淺談轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)在空氣調(diào)節(jié)中的應(yīng)用

　　空調(diào)，自問世多少年以來，主要是為人類提供一個(gè)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是生物、電子、化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類越來越關(guān)注自身的環(huán)境，努力創(chuàng)造一個(gè)舒適的生活和生產(chǎn)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(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等高要求環(huán)境的空調(diào)機(jī)。特種空調(diào)的出現(xiàn)，正好解決了生物、化工、電子、玻璃等現(xiàn)代工業(yè)的特殊環(huán)境要求。所謂專用空調(diào)，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(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等提供合格環(huán)境(空間)的工業(yè)空調(diào)。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(diào)的濕度控制。旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)采用吸附法去除空氣中的水分。如圖1所示，將吸濕物質(zhì)(分子篩、硅膠、氯化鋰等)用特殊材料制成的除濕轉(zhuǎn)子，用固定密封條將除濕轉(zhuǎn)子分為90°再生區(qū)和270°處理區(qū)。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢(8~10轉(zhuǎn)/小時(shí))。流道吸附處理區(qū)水分后，轉(zhuǎn)入再生區(qū)進(jìn)行再生(解吸)，再進(jìn)入處理區(qū)吸收水分，從而連續(xù)處理空氣，使其達(dá)到所需濕度。不同的生產(chǎn)環(huán)境或?qū)嶒?yàn)室有不同的濕度要求，可以使用不同材質(zhì)的跑步機(jī)。旋轉(zhuǎn)脫水機(jī)可提供露點(diǎn)溫度為-20~-60℃的干燥空氣。在空調(diào)系統(tǒng)中有幾種常見的旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)組合。以下列出了不同濕度要求的生產(chǎn)車間的空調(diào)系統(tǒng)，以說明流道在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。直流式新風(fēng)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(jīng)過冷凍除濕后達(dá)到某一狀態(tài)點(diǎn)Ti、Rhi(通常T=7℃，RH=95%)。進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式除濕機(jī)，其出風(fēng)口狀態(tài)點(diǎn)為To和Rho(Rho可小于2%，且露點(diǎn)可達(dá)-25℃)，然后送至室內(nèi)進(jìn)行溫度處理，確保室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)Tn、RHn。該類型系統(tǒng)可提供RHn=2%~10%的環(huán)境參數(shù)，常用于有較高濕度要求的小空間，如有濕度要求的實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)序列。一個(gè)系統(tǒng)流程圖的例子。研究所的實(shí)驗(yàn)室占地25平方米，兩人室內(nèi)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(zhuǎn)除濕機(jī)，采用新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)經(jīng)多組直接蒸發(fā)制冷機(jī)組冷卻除濕至8℃，95%RH進(jìn)入旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)，其出口溫度29~33℃，相對濕度1~1.3%RH。冷卻至20~22℃，送入室內(nèi)。經(jīng)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(fēng)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(jìn)行冷凍除濕，使其達(dá)到某一狀態(tài)點(diǎn)Tw'、Rh'(通常為T=7℃、Rh=95%)，然后與室內(nèi)回風(fēng)混合，再冷卻至Ti狀態(tài)，RHi進(jìn)入旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)。由于室內(nèi)回風(fēng)相對干燥，含濕Dn較小，出風(fēng)口狀態(tài)的露點(diǎn)溫度可達(dá)-60~-40℃，然后經(jīng)溫度處理送入室內(nèi)，保證室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)Tn和RHn。該系統(tǒng)可提供RHn<1%的環(huán)境參數(shù)，室內(nèi)露點(diǎn)溫度Td可達(dá)-40℃。常用于對濕度要求較高的大空間，如鋰電池生產(chǎn)車間或芯片生產(chǎn)車間。上海某工廠的生產(chǎn)車間占地400平方米，車間有18人，要求溫度22℃，露點(diǎn)溫度Td低于-40℃。由于該系統(tǒng)濕度要求高，空間大，采用回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)采用兩臺(tái)進(jìn)口除濕機(jī)，每臺(tái)除濕機(jī)的風(fēng)量為9000，每臺(tái)除濕機(jī)組成一個(gè)獨(dú)立的回風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)新風(fēng)(占總風(fēng)量的10-20%)冷卻除濕至7度，95%RH后與房間回風(fēng)(24℃，露點(diǎn)-42℃)混合?；旌巷L(fēng)再次冷卻后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)，其出口露點(diǎn)為-60~-48℃。根據(jù)實(shí)際測量，干燥室的露點(diǎn)為-38~-43℃。方案3中央空調(diào)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(dá)到一定的狀態(tài)點(diǎn)Ti,Rhi(通常T=7℃，RH=95%)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)，其出口空氣(狀態(tài)點(diǎn)為和，Rho,Rho可以小于2%，且露點(diǎn)可達(dá)-25℃)與現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)供給的空氣混合后送入房間，或送入空調(diào)將其在設(shè)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(gè)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(nèi)空氣溫度22℃，相對濕度<10%。本設(shè)計(jì)采用Monte除濕機(jī)M7000對現(xiàn)有中央空調(diào)進(jìn)行改造。裝修后實(shí)測室內(nèi)參數(shù)為24℃，8~10%RH。基本滿足用戶要求。以上簡要介紹了旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)的三種系統(tǒng)方案。事實(shí)上，除了這個(gè)之外，還有雙輪系統(tǒng)、級(jí)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(shí)，我們要求濕度在一定的范圍內(nèi)，甚至是恒溫恒濕。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，我們根據(jù)不同的溫濕度要求，靈活使用旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)、制冷除濕機(jī)、加熱器、加濕器，并使用恒溫器、濕度控制器或微機(jī)可編程控制器對其進(jìn)行控制。