張景衛(wèi),邱肇光

(廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司,佛山528313)

1 引言

目前,常用的地下工程空氣處理設(shè)備主要有:除濕機(jī)、調(diào)溫除濕機(jī)、除濕空調(diào)機(jī)[1],普通除濕機(jī)主要是利用風(fēng)冷冷凝器冷凝熱的變化監(jiān)控出風(fēng)溫度。機(jī)組可直接在室內(nèi)使用,也可安裝在通風(fēng)系統(tǒng)中用于處理回風(fēng)和少量的新風(fēng),它的運(yùn)行特點(diǎn)是必須通過(guò)回風(fēng)使室內(nèi)空氣反復(fù)循環(huán)經(jīng)過(guò)除濕機(jī)才能逐漸消除室內(nèi)余濕,因而,在一些要求除濕量相對(duì)較大的場(chǎng)合。比如一些地下洞庫(kù)環(huán)境,這種除濕機(jī)的作用就相當(dāng)有限了。

由于一些地下洞庫(kù)的特殊環(huán)境,夏季洞庫(kù)低溫高濕,室外溫度較高,內(nèi)外溫差大。如果除濕機(jī)不能把新風(fēng)露點(diǎn)溫度控制得足夠低,新風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)結(jié)露,使環(huán)境條件惡化,造成各種設(shè)備因受潮而損壞。為了防止這種情況的出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)采取減少新風(fēng)比例,大量采用回風(fēng)的辦法。但一些地下工程中有大量的存有特殊材料的洞庫(kù),因涉及到有害物質(zhì)和有害氣體的散發(fā)問(wèn)題,不能采用回風(fēng)方式,通風(fēng)系統(tǒng)只能設(shè)計(jì)成全新風(fēng)的方式,這就給除濕機(jī)的使用提出了新的要求。對(duì)于這種需要大冷量的場(chǎng)合,普通型除濕機(jī)沒(méi)有足夠的冷量把新風(fēng)露點(diǎn)溫度控制在洞庫(kù)內(nèi)工藝條件規(guī)定的溫度,所以往往采用多個(gè)普通型除濕機(jī)串聯(lián)的方式進(jìn)行除濕,而這種串聯(lián)工作的方式又會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題。首先,各個(gè)除濕機(jī)的工件狀態(tài)不同,處于下游的除濕機(jī)進(jìn)風(fēng)溫度低,蒸發(fā)器工作效率低導(dǎo)致整機(jī)的工作狀態(tài)差,常會(huì)出現(xiàn)因蒸發(fā)器結(jié)霜而停機(jī)的現(xiàn)象;第二,這種低溫的工作環(huán)境下,除濕機(jī)是靠熱量來(lái)降低相對(duì)濕度的,上游的除濕機(jī)必須用水冷方式工作,這樣就浪費(fèi)了相當(dāng)多的冷凝熱量,又耗費(fèi)了寶貴的水資源;第三,串聯(lián)運(yùn)行除濕機(jī)占地面積大,送風(fēng)阻力大,風(fēng)機(jī)耗功也大。

廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)正是在這個(gè)背景下孕育而成的,能有效地解決串聯(lián)除濕機(jī)存在的缺陷。與普通常規(guī)調(diào)溫型除濕機(jī)相比,該新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)無(wú)溫度控制盲區(qū),與采用冷媒三通控制的出風(fēng)調(diào)溫型除濕機(jī)相比,成本較低。

2 新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)的介紹

2.1 系統(tǒng)原理

新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)由翅片式蒸發(fā)器、水冷冷凝器、壓縮機(jī)、膨脹閥、三通閥、熱回收器、風(fēng)機(jī)組成,主要利用三通閥調(diào)節(jié)從水冷冷凝器出來(lái)的熱水進(jìn)入熱回收器的比例,從而調(diào)節(jié)出風(fēng)溫濕度。其系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

圖1 新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)系統(tǒng)原理圖

機(jī)組運(yùn)行時(shí),制冷劑從壓縮機(jī)排出進(jìn)入水冷冷凝器冷凝,然后經(jīng)膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入翅片式蒸發(fā)器,再由翅片式蒸發(fā)器出來(lái)后返回壓縮機(jī),完成循環(huán)。處理空氣先經(jīng)翅片式蒸發(fā)器降溫除濕,離心風(fēng)機(jī)將空氣送至熱回收器進(jìn)行調(diào)溫后送出機(jī)組。

熱回收器的調(diào)溫主要是通過(guò)三通閥對(duì)出水冷冷凝器的冷卻水進(jìn)入熱回器的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。風(fēng)機(jī)放在蒸發(fā)器與熱回收器之間主要是降低機(jī)組噪音。

2.2 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)

新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)采用組合式結(jié)構(gòu),用戶可根據(jù)不同的需要加裝不同的功能段,包括風(fēng)機(jī)段、中效過(guò)濾段、消聲段、均流段、殺菌消毒段等等,也可以采用立式結(jié)構(gòu)向房?jī)r(jià)內(nèi)直接送風(fēng)。圖2為新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。

圖2 新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)

