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任務(wù)書(shū) 課題名稱(chēng) 8kg/h柜式除濕機(jī)設(shè)計(jì) 院（系） 專(zhuān) 業(yè) 姓 名 學(xué) 號(hào) 起訖日期 指導(dǎo)教師 20xx 年 1 月 24 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題結(jié)合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，要求學(xué)生有一定的工程能力，本課題選題合理，工作量飽滿(mǎn)，機(jī)械制圖要求比較高。 學(xué)生通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)可以綜合大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力，特別是工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、制冷技術(shù)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)應(yīng)用，同時(shí)有要有一定創(chuàng)新能力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)資料比較欠缺，所設(shè)計(jì)要求學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、總裝圖和零部件圖紙的設(shè)計(jì)，通過(guò)本畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)有利于學(xué)生工作盡快適應(yīng)工作崗位的要求設(shè)計(jì)。 主要設(shè)計(jì)參數(shù)： （1）已知環(huán)境條件： 干球溫度：27℃ 額定風(fēng)量：按相關(guān)產(chǎn)品確定 濕球溫度：21.2℃ 除濕量：8kg/h 制冷劑：R22 主要內(nèi)容： 冷凍除濕機(jī)的設(shè)計(jì)主要是單級(jí)壓縮制冷循環(huán)中蒸發(fā)器和冷凝器的設(shè)計(jì) 1． 查閱資料，要求查閱相關(guān)資料，中文文獻(xiàn)25篇以上，英文文獻(xiàn)5篇以上，了解冷除濕機(jī)工作原理，寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，并作開(kāi)題報(bào)告； 2． 環(huán)境工況及需求分析； 3． 制冷循環(huán)熱力計(jì)算： 4． 蒸發(fā)器、冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算； 5． 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，重點(diǎn)在總圖和各換熱器的設(shè)計(jì)圖紙上。 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙內(nèi)容及張數(shù) 設(shè)計(jì)部分：8kg/h調(diào)溫除濕機(jī)的設(shè)計(jì) 內(nèi)容：1、零部件圖紙（折1#圖紙6張以上） 2、完成除濕機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 3、完成除濕機(jī)的設(shè)計(jì)； 二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 三、 其他 四、 參考文獻(xiàn) 1． 制冷技術(shù)及其應(yīng)用； 2． 制冷原理與設(shè)備； 3． 工程熱力學(xué)； 4． 傳熱學(xué)； 5． 流體力學(xué)； 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排 起訖日期 設(shè)計(jì)（論文）各階段工作內(nèi)容 備 注 11.1-14.1.1 文獻(xiàn)綜述、英文資料翻譯 1.1-1.12 開(kāi)題報(bào)告 2.20-3.20 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.21-5.31 圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 6.1- 寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在學(xué)院： 專(zhuān) 業(yè)： 翻譯原文： A study on energy saving of cooling/reheating system using compact heat exchanger 指導(dǎo)教師： 201XX 年3 月 25 日  應(yīng)用緊湊型熱交換器的制冷/再熱系統(tǒng)節(jié)能的研究 Seong-Yeon Yoo, Jin-Hyuck Kim and Myoung-Seok Jie 摘要：在空調(diào)系統(tǒng)中，當(dāng)循環(huán)空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管時(shí)，空氣會(huì)被冷卻到過(guò)冷狀態(tài)以消除空氣中的水分和降低溫度。然后再將被冷卻的空氣再熱升溫到之前的溫度。本研究目的在于評(píng)價(jià)在制冷/再熱系統(tǒng)中緊湊型熱交換器對(duì)于冷空氣與再熱空氣之間熱量傳遞時(shí)節(jié)能效益的影響。