淺談轉輪除濕機在空氣調節(jié)中的應用

　　空調，自問世多少年以來，主要是為人類提供一個適宜的生活環(huán)境。特別是在我國，它基本上只控制溫度，偶爾控制濕度。然而，隨著科學技術的不斷發(fā)展，特別是生物、電子、化學技術的發(fā)展，人類越來越關注自身的環(huán)境，努力創(chuàng)造一個舒適的生活和生產環(huán)境。這是一種只能為人類生活提供舒適，特別是工業(yè)生產、科學實驗等高要求環(huán)境的空調機。特種空調的出現，正好解決了生物、化工、電子、玻璃等現代工業(yè)的特殊環(huán)境要求。所謂專用空調，是指不同于為人類創(chuàng)造居住環(huán)境的一般目的，專門為工業(yè)生產、科學實驗等提供合格環(huán)境(空間)的工業(yè)空調。對溫度、潔凈度、濕度有要求。，對噪音和靜電有要求。這里只討論特殊空調的濕度控制。旋轉除濕機采用吸附法去除空氣中的水分。如圖1所示，將吸濕物質(分子篩、硅膠、氯化鋰等)用特殊材料制成的除濕轉子，用固定密封條將除濕轉子分為90°再生區(qū)和270°處理區(qū)。轉輪轉動緩慢(8~10轉/小時)。流道吸附處理區(qū)水分后，轉入再生區(qū)進行再生(解吸)，再進入處理區(qū)吸收水分，從而連續(xù)處理空氣，使其達到所需濕度。不同的生產環(huán)境或實驗室有不同的濕度要求，可以使用不同材質的跑步機。旋轉脫水機可提供露點溫度為-20~-60℃的干燥空氣。在空調系統(tǒng)中有幾種常見的旋轉除濕機組合。以下列出了不同濕度要求的生產車間的空調系統(tǒng)，以說明流道在空調系統(tǒng)中的應用。直流式新風系統(tǒng)的系統(tǒng)流量如圖1所示。在該系統(tǒng)中，溫度Tw、濕度RHw的室外空氣經過冷凍除濕后達到某一狀態(tài)點Ti、Rhi(通常T=7℃，RH=95%)。進入旋轉式除濕機，其出風口狀態(tài)點為To和Rho(Rho可小于2%，且露點可達-25℃)，然后送至室內進行溫度處理，確保室內狀態(tài)參數Tn、RHn。該類型系統(tǒng)可提供RHn=2%~10%的環(huán)境參數，常用于有較高濕度要求的小空間，如有濕度要求的實驗室或生產序列。一個系統(tǒng)流程圖的例子。研究所的實驗室占地25平方米，兩人室內工作，要求溫度25℃，相對濕度不超過2%。本系統(tǒng)采用蒙特公司M1100型旋轉除濕機，采用新風系統(tǒng)。新風經多組直接蒸發(fā)制冷機組冷卻除濕至8℃，95%RH進入旋轉除濕機，其出口溫度29~33℃，相對濕度1~1.3%RH。冷卻至20~22℃，送入室內。經過測試，室溫25℃左右，濕度1.5%左右，完全滿足用戶的要求。一次(二次)回風循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)流量如圖2所示。在該系統(tǒng)中，將室外溫度Tw、濕度RHw的空氣進行冷凍除濕，使其達到某一狀態(tài)點Tw'、Rh'(通常為T=7℃、Rh=95%)，然后與室內回風混合，再冷卻至Ti狀態(tài)，RHi進入旋轉除濕機。由于室內回風相對干燥，含濕Dn較小，出風口狀態(tài)的露點溫度可達-60~-40℃，然后經溫度處理送入室內，保證室內狀態(tài)參數Tn和RHn。該系統(tǒng)可提供RHn<1%的環(huán)境參數，室內露點溫度Td可達-40℃。常用于對濕度要求較高的大空間，如鋰電池生產車間或芯片生產車間。上海某工廠的生產車間占地400平方米，車間有18人，要求溫度22℃，露點溫度Td低于-40℃。由于該系統(tǒng)濕度要求高，空間大，采用回風循環(huán)系統(tǒng)。旋轉除濕機采用兩臺進口除濕機，每臺除濕機的風量為9000，每臺除濕機組成一個獨立的回風系統(tǒng)。系統(tǒng)新風(占總風量的10-20%)冷卻除濕至7度，95%RH后與房間回風(24℃，露點-42℃)混合。混合風再次冷卻后進入旋轉除濕機，其出口露點為-60~-48℃。根據實際測量，干燥室的露點為-38~-43℃。方案3中央空調系統(tǒng)輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)流程如圖3所示。在該系統(tǒng)中，溫度Tw、濕度RHw的室外空氣被冷凍除濕，達到一定的狀態(tài)點Ti,Rhi(通常T=7℃，RH=95%)進入旋轉除濕機，其出口空氣(狀態(tài)點為和，Rho,Rho可以小于2%，且露點可達-25℃)與現有中央空調系統(tǒng)供給的空氣混合后送入房間，或送入空調將其在設備中混合后送入房間處理。這種類型的系統(tǒng)常用于濕度要求為RH=10%~30%的較大空間，如玻璃工業(yè)或生物制藥工廠。三個例子的系統(tǒng)流程圖。廣州的一家生物制品工廠占地面積約500平方米，有20人在此工作。要求室內空氣溫度22℃，相對濕度<10%。本設計采用Monte除濕機M7000對現有中央空調進行改造。裝修后實測室內參數為24℃，8~10%RH。基本滿足用戶要求。以上簡要介紹了旋轉除濕機的三種系統(tǒng)方案。事實上，除了這個之外，還有雙輪系統(tǒng)、級聯(lián)系統(tǒng)等。且上述系統(tǒng)僅用于除濕，對濕度下限無要求。有時，我們要求濕度在一定的范圍內，甚至是恒溫恒濕。因此，在設計系統(tǒng)時，我們根據不同的溫濕度要求，靈活使用旋轉除濕機、制冷除濕機、加熱器、加濕器，并使用恒溫器、濕度控制器或微機可編程控制器對其進行控制。