文 献 综 述

一、课题背景及其意义

在生产和生活环境中，空气的相对湿度具有举足轻重的影响。对湿度的控制和调节，是关系到工农业生产工艺流程、物资储存保管的重要问题。相对湿度过高，机器设备和钢铁产品易于腐蚀、食品易于腐烂，将会给生产、生活及物资储存造成巨大损失，因此，随着工艺水平及要求的提高，空气除湿等环境控制技术的发展显得尤为重要。

目前，空气除湿主要有四种方法，即通风除湿、冷却除湿液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿。在空调除湿工程中，冷却除湿和固体吸附除湿是主要手段。冷却除湿在一般条件下除湿效果好，性能稳定且能耗较低，目前应用比较广泛。但对低湿要求的空气处理过程，势必使蒸发器表面温度降得很低，当表面温度低于零度，冷却盘管容易结霜，除湿能力下降，制冷机性能系数下降、能耗增加，甚至于无法正常工作，很不经济。而应用固态吸附原理的转轮式除湿机，不受露点影响，且除湿量大，特别适用于低温低湿条件下应用[1]。

二、冷冻除湿机

冷冻除湿机具有除湿效果好、房间相对湿度下降快、运行费用低、不要求热源、也可不需要冷却水、操作方便、使用灵活等优点，被广泛应用于国防工程、人防工程、各类仓库、图书馆、档案馆、地下工程、电子工业、精密机械加工、医药、食品、农业种子储藏及各工矿企业车间等场所。[2]

冷冻除湿机特点：由于能耗小、操作简单、易于控制，得到了广泛的应用。湿空气中水份在低于0℃的表面易冻结，处理空气与换热器表面又有一定的温差，从而导致处理空气能达到的露点温度最低也就在0℃，如需用此方式达到工业所需一般除湿要求则需有低温盐水和加大空气处理风量，势必增加冷冻机与风机、水泵运行能耗，而设备也需更大型化。

冷冻除湿机工作原理：除湿机一般由制冷系统和送风系统组成，其除湿原理见图1，在焓湿图上，除湿过程空气参数的变化过程见图2。冷却的介质可以是冷冻水、低温盐水、制冷剂等。制冷系统：由压缩机1 压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器3（作冷凝器用），将热量传给空气后，冷凝成常温高压液体，经膨胀阀6节流后进入蒸发器4，吸收通过蒸发器的空气中的热量，变成低温低压气体，被吸入压缩机1 进行压缩，如此往复循环。送风系统：湿空气被吸入后，在蒸发器4 被冷却到露点温度以下，在hd图中由状态1 到状态2，析出凝结水，绝对含湿量下降，再进入再热器3，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，变为状态3，由送风机5送入房间。[3]

冷冻除湿机分类

（1）按使用功能分，可分为：一般型、降温型、调温型、多功能型。

（2）按有无带风机分，可分为：常规除湿机、风道式除湿机。

（3）按结构形式分，可分为：整体式、分体式、整体移动式。

（4）按适用温度范围分， 可分为：A 型（ 普通型18~32度）、B 型（低温型5~32度）。

（5）按送回风方式分，可分为：前回前送带风帽型、后回上送型等。

（6）按控制形式分，可分为：自动型和非自动型等。

（7）按特殊使用情况分，还有全新风型、防爆型等。[2]

三、转轮除湿机

转轮除湿机的主要特点:除湿量大，湿度可调，容易控制处理后空气的湿度；对低温低湿空气除湿效果显著，是冷冻除湿法难以达到的；吸湿转轮性能稳定，使用年限长，其运行可靠、易于操作、维护简便、设备体积小、安装简便。

转轮除湿机的原理：转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成；转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域：处理区域（270℃扇形区域，占总面积的3/4）及再生区域（90℃扇形区域，占总面积的1/4），结构如图3；干燥转轮以8～10r/h 的速度缓慢地转动着；当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水份被脱附，被风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程，转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复始地进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。每种转轮均能提供巨大的吸湿表面积，所以除湿能力强。就强度而言，氯化锂转轮不如硅胶转轮。

四、热管除湿机

热管除湿机特点:热管内部充以工作液体，利用液体蒸发和冷凝的过程传热，所以它工作时没有机械部件和能源消耗。除湿热管由二个区段所组成。第一个区段被放在空调冷盘管前的空气入口处。当热气流在热管的第一个区段经过的时候，管内的液体蒸发，将热量传送到放在空调冷盘管后气流下端的热管第二个区段。因为进入蒸发器的空气中的热量已经被转移了一部分，空气通过冷盘管后空气的温度就相对较低，结果空气中的水分冷凝量增多。