我們對(duì)系統(tǒng)的熱除濕性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性評(píng)估，并與模擬數(shù)據(jù)比較。研究結(jié)果顯示，在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，系統(tǒng)的節(jié)能效率高達(dá)50%。并且受到換熱器的迎面風(fēng)速、進(jìn)口溫度、進(jìn)口含濕量和傳熱效率的影響。此外，我們還發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合。 關(guān)鍵詞：制冷/再熱系統(tǒng)；節(jié)能；緊湊型換熱器 1．簡(jiǎn)介 為了獲得理想的室內(nèi)空氣溫度和濕度，我們要對(duì)潛熱負(fù)荷和顯熱負(fù)荷都進(jìn)行約束。在高溫和高濕的條件下，為了保證室內(nèi)的溫度和濕度，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常包括一個(gè)過(guò)冷的冷卻盤(pán)管和一個(gè)附加的再熱器。在本研究中，改良的空調(diào)系統(tǒng)使用了緊湊型換熱器，它可以同時(shí)節(jié)約制冷量和再熱量。 在空調(diào)系統(tǒng)中，鋁制換熱器被廣泛用于空氣的回?zé)?。但有時(shí)也采用非金屬材料制作的換熱器。在這方面，因?yàn)樗芰暇哂袃r(jià)格低廉、重量輕、便于加工的優(yōu)點(diǎn)，它可能是最有前途的材料。因此，本研究是測(cè)試裝備有塑料換熱器的制冷/再熱系統(tǒng)的性能。 Yoo等人[1,2]開(kāi)發(fā)并測(cè)試了五種不同的塑料（聚丙烯）制成的換熱器原型。測(cè)試結(jié)果顯示，在雷諾數(shù)等于2500的情況下，與平板式換熱器相比較，波紋板式換熱器、湍流啟動(dòng)子板式換熱器以及凹坑板式換熱器的傳熱效率和壓降都各自分別提高43%、14%和33%。最近，凹坑和其他元素的印跡表面已被廣泛的研究。Afansayev等人[3]在早期進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查，他們調(diào)查研究了淺凹坑平板式熱交換器對(duì)整體熱傳遞和壓降性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱傳遞效率增加顯著（30%-40%），而對(duì)應(yīng)的壓降微乎其微。 Saman和 Alizadeh [4, 5]研究了一個(gè)用作減濕/冷卻器的標(biāo)準(zhǔn)交叉流凹坑塑料換熱器的熱除濕性能。結(jié)果顯示，當(dāng)提高換熱器進(jìn)口處的溫度和含濕量時(shí)，換熱器的熱效率和除濕效率都會(huì)提高。 研究人員對(duì)空調(diào)系統(tǒng)在不同條件下的相關(guān)控制方法進(jìn)行了大量的研究。Zhang等人[6,7]利用溫度-濕度控制方法來(lái)分析建筑物暖氣和通風(fēng)裝置控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)相對(duì)較高的溫度導(dǎo)致溫度-濕度控制系統(tǒng)中的加熱器無(wú)法正常運(yùn)作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將這問(wèn)題考慮在內(nèi)；否則當(dāng)天氣變得溫暖潮濕時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)變的不穩(wěn)定。 Chen等人[8]發(fā)表的關(guān)于一個(gè)獨(dú)立的除濕系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果顯示，即使在一個(gè)完全潮濕的天氣條件下，該系統(tǒng)依然能提供一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境。將獨(dú)立的除濕系統(tǒng)和傳統(tǒng)的除濕系統(tǒng)進(jìn)行比較，我們發(fā)現(xiàn)兩種除濕系統(tǒng)具有相等的功率消耗分配。但是，包含有換熱器的系統(tǒng)在冷源消耗方面可以節(jié)省30%的能量。 Hub等人敘述了他們關(guān)于暖通空調(diào)系統(tǒng)最佳操作的研究。這些研究著眼于溫度和濕度的控制。此外，這些年來(lái)，他們對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的除濕性能也進(jìn)行了許多額外的研究。 最近，Mazzei等人[13]發(fā)表了一篇關(guān)于暖通空調(diào)除濕系統(tǒng)熱舒適性的關(guān)鍵性論文。 這篇論文提出了一個(gè)新型的空調(diào)系統(tǒng)。具體地說(shuō)，該系統(tǒng)就是一個(gè)包含了塑料換熱器的制冷/再熱系統(tǒng)。熱力學(xué)建模和性能試驗(yàn)已經(jīng)完成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。并且，系統(tǒng)的節(jié)能率已經(jīng)考慮在內(nèi)。 2.系統(tǒng)描述和數(shù)學(xué)建模 2.1 系統(tǒng)描述 空調(diào)系統(tǒng)模型的工作示意圖如圖1所示。另外系統(tǒng)的焓濕狀況如圖2所示。在這系統(tǒng)中，塑料換熱器的作用是將冷卻盤(pán)管和點(diǎn)2之前的高溫潮濕的室外空氣(點(diǎn)1)進(jìn)行預(yù)冷和干燥。隨后，空氣被冷卻盤(pán)管完全冷卻和干燥到達(dá)點(diǎn)3。然后被冷卻干燥的空氣又回到換熱器中并到達(dá)點(diǎn)4?？諝饨?jīng)過(guò)再熱后就輸入房間內(nèi)。