3 性能測(cè)試及分析

本實(shí)驗(yàn)就不同的水流量對(duì)新型全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)性能的影響進(jìn)行了研究分析。

(1)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可比性,機(jī)組在全新風(fēng)除濕機(jī)名義工況,即進(jìn)風(fēng)35℃/28℃,水冷冷凝器進(jìn)/出水為30℃/35℃,此時(shí)總水量為3.7 m3/h,保持水冷冷凝器總水流量不變,調(diào)節(jié)三通閥,改變進(jìn)熱回收器的水流量,則出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化見(jiàn)圖3所示。

從圖3中可以看到,在全新風(fēng)除濕機(jī)名義工況下,出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0m3/h升高到2.2m3/h(由于熱回收阻力,水冷冷凝器出水未完全進(jìn)入熱回收器內(nèi))時(shí),出風(fēng)干球溫度從19.8℃升高至32.7℃,但從曲線變化來(lái)看,出風(fēng)干球溫度的升幅越來(lái)越小。

圖3 出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

在全新風(fēng)除濕機(jī)名義工況下,熱回收能力 (熱回收熱量占總冷凝熱的比例)見(jiàn)圖4所示。

圖4 熱回收能力隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

從圖4中可以看到,在全新風(fēng)除濕機(jī)名義工況下,熱回收器的熱回收能力隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0 m3/h升高到2.2 m3/h(由于熱回收阻力,水冷冷凝器出水未完全進(jìn)入熱回收器內(nèi))時(shí),熱回收能力從0升高至36%,但從曲線變化來(lái)看,熱回收能力的升幅越來(lái)越小。

(2)在全新風(fēng)工況下,即進(jìn)風(fēng)35℃/28℃,保進(jìn)水溫度為30℃、總水流量為3.0 m3/h,此時(shí)冷卻水出水溫度為36.2℃,調(diào)節(jié)三通閥,改變進(jìn)熱回收器的水流量,則出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化見(jiàn)圖5所示。

圖5 出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

從圖5中可以看到,在實(shí)驗(yàn)條件下,出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0 m3/h升高到 1.6 m3/h時(shí),出風(fēng)干球溫度從19.8℃升高至32.1℃,但從曲線變化來(lái)看,進(jìn)熱回收器水流量在0.6 m3/h以后,出風(fēng)干球溫度的升幅越來(lái)越小。

在實(shí)驗(yàn)條件下,熱回收能力 (熱回收熱量占總冷凝熱的比例)見(jiàn)圖6所示。

圖6 熱回收能力隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

從圖6中可以看到,在實(shí)驗(yàn)條件下,熱回收器的熱回收能力隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0 m3/h升高到1.6 m3/h時(shí),熱回收能力從0升高至29%,但從曲線變化來(lái)看,熱回收能力的升幅越來(lái)越小。

(3)在全新風(fēng)工況下,即進(jìn)風(fēng)35℃/28℃,保進(jìn)水溫度為30℃、總水流量為1.5 m3/h,此時(shí)冷卻水出水溫度為41.5℃,調(diào)節(jié)三通閥,改變進(jìn)熱回收器的水流量,則出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化見(jiàn)圖7所示。

圖7 出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

從圖7中可以看到,在實(shí)驗(yàn)條件下,出風(fēng)干球溫度隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0 m3/h升高到 1.5 m3/h時(shí),出風(fēng)干球溫度從19.8℃升高至36.4℃,但從曲線變化來(lái)看,進(jìn)熱回收器水流量在1.0 m3/h以后,出風(fēng)干球溫度的升幅越來(lái)越小。

在實(shí)驗(yàn)條件下,熱回收能力 (熱回收熱量占總冷凝熱的比例)見(jiàn)圖8所示。

從圖8中可以看到,在實(shí)驗(yàn)條件下,熱回收器的熱回收能力隨進(jìn)熱回收器水流量的增大而升高,水流量從0 m3/h升高到1.5 m3/h時(shí),熱回收能力從0升高至38%,但從曲線變化來(lái)看,進(jìn)熱回收器水流量在1.0 m3/h以后,熱回收能力的升幅越來(lái)越小。

(4)在全新風(fēng)工況下,即進(jìn)風(fēng)35℃/28℃,保進(jìn)水溫度為30℃、總水流量為1.2 m3/h時(shí) (總水量在1.1 m3/h時(shí),機(jī)組出現(xiàn)高壓跳停),此時(shí)冷卻水出水溫度為44.1℃,水冷冷凝器出水完全進(jìn)熱回收器時(shí)機(jī)組出風(fēng)溫度為37.9℃,其熱回收能力為41%。

圖8 熱回收能力隨進(jìn)熱回收器的水流量的變化

4 結(jié)論

從上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,新型全新風(fēng)調(diào)溫型除濕機(jī)具有很高的熱回收能力,可以大大降低涼水塔風(fēng)機(jī)的功耗,對(duì)節(jié)省工程的運(yùn)行費(fèi)用具有重大意義。

[1] 朱志平,王克勇,陳國(guó)民,等.地下工程用除濕空調(diào)機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究[J].流體機(jī)械,2003,(31):194-197