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CHAPTER24
MECHANICALDEHUMIDIFIERSANDRELATEDCOMPONENTS
MechanicalDehumidifiers24.1
InstallationandServiceConsiderations24.7
WraparoundHeatExchangers24.7
第24章
机械除湿机和相关组件
机械除湿机
安装和服务注意事项
环绕式热交换器
Licensedforsingleuser.©
2008ASHRAE,Inc.
THEcorrectmoisturelevelintheairisimportantforhealthandcomfort.Controllinghumidityandcondensationisimportanttopreventmoisturedamageandmoldormildewdevelopment,thusprotectingbuildingsandoccupants,andpreservingbuildingcon-tents.Thischaptercoversmechanicaldehumidificationusingacoolingprocessonly,includingbasicdehumidifiermodels(withmoistureremovalcapacityoflessthan1.4kg/h)usedforhomebasementsandsmallstorageareas,aswellaslargersizesrequiredforcommercialapplications.OthermethodsofdehumidificationarecoveredinChapter23.
Commercialapplicationsformechanicaldehumidifiersincludethefollowing:
Indoorswimmingpools
Makeupairtreatment
Icerinks
Drystorage
Schools
Hospitals
Officebuildings
Museums,libraries,andarchives
Restaurants
Hotelsandmotels
Assistedlivingfacilities
Supermarkets
Manufacturingplantsandprocesses
Inaddition,anair-to-airheatexchanger(suchasaheatpipe,coilrunaroundloop,fixed-plateheatexchanger,orrotaryheatexchanger)maybeusedtoenhancemoistureremovalbyamechan-icaldehumidifierorairconditioner.ThesectiononWraparoundHeatExchangersdiscusseshowdehumidificationprocessescanbeimprovedbyusingsuchadevice.Otherusesofair-to-airheatexchangersarecoveredinChapter25.
空气中正确的湿度对健康和舒适度而言是很重要的。
为了保护建筑物和居住者和要建筑物内的物品,关键是通过控制湿度及冷凝度来防止湿气损坏或霉坏物品,和阻止霉菌的生长。
本章涵盖了机械除湿使用冷却过程,包括基本的除湿机模型(除去水分的能力小于1.4kg/h)用于家里地下室和小的存储区域,以及更大尺寸的商业应用要求。
其他除湿方法则在23章中提及。
商业应用机械除湿机包括以下:
室内游泳池
化妆空气处理
溜冰场
干仓
学校
医院
办公场所
博物馆、图书馆和档案馆
餐馆
酒店和汽车旅馆
辅助生活设施
超市
制造工厂和生产过程
此外,空气-空气热交换器(例如,热管,线圈操作现场环,固定板式换热器,或旋转热交换器),可以使用通过机械除湿或空调,以提高除去水分。
上环绕式换热器的节讨论如何除湿过程可以通过使用这样的装置来改善。
空气-空气热交换器的其它用途包括在第25章。
MECHANICALDEHUMIDIFIERS
Mechanicaldehumidifiersremovemoisturebypassingairoverasurfacethathasbeencooledbelowtheair'
sdewpoint.Thiscoldsur-facemaybetheexteriorofachilled-watercoiloradirect-expansionrefrigerantcoil.Topreventovercoolingthespace(andavoidtheneedtoaddheatenergyfromanothersource),amechanicaldehumidifieralsousuallyhasmeanstoreheattheair,normallyusingrecoveredandrecycledenergy(e.g.,recoveringheatfromhotrefrigerantvaporintherefrigerationcircuit).Usingexternalenergyinputforreheatiswastefulandisprohibitedorlimitedinmanycountries(seeASHRAEStandard90.1).
机械除湿通过使空气通过已经冷却的空气的露点以下的表面除去水分。
这个冷的表面可以是冷冻水盘管或直膨致冷剂线圈的外部。
为了防止空间的过冷(并避免需要从另一源添加热能),机械除湿也通常具有再加热空气的装置,通常使用回收并再循环能量(例如,在制冷回路中回收热的制冷剂蒸气的热)。
使用外部能量输入的再加热是一种浪费,并在很多国家是禁止或者限制(见ASHRAE标准90.1)。
Amechanicaldehumidifierdiffersfromatypicaloff-the-shelfairconditionerinthatthedehumidifierusuallyhasamuchlowersensibleheatratio(SHR).Thedehumidifierstartsthecompressoronacallfordehumidification,whereasanairconditionerstartsthecompressoronacallforsensiblecooling.Typically,aroomdehumidifierhasanSHRof0.6orless,comparedtoastandardair-conditioningsystemof0.8SHR.Dehumidifiersmustalsoallowcondensationfromthecoolingcoiltodraineasilyfromthecoils.Theymayneedairvelocitiesoverthecoolingcoillowerthanthoseforatypicalairconditioner,toimprovemoisturerunoffandmini-mizecarryoverofcondensedmoisture.