但是，假如再熱器沒(méi)能對(duì)空氣進(jìn)行充分加熱，在點(diǎn)5處的輔助加熱器將會(huì)啟動(dòng)使得房間內(nèi)的溫度相對(duì)適中。 2.2 模型組成 系統(tǒng)中每一點(diǎn)的能量消耗和空氣狀況都可以通過(guò)熱力學(xué)方程模擬得出?？諝鉅顩r可以通過(guò)參考溫度、相對(duì)濕度、含濕量、焓和其他參數(shù)計(jì)算得出。 經(jīng)過(guò)預(yù)冷和干燥的點(diǎn)2處的空氣狀況可以根據(jù)下面方程式(1)、(2)、(3)計(jì)算得出。因?yàn)閾Q熱器的效率隨空氣流速的變化而變化，如果在點(diǎn)2處空氣的焓低于飽和狀態(tài)下的焓，那么空氣的相對(duì)濕度將會(huì)達(dá)到100%。但是如果未能達(dá)到飽和狀態(tài)，點(diǎn)2處的比濕度與點(diǎn)1處的相同。 (1) (2) (3) 在典型的制冷/再熱系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管的空氣狀態(tài)可以通過(guò)室內(nèi)需求的含濕量來(lái)確定。因此，就如方程（4）所示，點(diǎn)3處空氣的含濕量與所需的條件相同。但是，大多數(shù)系統(tǒng)不能完美的維持一個(gè)確切的室內(nèi)含濕量；冷卻盤(pán)管的效率可以被用來(lái)確定空氣的狀態(tài)。此外，根據(jù)飽和水蒸氣曲線(xiàn)，因?yàn)榭諝獾睦鋮s除濕是通過(guò)冷卻盤(pán)管來(lái)完成的，冷卻盤(pán)管的出口相對(duì)濕度包括等于100%的情況。 (4) (5) (6) 過(guò)冷空氣經(jīng)過(guò)換熱器后的焓可以利用方程來(lái)計(jì)算得出，該方程與在之前經(jīng)過(guò)換熱器的預(yù)冷過(guò)程中所提到的方程式類(lèi)似。此外，因?yàn)樵撨^(guò)程沒(méi)有質(zhì)量傳遞，冷卻盤(pán)管進(jìn)出口處空氣的含濕量是相等的。 (7) (8) 當(dāng)換熱器對(duì)空氣的再熱不夠充分時(shí)，將會(huì)通過(guò)輔助再熱器將空氣溫度提高到恰當(dāng)?shù)臄?shù)值。此外，此時(shí)空氣的含濕量與經(jīng)過(guò)換熱器的空氣的含濕量相等。 (9) (10) 3.實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)過(guò)程 3.1實(shí)驗(yàn)裝置 制冷/再熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)造如圖3所示。它由風(fēng)機(jī)、管道、塑料換熱器、冷卻盤(pán)管、電加熱器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。其中換熱器采用直徑8mm的凹坑和直徑2mm的凹坑交替排列的凹坑式塑料平板換熱器。傳熱面積為160×160mm2，板與板之間有4mm的間隙。 夏天典型的大氣狀況與實(shí)驗(yàn)的條件大體相符。安裝電加熱器是為了糾正空氣的溫度，之后空氣在由丙烯酸塑料制成的混合室里混合均勻后輸入風(fēng)道里。系統(tǒng)中的冷卻盤(pán)管是冰箱中的六列管式的直接蒸發(fā)式盤(pán)管。風(fēng)機(jī)和冷卻盤(pán)管的性能容量可以通過(guò)一個(gè)變頻器進(jìn)行改變。篩眼式空氣加熱器是用來(lái)維持一個(gè)適當(dāng)?shù)目諝鉅顩r。 在風(fēng)機(jī)的出口安裝了一個(gè)音速?lài)娮熳鳛榱髁坑?jì)。標(biāo)準(zhǔn)化的T型熱電偶和濕度傳感器被嵌入管壁上，用來(lái)測(cè)量管內(nèi)的空氣溫度和相對(duì)濕度。 3.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)大體是在空氣干球溫度28℃、濕球溫度23.5℃的條件下進(jìn)行的。在此條件下，空氣的相對(duì)濕度為68%，含濕量為0.0164㎏/㎏。換熱器的迎面風(fēng)速設(shè)定為2m/s。室內(nèi)所需達(dá)到的空氣狀態(tài)設(shè)定為溫度19℃、相對(duì)濕度50%。冷卻盤(pán)管的容量由空氣所需達(dá)到的相對(duì)濕度確定。另外，為了維持某一特定的狀態(tài)，壓縮機(jī)需在一定程度上進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)空氣在換熱器里再熱不充分時(shí)，需要用輔助再熱器來(lái)提高空氣的溫度。 4.結(jié)果和討論 圖4顯示的是在不同的空氣流速下系統(tǒng)中的溫度分布情況。在圖例中，Hot In代表點(diǎn)1，Hot Out代表點(diǎn)2，Cold In代表點(diǎn)3，Cold out代表點(diǎn)4和點(diǎn)5（最終狀態(tài)）。根據(jù)前面所提到的數(shù)學(xué)模型，當(dāng)所需的最終室內(nèi)狀態(tài)不變時(shí)，冷卻盤(pán)管出口的空氣溫度是以最終的室內(nèi)狀態(tài)確定的。在本研究中，當(dāng)室內(nèi)所提供的空氣狀態(tài)為19℃，相對(duì)濕度為50%時(shí)，經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管的空氣溫度應(yīng)該始終維持在8℃。但是，因?yàn)橹评溲b置的壓縮機(jī)容量并不能被完全的調(diào)控，所以經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管的空氣溫度不能維持在一個(gè)恰當(dāng)?shù)闹?。