溶液除濕系統(tǒng)的性能實驗及優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2023-06-10 15:35
溶液除濕技術是基于強吸濕性的除濕液而形成的一種除濕技術,具有利用低品位余熱、環(huán)保和節(jié)能等優(yōu)勢。為了優(yōu)化系統(tǒng)的運行參數(shù),掌握各部件的用能情況,進而對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行改進,本文展開了以下研究。 首先在溶液除濕實驗平臺上分別進行了除濕和再生實驗,對影響系統(tǒng)性能的溶液參數(shù)進行了分析,得到在入口溶液溫度為32~36℃,溶液濃度50%~54%,液氣比為2.53時可獲到較好的除濕效果;除濕器可按體積傳質(zhì)系數(shù)為1.0kg·m-3·s-1進行設計。利用正交實驗分析得到入口空氣含濕量及入口溶液濃度對除濕性能影響最大,溶液入口溫度和濃度對再生性能的影響較大,并得到除濕器和再生器的最優(yōu)入口組合參數(shù)。 其次對低溫煙氣余熱驅(qū)動的溶液除濕系統(tǒng)進行了簡化,從熱力學第二定律火用分析的角度對各部件的用能情況進行了分析,發(fā)現(xiàn)煙氣—溶液換熱器的火用損失達到80%以上,除濕器和再生器的火用效率較高,但整個系統(tǒng)的火用效率約為10%。進一步分析各部件的火用提升潛率,得到煙氣—溶液換熱器和整個系統(tǒng)還有較大的火用提升空間;同時再生溫度的增加可以提高除濕效率,但卻降低了系統(tǒng)的火用效率。 最后提出了一種新型兩級叉流溶液...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 背景及意義
1.1.1 工業(yè)余熱資源
1.1.2 除濕的必要性
1.1.3 除濕方法的比較
1.1.4 液體除濕的優(yōu)越性
1.2 溶液除濕研究現(xiàn)狀
1.2.1 溶液除濕系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 溶液除濕研究方法
1.3 本文研究目標、內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容及方法
1.3.3 技術路線
1.3.4 創(chuàng)新點
第二章 LiBr 溶液除濕系統(tǒng)性能實驗
2.1 實驗系統(tǒng)介紹
2.2 實驗方案
2.3 參數(shù)測量及計算方法
2.3.1 物理量的測量方法
2.3.2 空氣相關參數(shù)和除濕液參數(shù)的計算公式
2.4 實驗結果分析
2.4.1 實驗數(shù)據(jù)
2.4.2 單因素影響分析
2.4.3 參數(shù)的正交模擬優(yōu)化
2.5 小結
第三章 低溫煙氣余熱驅(qū)動的溶液除濕系統(tǒng)熱力學分析
3.1 火用分析理論基礎
3.2 火用分析的評價指標
3.3 溶液除濕系統(tǒng)在設計工況下的熱力學分析
3.3.1 低溫煙氣驅(qū)動的溶液除濕系統(tǒng)簡介
3.3.2 模型簡化
3.3.3 系統(tǒng)參數(shù)
3.3.4 系統(tǒng)火用的計算
3.3.5 系統(tǒng)的能量及火用 平衡方程
3.4 結果與分析
3.4.1 不同再生溫度下系統(tǒng)的性能
3.4.2 系統(tǒng)的火用分析
3.5 本章小結
第四章 新型兩級叉流溶液除濕系統(tǒng)的可行性
4.1 新型兩級叉流溶液除濕器
4.2 新型兩級叉流溶液除濕器模型
4.2.1 物理模型
4.2.2 網(wǎng)格劃分
4.2.3 邊界條件
4.2.4 計算條件處理
4.3 新型兩級叉流溶液除濕器氣相流場的 CFD 模擬結果
4.3.1 新型兩級叉流除濕器的流場特點
4.3.2 除濕器內(nèi)流量分布特征
4.3.3 填料層內(nèi)氣流不均勻度
4.4 小結
第五章 新型兩級叉流溶液除濕系統(tǒng)熱質(zhì)傳遞特性研究
5.1 兩級叉流除濕器傳熱傳質(zhì)數(shù)學模型