一个机械除湿从典型的现成的,货架空调器的不同在于,除湿器通常具有低得多的显热比(SHR)。
除湿机开始通话除湿压缩机,而一台空调就开始呼吁显冷压缩机。
通常情况下,一个房间除湿具有0.6或更小的SHR,相比0.8SHR的标准空调系统。
除湿机还必须允许从冷却盘管冷凝来自线圈容易排出。
他们可能需要的气流速度过冷却盘管低于那些典型的空调,以提高水分流失和减少凝结的水分的残留。
Inaddition,theneedtointroducecode-mandatedventilationairmayrequirethatoutsideairbetreatedtoavoidintroducingexcessivemoisture.Basicstrategiesincludeprecoolingoutsideairenteringtheair-conditioningevaporatorcoil,orprovidingaseparatesystemtoprovideproperlyconditionedoutsideair.Forsomelow-dew-point(below7℃)applications,mechanicaldehumidificationmaybeusedasthefirststage,withdesiccantdehumidificationforthefinalstagetomaximizeefficiencyandminimizeinstalledcost.
此外,需要引入规范强制通风的空气,可能需要处理室外空气,以避免引入过多的水分。
基本策略包括预冷的外部空气进入空调蒸发器线圈,或提供一个单独的系统提供适当条件的室外空气。
对于一些低露点(7℃以下)的应用,机械除湿可以作为第一阶段,以除湿为最大限度地提高效率并减少安装成本的最后阶段。
Althoughthemainpurposeofamechanicaldehumidifieristoremovemoisturefromtheair,manyfeaturescanbeincorporatedforvariousapplications,suchas
•Dehumidifyingandcooling(noreheat)
•Dehumidifyingwithpartialreheat(leavingdry-bulbtemperatureiscoolerthanwithadehumidifierwithfullreheat)
•Dehumidifyingwithfullreheat
•Dehumidifyingwithheatrecoverytovariousheatsinks
•Dehumidificationcapacitymodulation
•Reheatcapacitymodulation
•Ventilationairintroduction
•Auxiliaryspaceorwaterheating
Often,mechanicaldehumidifierscanbeincorporatedinasystemtousewasteheatfrommechanicalcooling(e.g.,heatrejectiontoaswimmingpool,whirlpool,domestichotwater,heatpumploop,chilled-waterloop,orremoteair-cooledcondenser).
虽然机械除湿机的主要目的是除去空气中的水分,但是仍存在许多可以合并的功能的应用,如
除湿降温(不加热)
除湿部分再热(剩下的干球温度是一个充分的加热除湿机冷却器)
充分的加热除湿
除湿热回收各种散热器
除湿量调制
再热调节容量
通风空气引入
辅助空间或水加热
通常情况下,机械除湿机可以在一个系统中整合使用废热机械冷却(例如,散热的游泳池,浴池,生活热水,热泵循环冷冻水环,或远程风冷式冷凝器)。
Outdoordehumidifiersshouldbeprotectedagainstinternalmois-turecondensationwhenwinterconditionsaresevere,becauseofthehigherdew-pointtemperatureofaircirculatingintheunit.
室外机应防止内部水分凝结在冬天的情况很严重,因为在循环的单位空气露点温度更高。
PsychrometricsofDehumidification
除湿空气线图
AirentersthedehumidifyingcoilatpointA(Figures1and2).Thedehumidifyingcoilremovessensibleheat(SH)andlatentheat(LH)fromtheairstream.Thedehumidified,cooledairleavesthecoilatitssaturationtemperatureatpointB.Thetotalheatremoved(TH)isthenetcoolingcapacityofthesystem.
空气在A点进入除湿盘管(图1和图2)。
除湿盘管去除显热(SH)和潜热(LH)从气流。
除湿后的冷空气,在B点的总热除去它的饱和温度离开线圈(TH)是系统的净制冷量。
Inreheating,thehotgasrejectsheatfromthreesources.First,sensibleheatabsorbedintheair-coolingprocessisrejectedtoairleavingthecoolingcoil.ThisairisatpointC,whichisthesamedry-bulbtemperatureastheenteringairminusthemoisturecontent.Second,thelatentheatremovalthatcausesthemoisturetocondensealsoaddsheattothehotrefrigerantgas.Thisheatisalsorejectedintotheairstream,raisingtheairtemperaturetopointD.Third,nearlyallelectricpowerrequiredtodrivetherefrigerationcycleisconvertedtoheat.ThisportionofheatrejectionraisestheairleavingtemperaturetopointE.