因此，我們通過(guò)增加換熱器的迎風(fēng)流速來(lái)減小換熱器冷熱兩側(cè)的溫度差異。 圖5描述的是隨著空氣流速的增加系統(tǒng)中相對(duì)濕度的分布情況。根據(jù)模擬數(shù)據(jù)可知，空氣經(jīng)過(guò)換熱器后的溫度應(yīng)該低于實(shí)驗(yàn)濕度范圍所對(duì)應(yīng)的飽和溫度。但是，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，空氣的相對(duì)濕度在90%-95%之間。塑料換熱器的內(nèi)部溫度是不連續(xù)的，在換熱器某一位置的附近顯示不同的溫度分布。因?yàn)閾Q熱器所有表面的溫度不能達(dá)到冷凝溫度，所以某些空氣后還沒(méi)被冷凝就流過(guò)了換熱器。這現(xiàn)象可以被看做類(lèi)似于冷卻盤(pán)管的旁路影響。就如圖中所示，空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管后的相對(duì)濕度低于100%。在本研究所使用的六列纏繞式換熱器中，旁通的空氣流量可以被近似的看做總量的5%。 為了評(píng)估系統(tǒng)的性能，我們繪制了圖6來(lái)展示系統(tǒng)的熱流量和節(jié)能率。冷卻盤(pán)管換熱器和輔助再熱盤(pán)管的熱流量可以由以下方程給出。 (11) (12) (13) (14) 此外，換熱器的熱流量與整個(gè)系統(tǒng)熱流量的比值可由下面的方程算出。 (15) 隨著空氣流速的增加，換熱器的換熱效率和熱流量都會(huì)降低。而換熱器承擔(dān)大部分的冷卻量和再熱量。隨著空氣流速的增加，我們必須要增加冷卻盤(pán)管的熱流量。因此，如果系統(tǒng)最終的空氣溫度低于所需的條件溫度，我們需要利用輔助再熱器來(lái)提高空氣的溫度。并且要逐漸提高輔助再熱量以致與提高的風(fēng)速相吻合。然而意料之中的是，系統(tǒng)的節(jié)能率也隨著空氣流速的增加而減小：迎面風(fēng)速為2m/s所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)節(jié)能率大約為39%。因?yàn)椴荒芡耆母魺?，而且輔助再熱量低于正確值，所以實(shí)驗(yàn)所測(cè)的數(shù)據(jù)稍微低于模擬數(shù)據(jù)。 根據(jù)圖7所顯示的結(jié)果，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管和換熱器時(shí)，熱流量增加。因?yàn)榻?jīng)過(guò)換熱器的熱流量大于經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管時(shí)的熱流量和再熱時(shí)的減少量，所以節(jié)能率從42%降低到38%。值得注意的是，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合。 圖8描繪的是入口處空氣的含濕量從0.01㎏/㎏增加到0.018㎏/㎏時(shí)，系統(tǒng)的性能變化。隨著入口處空氣濕度的增加，系統(tǒng)的除濕需求也應(yīng)相應(yīng)增加。所以，冷卻盤(pán)管的熱流量也要相應(yīng)增加，其出口處的空氣溫度要相應(yīng)降低。結(jié)果就是，換熱器冷熱表面的溫度差異減小，換熱器的熱流量也降低。此外，節(jié)能率從51%突然降到36%。那么我們可以得出結(jié)論，由塑料換熱器組成的制冷/再熱系統(tǒng)的性能主要受系統(tǒng)入口處空氣含濕量的影響。 圖9顯示的僅僅是在模擬實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，系統(tǒng)在不同傳熱效率的換熱器下的性能。值得注意的是，隨著塑料換熱器傳熱效率的增加，通過(guò)冷卻盤(pán)管的熱流量減小，而換熱器的熱流量卻會(huì)增加。正如我們先前所提到的，因?yàn)閾Q熱器承擔(dān)了最大份額的制冷和再熱任務(wù)。所以，就如圖9所描繪的那樣，高效的換熱器可以使得系統(tǒng)節(jié)約更多的能量。 5.結(jié)論 在本研究中，包含了緊湊型換熱器的制冷/再熱系統(tǒng)在各種不同的條件下，其熱除濕性能是確定的。此外，該系統(tǒng)的節(jié)能率也值得注意。在本實(shí)驗(yàn)條件下，系統(tǒng)的節(jié)能率高達(dá)50%。并且，顯然系統(tǒng)的節(jié)能率受換熱器前部迎面風(fēng)速、入口溫度、入口含濕量以及換熱器效率的影響。當(dāng)流速增加時(shí)，因?yàn)閾Q熱器的效率降低，系統(tǒng)的節(jié)能率降低。當(dāng)入口處空氣溫度升高時(shí)，因?yàn)閾Q熱器冷熱側(cè)流體的溫度差異增加和對(duì)輔助再熱器的需求降低，系統(tǒng)的節(jié)能率增加。當(dāng)空氣濕度增加時(shí)，因?yàn)槌凉裥枨笤龃?，系統(tǒng)的節(jié)能率降低。此外，值得注意的是，在模擬實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)的節(jié)能率受換熱器效率影響。所有這些在三種條件下測(cè)得的數(shù)據(jù)都與模擬數(shù)據(jù)相當(dāng)一致。 感謝 由韓國(guó)政府商貿(mào)能源部實(shí)施的區(qū)域改革性研究生提升項(xiàng)目給予了本研究部分支持。 命名法 ：比熱容 ：節(jié)能率 ：焓 ：質(zhì)量流量 ：換熱器冷側(cè)的熱流量 ：冷卻盤(pán)管的熱流量 ：換熱器熱側(cè)的熱流量 ：再熱裝置的熱流量 W ：含濕量 希臘符號(hào) ：效率 ：相對(duì)濕度 參考文獻(xiàn)： [1] S. 