5.2 新型兩級叉流除濕器熱質(zhì)交換性能的評價指標
5.3 新型兩級叉流除濕器的除濕性能分析
5.3.1 傳統(tǒng)的一級叉流模式與新型兩級叉流上進下出模式 1 除濕性能對比
5.3.2 上進下出模式 1 與下進上出模式 2 兩種模式的一級除濕性能對比
5.3.3 上進下出模式 1 與下進上出模式 2 兩種模式的兩級除濕性能對比
5.3.4 傳統(tǒng)一級除濕、上進下出與下進上出三種模式的除濕效率對比
5.4 小結
第六章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 建議
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
本文編號:3833125
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 背景及意義
1.1.1 工業(yè)余熱資源
1.1.2 除濕的必要性
1.1.3 除濕方法的比較
1.1.4 液體除濕的優(yōu)越性
1.2 溶液除濕研究現(xiàn)狀
1.2.1 溶液除濕系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 溶液除濕研究方法
1.3 本文研究目標、內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容及方法
1.3.3 技術路線
1.3.4 創(chuàng)新點
第二章 LiBr 溶液除濕系統(tǒng)性能實驗
2.1 實驗系統(tǒng)介紹
2.2 實驗方案
2.3 參數(shù)測量及計算方法
2.3.1 物理量的測量方法
2.3.2 空氣相關參數(shù)和除濕液參數(shù)的計算公式
2.4 實驗結果分析
2.4.1 實驗數(shù)據(jù)
2.4.2 單因素影響分析
2.4.3 參數(shù)的正交模擬優(yōu)化
2.5 小結
第三章 低溫煙氣余熱驅(qū)動的溶液除濕系統(tǒng)熱力學分析
3.1 火用分析理論基礎
3.2 火用分析的評價指標
3.3 溶液除濕系統(tǒng)在設計工況下的熱力學分析
3.3.1 低溫煙氣驅(qū)動的溶液除濕系統(tǒng)簡介
3.3.2 模型簡化
3.3.3 系統(tǒng)參數(shù)
3.3.4 系統(tǒng)火用的計算
3.3.5 系統(tǒng)的能量及火用 平衡方程
3.4 結果與分析
3.4.1 不同再生溫度下系統(tǒng)的性能
3.4.2 系統(tǒng)的火用分析
3.5 本章小結
第四章 新型兩級叉流溶液除濕系統(tǒng)的可行性
4.1 新型兩級叉流溶液除濕器
4.2 新型兩級叉流溶液除濕器模型
4.2.1 物理模型
4.2.2 網(wǎng)格劃分
4.2.3 邊界條件
4.2.4 計算條件處理
4.3 新型兩級叉流溶液除濕器氣相流場的 CFD 模擬結果
4.3.1 新型兩級叉流除濕器的流場特點
4.3.2 除濕器內(nèi)流量分布特征
4.3.3 填料層內(nèi)氣流不均勻度
4.4 小結
第五章 新型兩級叉流溶液除濕系統(tǒng)熱質(zhì)傳遞特性研究
5.1 兩級叉流除濕器傳熱傳質(zhì)數(shù)學模型
5.2 新型兩級叉流除濕器熱質(zhì)交換性能的評價指標
5.3 新型兩級叉流除濕器的除濕性能分析
5.3.1 傳統(tǒng)的一級叉流模式與新型兩級叉流上進下出模式 1 除濕性能對比
5.3.2 上進下出模式 1 與下進上出模式 2 兩種模式的一級除濕性能對比
5.3.3 上進下出模式 1 與下進上出模式 2 兩種模式的兩級除濕性能對比
5.3.4 傳統(tǒng)一級除濕、上進下出與下進上出三種模式的除濕效率對比
5.4 小結
第六章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 建議
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在學期間研究成果
致謝
本文編號:3833125
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