溶液除濕性能及傳熱傳質(zhì)系數(shù)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明0.60MPa壓力下該除濕系統(tǒng)可將壓縮空氣含濕量處理到0.1g/kg,對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度為-37.9℃。然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得出傳熱傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式,為高壓溶液除濕器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。理論分析了LiCl和LiBr水溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中的除濕能力；以溶液表面水蒸氣分壓力作為比較基準(zhǔn),壓縮空氣出口含濕量和除濕量作為除濕性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),實(shí)驗(yàn)研究了兩種溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中的除濕性能。結(jié)果表明：在相同的處理工況下,采用LiCl溶液對(duì)壓縮空氣進(jìn)行除濕能得到更低的空氣出口含濕量和更高的除濕量,除濕過(guò)程的傳質(zhì)系數(shù)也高于LiBr溶液,LiCl溶液在壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)中具有更優(yōu)的除濕能力和傳質(zhì)性能。最后,將壓縮空氣溶液除濕、溶液常壓再生及空壓機(jī)余熱回收等有機(jī)結(jié)合,采用溶液自循環(huán)的方式運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行構(gòu)建,通過(guò)數(shù)值模擬分析了系統(tǒng)的整體性能。研究了不同運(yùn)行參數(shù),如溶液除濕／再生自循環(huán)流量比、溶液流量、除濕溶液溫度、再生溫度等對(duì)系統(tǒng)的除濕性能的影響；對(duì)系統(tǒng)能耗進(jìn)行分析,其中溶液再生耗熱量?jī)H占空壓機(jī)余熱回收量的21%左右,為后續(xù)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行、變工況運(yùn)行控制策略的實(shí)施以及后期推廣提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：壓縮空氣 溶液除濕 耦合傳熱傳質(zhì) 實(shí)驗(yàn)研究 系統(tǒng)模擬
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH41;TB4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符號(hào)表10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 傳統(tǒng)壓縮空氣干燥方法及存在的問(wèn)題12-15
• 1.2.1 壓縮空氣冷凍干燥技術(shù)12-13
• 1.2.2 壓縮空氣吸附干燥技術(shù)13-14
• 1.2.3 壓縮空氣膜除濕技術(shù)14-15
• 1.3 壓縮空氣溶液除濕技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 壓縮空氣溶液除濕技術(shù)的優(yōu)勢(shì)15
• 1.3.2 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)性能研究15-16
• 1.3.3 壓縮空氣溶液除濕傳熱傳質(zhì)模型研究16-17
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 壓縮空氣溶液除濕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及誤差分析18-27
• 2.1 壓縮空氣溶液除濕原理及數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.1.1 壓縮空氣溶液除濕原理18
• 2.1.2 壓縮空氣溶液除濕數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2 壓縮空氣溶液除濕實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)21-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成21-22
• 2.2.2 壓縮空氣溶液除濕裝置22
• 2.2.3 其他設(shè)備與測(cè)量裝置22-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差分析24-26
• 2.3.1 誤差分析基本原理24
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差分析24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 壓縮空氣溴化鋰溶液除濕實(shí)驗(yàn)研究27-42
• 3.1 獲取傳熱傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)值方法27-28
• 3.2 能量平衡分析28-29
• 3.3 壓縮空氣溶液除濕實(shí)驗(yàn)研究29-39
• 3.3.1 空氣壓力對(duì)除濕過(guò)程的影響30-32
• 3.3.2 壓縮空氣流速對(duì)除濕過(guò)程的影響32-34
• 3.3.3 溶液濃度對(duì)除濕過(guò)程的影響34-36
• 3.3.4 溶液溫度對(duì)除濕過(guò)程的影響36-37
• 3.3.5 溶液流量對(duì)除濕過(guò)程的影響37-39
• 3.4 壓縮空氣溶液除濕耦合傳熱傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式與模型驗(yàn)證39-41
• 3.4.1 除濕過(guò)程耦合傳熱傳質(zhì)系數(shù)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式39-40
• 3.4.2 高壓溶液除濕器模型驗(yàn)證40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 壓縮空氣溶液除濕中不同除濕劑除濕性能比較42-49
• 4.1 不同除濕劑除濕能力理論分析42-43
• 4.2 不同除濕劑除濕性能實(shí)驗(yàn)研究43-46
• 4.2.1 空氣壓力對(duì)壓縮空氣溶液除濕性能的影響44-45
• 4.2.2 空氣流速對(duì)壓縮空氣溶液除濕性能的影響45-46
• 4.3 除濕過(guò)程傳質(zhì)系數(shù)比較46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第五章 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)性能研究49-63
• 5.1 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)介紹49-50
• 5.2 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)模型建立50-54
• 5.2.1 高壓除濕器模型50-51
• 5.2.2 再生器模型51-52
• 5.2.3 空壓機(jī)模型52-53
• 5.2.4 熱交換器模型53-54
• 5.2.5 系統(tǒng)性能計(jì)算54
• 5.3 系統(tǒng)性能模擬分析54-60
• 5.3.1 除濕循環(huán)流量比對(duì)系統(tǒng)性能的影響55-56
• 5.3.2 再生循環(huán)流量比對(duì)系統(tǒng)性能的影響56-58
• 5.3.3 除濕溶液流量對(duì)系統(tǒng)性能的影響58
• 5.3.4 除濕溶液溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響58-59
• 5.3.5 再生溶液溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響59-60
• 5.4 壓縮空氣溶液除濕系統(tǒng)能耗分析60-62
• 5.4.1 空壓機(jī)余熱再生可行性分析60-61
• 5.4.2 空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 研究總結(jié)與展望63-65
• 6.1 研究總結(jié)63-64
• 6.2 研究展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 碩士期間發(fā)表論文及其他成果69

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本文編號(hào)：883010