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Dr. Kim is currently working in Mechanical Engineering Research Institute of Korea Advanced Institute of Science and Technology as a Post Dr. He is a member of ASHRAE, KSME and SAREK. His research interest is designing and performance analyzing the thermal system. 15 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：8kg/h柜式除濕機(jī)設(shè)計(jì) 院 （部）： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在學(xué)院： 專(zhuān) 業(yè)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 8kg/h柜式除濕機(jī)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 20XX年 3 月 6 日 開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效； 2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě) 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 課題背景 空氣濕度是空氣調(diào)節(jié)的一個(gè)重要參數(shù)，具有舉足輕重的影響。第一，對(duì)于人們的生活環(huán)境，潮濕的室內(nèi)環(huán)境會(huì)影響人的熱舒適感,造成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、家具、地毯織物等霉?fàn)€,損壞電器物品,導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖,影響人的健康和帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失[1]。第二，在諸如精密儀器、計(jì)量?jī)x器、電子產(chǎn)品生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域中,特別是不斷發(fā)展電子產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，電子產(chǎn)品中的如電容器，電阻器等產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的必須要有個(gè)低濕的環(huán)境[2]。第三,我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，而倉(cāng)庫(kù)空氣環(huán)境的干燥對(duì)于糧食產(chǎn)物的儲(chǔ)存和保管有著不可估量的影響[3]。 除此之外，中國(guó)大部分地區(qū)屬于亞熱帶氣候，特別是長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)，夏季多雨，冬季潮濕，對(duì)除濕技術(shù)的需求尤為突出。 隨著人類(lèi)在生活水平提高的同時(shí)，對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，而對(duì)綠色節(jié)能環(huán)保的日益重視，也極大地推動(dòng)了空氣除濕技術(shù)的發(fā)展[4]。而在空調(diào)領(lǐng)域,對(duì)于濕度控制技術(shù)的研究遠(yuǎn)滯后于對(duì)于溫度控制技術(shù)的研究。目前 溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)成為當(dāng)今空調(diào)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),空調(diào)系統(tǒng)的除濕技術(shù),尤其是新風(fēng)的除濕技術(shù)越來(lái)越受到重視。 除濕技術(shù)的種類(lèi)[5] 1、 冷凝除濕：使用制冷式冷源制冷除濕，利用冷源降低濕空氣的溫度，析出濕空氣中 的水分；再對(duì)空氣升溫，降低其相對(duì)濕度。 2、 固體吸附式除濕：將固體吸附劑（如硅膠、分子篩、活性氧化鋁、沸石等）作為固定層填充于塔（筒）內(nèi)進(jìn)行空氣除濕，此方法為間歇除濕。 3、 熱泵除濕：通過(guò)壓縮機(jī)做功使蒸發(fā)器回收的低品位熱在冷凝器中溫度升高而成為高品位的熱用于除濕。 4、 氫泵除濕（電化學(xué)除濕）：在陽(yáng)極處電解水蒸汽，降低陽(yáng)極處水蒸氣的含量，及降低陽(yáng)極處空氣含濕量。 5、 液體除濕[6]：使用LiCl, CaCl2等溶液作為吸收劑，吸收空氣中的水蒸氣。 6、 膜除濕：在膜的兩端形成濃度，以水蒸氣分壓力為驅(qū)動(dòng)力，利用膜的選擇透過(guò)性對(duì)空氣進(jìn)行除濕。 7、 HVAC除濕：用加熱辦法使空氣相對(duì)濕度降低。該方法投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，但只能降低空氣的相對(duì)濕度，不能降低其含濕量。 冷凍除濕機(jī)簡(jiǎn)介 冷凍除濕機(jī)[7-8]除濕原理就是利用制冷系統(tǒng)來(lái)降低空氣溫度至露點(diǎn)溫度以下，降低空氣的含濕量，再通過(guò)再熱器將空氣升溫變成干燥的空氣。