在再加热,热气体从三个来源排斥热量。
首先,在空气冷却过程吸收显热被排斥到空气离开冷却线圈。
该空气是在点C处,这是相同的干法球温度为进入的空气减去含水量。
第二,该潜热去除导致的水分冷凝也增加热量使热的制冷剂气体。
这个热量也被排斥进入气流,提高空气温度到点D.第三,几乎都以驱动制冷循环所需的电功率被转换成热。
排热的这一部分提出了一个空气离开温度为指向E.
Fig.1DehumidificationProcessPoints
kJPERKILOGRAMOFDRYAIR
Fig.2PsychrometricDiagramofTypicalDehumidificationProcess
Thisprocessassumesthatallheatisrejectedbythereheatcoil.Dependingontherefrigerantsystemcomplexity,anypartofthetotalheatrejectioncanbedivertedtootherheatexchangers(con-densers/desuperheaters).
这一过程假设所有热量由再热盘管拒绝。
根据制冷系统的复杂性,总的排热的任何部分可以被转移到其它热交换器(冷凝器/减温器)。
Dehumidifiersupplyairtemperaturescanbecontrolledbetween10and35℃.However,systemdesignshouldnotrelyonamechanicaldehumidifierasadependableheatsourceforspaceheating,becauseheatisonlyavailablewhentheunitisoperating.
除湿机送风温度可在10至35℃之间的控制。
然而,制度设计不应该依赖于机械除湿机作为采暖可靠的热源,因为热量只有当本机工作使用。
DomesticDehumidifiers
家用除湿机
Domesticdehumidifiersaresmaller(usuallylessthan3.5kW),simplerversionsofcommercialdehumidifiers.Theyareself-containedandeasilymovable.
家用除湿机更小(通常小于3.5kW),商业除湿机的简单版本。
他们是自我包含的,便携的。
AsshowninFigure3,asinglefandrawshumidroomairthroughthecoldcoil,removingmoisturethateitherdrainsintothewaterreceptacleorpassesthroughthecabinetintosomeothermeansofdisposal.Thecooledairpassesthroughthecondenser,reheatingtheair.
如图3所示,一个单一的风机通过冷卷将潮湿的房间空气抽成潮湿的房间空气,除去湿气进入水容器中,或者通过机柜进入另一些处理装置的装置中。
冷却的空气通过冷凝器,加热空气。
Domesticdehumidifiersordinarilymaintainsatisfactoryhumiditylevelsinanenclosedspacewhentheairflowrateandunitplacementmovetheentireairvolumeofthespacethroughthedehumidifieronceanhour.
家用除湿机通常保持在一个封闭的空间,良好的湿度水平,当气流速度和单位安置将整个空间的空气量通过除湿机每小时一次。
DesignandConstruction.Domesticdehumidifiersusehermeticmotor-compressors;
therefrigerantcondenserisusuallyconven-tionalfinnedtube.Refrigerantflowisusuallycontrolledbyacapillarytube,althoughsomehigh-capacitydehumidifiersuseanexpansionvalve.Apropellerfanmovesairthroughtheunitattypicalairflowsof70to120L/s.
设计与施工。
家用除湿机使用密封式电动压缩机;
制冷剂冷凝器通常是传统的翅片管。
虽然制冷剂流量通常是由毛细管控制,但是一些大容量除湿机使用膨胀阀。
螺旋桨式风机将空气通过的气流单元在70-120L/S。
Therefrigeratedsurface(evaporator)isusuallyabare-tubecoil,althoughfinned-tubecoilscanbeusediftheyarespacedtoallowrapidrunoffofwaterdroplets.Verticallydisposedbare-tubecoils
tendtocollectsmallerdropsofwater,promotequickerrunoff,andcauselesswaterreevaporationthanfinned-tubeorhorizontallyarrangedbare-tubecoils.Continuousbare-tubecoils,woundinaflatcircularspiral(sometimeswithtwocoillayers)andmountedwiththeflatdimensionofthecoilintheverticalplane,areagooddesigncompromisebecausetheyhavemostoftheadvantagesoftheverticalbare-tubecoil.
冷藏表面(蒸发器)通常是一个裸管线圈,虽然翅片管线圈可以使用,如果它们是间隔,以允许快速径流的水滴。
垂直布置的光管的线圈将收集小水滴,促进更快的径流,并使翅片管或水平布置的裸管圈水少再蒸发。
连续裸管线圈,绕在一个平面圆形螺旋线圈(有时有2个线圈层)和安装在垂直平面线圈的平面尺寸,是一个很好的设计折衷,因为他们有最优点的垂直裸管线圈。
Evaporatorsareprotectedagainstcorrosionbyfinishessuchaswaxing,painting,or
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