热管除湿机原理：在普通除湿机制冷系统中加装热管换热器来回收蒸发器出口空气的冷量,可以节能。为降低造价,热管换热器采用重力式热管,将常规冷凝器中的风冷冷凝器去掉以减少总投资。风机段与主机段可以分开,由用户根据工程实际确定是否需要风机段。热管调温除湿机系统原理见图1 。热管调温除湿机主要由制冷系统、热管换热器和风机等组成。[4]

五、压缩除湿机

压缩空气除湿机将空气压缩再冷却，空气中的水气即凝结成水。将压缩空气除湿机凝结的水排除再加热即可获得低湿度的空气。除湿机的内循环：通过压缩机的运行，排气口排出高温高压的气体，进入冷凝器冷却，变成低温高压气体，通过毛细管截流，变成低温低压的液体，通过蒸发器蒸发吸热，回到压缩机变成低温低压的气体。如此循环往复。除湿机的外循环：在正常开机的情况下，通过风机的运行，潮湿的空气从进风口吸入，经过蒸发器，蒸发器将空气中的水份吸附在铝片上，变成干燥的空气，经过冷凝器散热，从出风口吹出。压缩空气除湿机特点：适合小风量，低露点除湿机；压缩动力费较大；适合仪表、控制等需要高压少量除湿空气者用。

六、溶液除湿技术

溶液除湿技术的特点：冷却除湿（冷凝除湿） 方法存在空气处理过程的显热与潜热比与室内热湿负荷不匹配的问题。通过冷却方式对空气进行除热、除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化。而建筑物实际需要的显热与潜热比却在较大的范围内变化。室内的湿负荷产生于人体，当室内人数不变时，潜热量不变，但显热却随着气候、室内设备状况等的不同大幅度变化。或者室内人数有可能大幅度变化，但很难与显热量的变化呈正比。室内显热与潜热的比值是不断变化的，而空气冷却除湿处理过程的显热与潜热比值基本固定不变，对于这种不匹配问题，往往是仅满足室内温度的要求，而不顾湿度的要求，造成室内相对湿度过高或过低。在某些情况下，为协调热湿之间的矛盾，还需要对降温除湿的空气进行再热，造成不必要的能源浪费。最好的方法就是寻找新的除湿方式，实现不依赖于降温的独立除湿方式。

溶液除湿技术是利用空气和易吸湿的盐溶液接触，使空气中的水蒸气吸附于盐溶液中而实现的空气除湿过程。溶液对空气除湿后自身会变稀，需要再生，根据再生驱动源的不同，可将溶液除湿系统分为两类：电驱动方式和热驱动方式。

七、结语

冷冻除湿机种类繁多，用途广泛，可根据室内余热余湿的情况设计选择不同类型的除湿机，以满足工程设计的需求。另外，冷冻除湿机还可与吸收或吸附式除湿方式相结合，以获得较低露点温度的空气状态。

参考文献：

[1].黄剑云.冷冻除湿机设计探讨[J].机电工程技术，2002,31（7）：66#8212;68

[2].秦瑞.空调除湿方式设计探讨[J].煤矿现代化，2006,13(增刊）:179-181

[3].刘恒伟,刘中良,冯永训,等. 新型湿空气除湿装置工作性能的实验研究[J] . 热科学与技术, 2004 ,13 (2) :143 - 146

[4].朱培根，王建勋，朱志平，周永红．热管在调温除湿机中的应用[J]．暖通空调HVamp;AC，2006，36（2）：57～59．

[5]. Hepbasli Arif，Ozgener Leyla. Development of geothermal energy Utilization in Turkey：A review [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews，2004，8(5)：433-460.

[6]. Wang R Z，Oliveira R G.. Adsorption refrigeration#8212;an efficient way to make good use of waste heat and solar energy[J]. Progress in Energy and Combustion Science，2006，32(4)：424-458

[7].Chou S K，Chua K J，Ho J C，et al. On the study of an energy-efficient

greenhouse for heating，cooling and dehumidification applications[J].Applied energy，2004，77(4)：355-373.

[8].Karim Md Azharul，Hawlader M N A. Performance evaluation of a v-groove solar air collector for drying applications[J]. Applied Thermal Energy，2006， 26(1)：121-130.

[9].王恕清，张傲，张为民，卢允庄．调温型除湿机”调温盲区”应用研究刍议 [J] . 制冷与空调，2009，9（4）：7～10．

[10].朱志平，杨娟，王克勇．调温除湿机调温盲区的模拟计算 [J]．制冷与空调，2007,21（3）：7～10．

[11].吴茂杰，刘凤田，田维．关于调温除湿机调温盲区的研究 [J]．建筑热能通风空调，2001，15（4）：12～14．

[12]. Vian J G, Ast rain D , Dominguez M. Numericalmodeling and a design of a thermoelectric dehumidifier [J] . Applied Thermal Engineering ,2002 ,22 (4) :407 - 422

[13].唐亮，祖述程.空气的除湿处理技术[J].中国新技术新产品，2010,17（7）: 8

[14].张立志．除湿技术[M]. 北京：化学工业出版社，2004.