除濕機(jī)中制冷系統(tǒng)與空調(diào)中的制冷系統(tǒng)相同，其結(jié)構(gòu)都是由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成。 冷凍除濕機(jī)的基本原理 除濕機(jī)主要有制冷系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)[9]和電氣控制系統(tǒng)三大系統(tǒng)組成。 制冷系統(tǒng)：包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。由壓縮機(jī)1壓縮出來(lái)的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入再熱器6（作冷凝器用），將熱量傳給冷干空氣后，冷凝成常溫高壓液體；經(jīng)膨脹閥4節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器2，吸收通過(guò)蒸發(fā)器2的空氣中的熱量，變成低溫低壓氣體；低溫低壓的制冷劑氣體又被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，如此往復(fù)循環(huán)。 送風(fēng)系統(tǒng)：包括通風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、蒸發(fā)器和冷凝器。濕空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾器3被吸入后，在蒸發(fā)器2被冷卻到露點(diǎn)溫度以下，析出凝結(jié)水，絕對(duì)含濕量下降；再進(jìn)入再熱器6，吸收制冷劑的熱量而升溫，相對(duì)濕度降低，再由送風(fēng)機(jī)5送入房間。 電氣控制系統(tǒng)[10]：家用和小型除濕機(jī)采用單項(xiàng)(220V/50Hz)電源,較大型的工業(yè)空氣除濕機(jī)用三相(380V/50Hz)電源。電路由壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)和加熱器控制三部分組成。 冷凍除濕機(jī)種類(lèi)[3] 1、 一般型除濕機(jī)：制冷劑的冷凝熱全部由流經(jīng)再熱器的冷空氣帶走，出風(fēng)溫度不能調(diào)節(jié)，只用于升溫除濕的除濕機(jī)。 2、 降溫型除濕機(jī)：制冷劑的冷凝熱大部分由水冷或風(fēng)冷冷凝器帶走，只有小部分的冷凝熱用于加熱經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的空氣，可用于降溫除濕的除濕機(jī)。 3、 調(diào)溫型除濕機(jī)：制冷劑的冷凝熱可以全部或部分由水冷或風(fēng)冷冷凝器帶走，剩下的冷凝熱用于加熱經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的空氣，其出風(fēng)溫度可以調(diào)節(jié)。 4、 多功能型除濕機(jī)：集升溫除濕（一般型）、降溫除濕、調(diào)溫除濕于一體的多功能除濕機(jī)。 調(diào)溫型除濕機(jī) 1、基本原理[11] 一方面，如圖2所示，經(jīng)壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體首先經(jīng)過(guò)水冷冷凝器冷凝換熱，換熱后的制冷劑再經(jīng)過(guò)風(fēng)冷冷凝器冷凝成液體后依次經(jīng)過(guò)貯液罐、干燥過(guò)濾器；然后經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流，并流入蒸發(fā)器蒸發(fā)，吸收外部空氣熱量，變成低壓制冷劑蒸汽；再被壓縮機(jī)吸入壓縮，從而完成1個(gè)制冷循環(huán)。 另一方面，濕空氣通過(guò)蒸發(fā)器冷卻，溫度降低至露點(diǎn)溫度以下，析出凝結(jié)水，使空氣含濕量降低。冷卻干燥后的濕空氣經(jīng)風(fēng)冷冷凝器換熱升溫，相對(duì)濕度降低，并通過(guò)離心風(fēng)機(jī)排出。當(dāng)需要調(diào)溫時(shí)，冷卻水帶走一部分冷凝負(fù)荷，被冷卻除濕后的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)冷冷凝器帶走剩余的冷凝負(fù)荷，根據(jù)回風(fēng)溫度調(diào)節(jié)冷卻水流量，以調(diào)節(jié)風(fēng)冷冷凝器所承擔(dān)的冷凝負(fù)荷來(lái)達(dá)到調(diào)溫目的。 2、調(diào)溫盲區(qū) 調(diào)溫盲區(qū)[12]，一般指普通調(diào)溫除濕機(jī)在降溫除濕工況與調(diào)溫除濕工況出風(fēng)溫度之間的溫差。而降溫除濕工況的出風(fēng)溫度即為蒸發(fā)器的出風(fēng)溫度，也即風(fēng)冷冷凝器的進(jìn)風(fēng)溫度，所以調(diào)溫盲區(qū)是風(fēng)冷冷凝器進(jìn)風(fēng)干球溫度與出風(fēng)干球溫度的差值，也等于機(jī)組的出風(fēng)溫度與蒸發(fā)器出風(fēng)溫度的差值。 3、 消除調(diào)溫盲區(qū)解決方案[13] 如圖4所示，在風(fēng)冷冷凝器的進(jìn)出口之間設(shè)計(jì)1個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入風(fēng)冷冷凝器的流量，因而可以控制風(fēng)冷冷凝器需要負(fù)擔(dān)的冷凝熱負(fù)荷，控制出風(fēng)溫度流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度由出風(fēng)設(shè)定溫度調(diào)節(jié)。當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，風(fēng)冷冷凝器里沒(méi)有制冷劑流過(guò)，機(jī)組出風(fēng)溫度可達(dá)到蒸發(fā)器出口溫度。 使用場(chǎng)所 空氣除濕是一門(mén)涉及多個(gè)學(xué)科的綜合性技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、生物、環(huán)保、紡織、冶金、化工、石化、原子能、航空、航天等領(lǐng)域，并將日益在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療、商業(yè)和日常生活中發(fā)揮巨大的作用[5]。例如目前除濕技術(shù)應(yīng)用于提高掘進(jìn)工程環(huán)境的舒適性[14]。 技術(shù)現(xiàn)狀 目前升溫除濕只適用于對(duì)室溫?zé)o要求的場(chǎng)合；通風(fēng)除濕只適用于室外空氣較干燥的地區(qū)；液體吸濕劑除濕的系統(tǒng)，設(shè)備復(fù)雜，投資高，液體溶液還會(huì)腐蝕金屬；固體吸濕劑的除濕性能不太穩(wěn)定，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)而性能下降，而且須再生，耗能較高；膜法除濕因其核心部件除濕膜技術(shù)還不夠成熟，在現(xiàn)階段還存在透濕率低、強(qiáng)度差、成本高的缺點(diǎn)，發(fā)展受到了限制。而空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻除濕技術(shù),由于應(yīng)用廣泛、無(wú)須增加復(fù)雜的整套獨(dú)立的除濕設(shè)備，具有與空調(diào)系統(tǒng)緊密結(jié)合、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前商用空調(diào)研發(fā)制造企業(yè)尤為關(guān)注的除濕技術(shù)熱點(diǎn)[4]。 市場(chǎng)前景 除濕機(jī)作為一個(gè)某些場(chǎng)所必用品和提高人類(lèi)生活質(zhì)量不可缺少的產(chǎn)品，其市場(chǎng)前景是非常大的。一方面，由于制冷技術(shù)的發(fā)展, 設(shè)備制造工藝日臻完善，冷卻除濕設(shè)備應(yīng)用越加廣泛，除濕性能穩(wěn)定且能耗少[15]；另一方面，我國(guó)長(zhǎng)江柳綠夏季氣候特點(diǎn)以高溫高濕為主，屬于夏熱冬冷地區(qū)。該地區(qū)夏季建筑熱環(huán)境質(zhì)量較差,空調(diào)使用量居全國(guó)前列,空調(diào)能耗也高于全國(guó)其他地區(qū)。為了提高人體皮膚蒸發(fā)散熱量和防止細(xì)菌的滋生，空氣的除濕需求就顯得尤為重要[16-17]。因此，我國(guó)的除濕機(jī)市場(chǎng)極為廣闊。 冷凍除濕機(jī)的特性 1、 冷凍除濕機(jī)的優(yōu)點(diǎn)[18]： (1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn)便。冷凍除濕機(jī)系統(tǒng)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥和風(fēng)機(jī)組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維修方便。 (2) 運(yùn)行方便。只需接上相應(yīng)電源和處理風(fēng)管道即運(yùn)行。 (3) 性能穩(wěn)定，使用可靠性高。運(yùn)動(dòng)部件少，性能可靠、穩(wěn)定。 (4) 能夠連續(xù)除濕。與固體吸附式除濕和液體吸收式除濕相比，無(wú)需對(duì)除濕材料再生。 2、 冷凍除濕機(jī)的缺點(diǎn)[19]： (1) 對(duì)處理空氣的進(jìn)風(fēng)溫度有要求。普通型除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度在18~32℃左右，低溫型除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度在5~32℃左右。 (2) 進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)低會(huì)結(jié)霜。對(duì)于低溫型除濕機(jī)，當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度低于18℃時(shí)，還要間斷性的融霜，影響冷凍除濕機(jī)的除濕效率。 (3) 對(duì)出口處空氣含濕量有要求。冷凍除濕機(jī)適合處理出風(fēng)含濕量不小于6.5ｇ/㎏干的空氣，對(duì)于出風(fēng)含濕量更低的空氣，用冷凍除濕機(jī)來(lái)處理，可靠性差。 國(guó)內(nèi)外冷凍除濕機(jī)的一些技術(shù)改進(jìn)與改革 1、冷卻除濕與吸附除濕相結(jié)合[20-22]：將具有冷熱交換的冷卻除濕循環(huán)系統(tǒng), 與轉(zhuǎn)輪除濕相結(jié)合, 利用制冷系統(tǒng)的吸熱降溫與放熱作為轉(zhuǎn)輪的前期除濕與加熱再生空氣?？蛇_(dá)到節(jié)能和增大除濕能力的效果。這種組合系統(tǒng)即可充分利用內(nèi)部熱能, 又兼有轉(zhuǎn)輪除濕的優(yōu)點(diǎn)。 2、蒸發(fā)器與冷凝器之間增設(shè)換熱器[23-26]：在傳統(tǒng)除濕機(jī)原理的基礎(chǔ)上，在蒸發(fā)器與冷凝器之間增設(shè)了換熱器。