[15].陈敏，陈剑波，邹红.节能型恒温除湿机的研究[J].制冷与空调，2008,22（4)：46-49

[16].金苏敏.制冷技术及其应用[M].北京：机械工业出版社，1999.

[17].朱冬生，剧霏，李鑫，等. 除湿器的研究进展[J]. 暖通空调，2007,35(4)：35-40.

[18].吴业正.小型制冷装置设计指导[M].北京：机械工业出版社，1998.

[19].范良凯，袁丽，缪小平，王婧，王瑞海.冷冻除湿机变风量优化运行的试验研究[J].制冷与空调.2010,24（5）43-46

[20].庄克鹏，缪小平，彭福胜.调温除湿机性能试验平台设计[J].制冷与空调.2009,9（1):53-56

[21].赵伟杰，张立志，裴丽霞.新型除湿技术的研究进展[J].化工进展.2008,27（11）:1710-1718

[22].张景卫, 邱肇光.新型全新风调温型除湿机的实验研究[J].制冷与空调.2011,30（1）:1-4

[23].梁才航，张立志.裴丽霞制冷除湿系统模拟方法研究进[J].暖通空调.2009,39（11）: 65-73

[24].韩旭，李永，茅靳丰.并联型调温除湿机制冷剂调节优化方案策略及实验研究[J].并联型调温除湿机制冷剂调节优化方案策略及实验研究.2012,33(1）:35-40.

[25].史美中，王中铮.热交换器原理与设计.南京：东南大学出版社，2009

[26].林来豫,庞宪卿,赵永顺等. 地下工程专用恒温除湿机的研制[J].流体机械,2005,34(增刊):248-252.

[27].陈沛霖，岳孝方.空调与制冷技术手册.上海：同济大学出版社，1999.

[28].邢振禧.空气调节技术与应用[M].北京：高等教育出版社，2002.

[29].彦器森.空气调节用制冷技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.

[30].薛殿华.空气调节[M].北京：清华大学出版社，2003.

[31].熊焱元.刘顺波.刘浩.变频除湿机性能研究[J].制冷与空调.2009,12.23(6) :98-101

文 献 综 述

一、课题背景及其意义

在生产和生活环境中，空气的相对湿度具有举足轻重的影响。对湿度的控制和调节，是关系到工农业生产工艺流程、物资储存保管的重要问题。相对湿度过高，机器设备和钢铁产品易于腐蚀、食品易于腐烂，将会给生产、生活及物资储存造成巨大损失，因此，随着工艺水平及要求的提高，空气除湿等环境控制技术的发展显得尤为重要。

目前，空气除湿主要有四种方法，即通风除湿、冷却除湿液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿。在空调除湿工程中，冷却除湿和固体吸附除湿是主要手段。冷却除湿在一般条件下除湿效果好，性能稳定且能耗较低，目前应用比较广泛。但对低湿要求的空气处理过程，势必使蒸发器表面温度降得很低，当表面温度低于零度，冷却盘管容易结霜，除湿能力下降，制冷机性能系数下降、能耗增加，甚至于无法正常工作，很不经济。而应用固态吸附原理的转轮式除湿机，不受露点影响，且除湿量大，特别适用于低温低湿条件下应用[1]。

二、冷冻除湿机

冷冻除湿机具有除湿效果好、房间相对湿度下降快、运行费用低、不要求热源、也可不需要冷却水、操作方便、使用灵活等优点，被广泛应用于国防工程、人防工程、各类仓库、图书馆、档案馆、地下工程、电子工业、精密机械加工、医药、食品、农业种子储藏及各工矿企业车间等场所。[2]

冷冻除湿机特点：由于能耗小、操作简单、易于控制，得到了广泛的应用。湿空气中水份在低于0℃的表面易冻结，处理空气与换热器表面又有一定的温差，从而导致处理空气能达到的露点温度最低也就在0℃，如需用此方式达到工业所需一般除湿要求则需有低温盐水和加大空气处理风量，势必增加冷冻机与风机、水泵运行能耗，而设备也需更大型化。

冷冻除湿机工作原理：除湿机一般由制冷系统和送风系统组成，其除湿原理见图1，在焓湿图上，除湿过程空气参数的变化过程见图2。冷却的介质可以是冷冻水、低温盐水、制冷剂等。制冷系统：由压缩机1 压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器3（作冷凝器用），将热量传给空气后，冷凝成常温高压液体，经膨胀阀6节流后进入蒸发器4，吸收通过蒸发器的空气中的热量，变成低温低压气体，被吸入压缩机1 进行压缩，如此往复循环。送风系统：湿空气被吸入后，在蒸发器4 被冷却到露点温度以下，在hd图中由状态1 到状态2，析出凝结水，绝对含湿量下降，再进入再热器3，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，变为状态3，由送风机5送入房间。[3]