被風(fēng)機(jī)吸入的濕空氣首先通過(guò)空氣換熱器與來(lái)自蒸發(fā)器的低溫干空氣進(jìn)行熱交換，其溫度被降低,相應(yīng)的低溫干空氣的溫度也同時(shí)被升高（該過(guò)程是等量熱交換)。溫度被降低后的濕空氣繼續(xù)向前流動(dòng)到蒸發(fā)器進(jìn)行2次降溫使其達(dá)到濕空氣的露點(diǎn)溫度以下將其水分析出。由于在此過(guò)程中濕空氣不是直接送到蒸發(fā)器降溫除濕，而是先通過(guò)空氣換熱器與來(lái)自蒸發(fā)器的低溫干空氣進(jìn)行熱交換。因此，到達(dá)蒸發(fā)器的濕空氣將比直接送到蒸發(fā)器的濕空氣的溫度低。因而減輕了蒸發(fā)器的負(fù)擔(dān)，提高了除濕效率。 3、采用室外雙冷凝器系統(tǒng)的節(jié)能型恒溫除濕機(jī)[27-28]: 利用空調(diào)機(jī)制冷除濕降溫和除濕機(jī)除濕升溫的特性，采用室外雙冷凝器系統(tǒng)，并將系統(tǒng)部件合理匹配。室內(nèi)冷凝器與室外冷凝器同時(shí)工作?？諝馔ㄟ^(guò)蒸發(fā)器制冷除濕，再經(jīng)過(guò)室內(nèi)冷凝器吸收熱量溫度升高。調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)冷凝器的制冷劑流量來(lái)控制其負(fù)荷，使空氣經(jīng)過(guò)室內(nèi)冷凝器所吸收的熱量正好等于升溫到出風(fēng)溫度所需的加熱量，從而使溫度和濕度保持在一定的范圍內(nèi)。 4、采用熱旁通技術(shù)[29]:在普通的全新風(fēng)調(diào)溫除濕機(jī)的壓縮機(jī)排氣管上分出一根旁通管連接到蒸發(fā) 器分液管前端, 旁通管路上安裝有電磁閥和能量調(diào)節(jié)閥。利用將未冷凝的高壓制冷劑氣體與蒸發(fā)器內(nèi)節(jié)流后的制冷劑混合, 再進(jìn)入蒸發(fā)器, 使得蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑溫度和壓力產(chǎn)生變化, 以達(dá)到控制蒸發(fā)器后出風(fēng)露點(diǎn)溫度的特點(diǎn)。這樣的應(yīng)用可以彌補(bǔ)壓縮機(jī)的低負(fù)荷調(diào)節(jié)的缺陷。 5、采用熱管技術(shù)[30-31]:將熱管的冷凝段放在蒸發(fā)器后面，蒸發(fā)段放在進(jìn)風(fēng)口前面。將蒸發(fā)器出口空氣的冷量通過(guò)熱管這一載體轉(zhuǎn)移到回風(fēng)口出，從而降低蒸發(fā)器進(jìn)口空氣的干球溫度，相應(yīng)提高相對(duì)濕度。這樣的應(yīng)用將會(huì)使除濕機(jī)的性能提高，同時(shí)提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性。 6、全新風(fēng)無(wú)級(jí)調(diào)載除濕機(jī)[32]:通過(guò)控制除濕機(jī)的出風(fēng)露點(diǎn)溫度、蒸發(fā)器面積以及出風(fēng)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)控除濕機(jī)出風(fēng)狀態(tài)。全新風(fēng)無(wú)級(jí)調(diào)載除濕機(jī)在新風(fēng)工況為 15~ 35℃范圍內(nèi)能夠精確且有效控制出風(fēng)溫度及出風(fēng)露點(diǎn)溫度, 具有明顯的除濕效果；全新風(fēng)無(wú)級(jí)調(diào)載除濕機(jī)能夠明顯降低運(yùn)行費(fèi)用, 有明顯的節(jié)能效果。 7、在常規(guī)冷卻系統(tǒng)加入乙二醇[2,33]: 冷凍極限除濕空調(diào)系統(tǒng)在常規(guī)的冷卻除濕系統(tǒng)中加入了25％重量比以上的乙二醇這在理論上可保證冷凍水冰點(diǎn)為-10.7℃。在初投資和運(yùn)行費(fèi)用方面要低于達(dá)到相同效果的轉(zhuǎn)輪除濕和復(fù)合除濕，具有節(jié)能的作用。 8、使用通風(fēng)量調(diào)節(jié)控制裝置[34]:在冷卻除濕機(jī)的蒸發(fā)器和冷凝器之間設(shè)計(jì)一個(gè)由三塊擋板組成并由曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的擋板機(jī)構(gòu)。通過(guò)改變擋板的相對(duì)位置，調(diào)節(jié)內(nèi)通風(fēng)口與外通風(fēng)口的開(kāi)度，控制通過(guò)蒸發(fā)器的濕空氣流量，使除濕效率達(dá)到最佳狀態(tài)；同時(shí)，也為冷凝器散熱提供了所需通風(fēng)量，從而保證了制冷系統(tǒng)的正常工作。該調(diào)節(jié)控制裝置在準(zhǔn)確及時(shí)地控制除濕過(guò)程的前提下，簡(jiǎn)化了除濕控制的方法，可快速、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從而有效地降低空氣的相對(duì)濕度。 9、將冷凝水用于新風(fēng)預(yù)冷[35]:水箱通過(guò)將工程內(nèi)部產(chǎn)生的冷凝水手機(jī)并存儲(chǔ)起來(lái)，咋愛(ài)通過(guò)水泵，經(jīng)空氣-水表面式換熱器將新風(fēng)預(yù)冷，從而達(dá)到回收利用冷凝水冷量的目的。該技術(shù)一般用于國(guó)防地下工程。 參考文獻(xiàn)： [1] 王倩. 空調(diào)系統(tǒng)中的除濕技術(shù)[J]. 廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào),2013,23(4):63-67. 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