冷凍除濕機的類型、原理與設計探討

　　在生產和生活環境中，空氣的相對濕度對機器設備、物資儲存以及人們的舒適度具有重要影響。過高的相對濕度會導致機器設備和鋼鐵產品的腐蝕、食品的腐爛，給生產和儲存帶來巨大損失。因此，空氣除濕技術的發展顯得尤為重要。在眾多除濕方法中，冷凍除濕因其能耗小、操作簡單、易于控制而得到了廣泛應用。本文將詳細介紹冷凍除濕機的類型、原理及設計過程，并對其他類型的除濕機設計思路進行探討。
 

　　一、冷凍除濕機的類型
 

　　冷凍除濕機根據使用功能、結構形式、適用溫度范圍等多種因素可以分為多種類型。
 

　　二、按使用功能分
 

　　1、一般型除濕機：通過蒸發器冷卻除濕，再由再熱器加熱升溫，降低相對濕度。其出風溫度不能調節，只用于升溫除濕。
 

　　2、降溫型除濕機：在一般型的基礎上，增設了水冷或風冷冷凝器，大部分冷凝熱被帶走，只有小部分用于加熱空氣，可用于降溫除濕。
 

　　3、調溫型除濕機：同樣在一般型的基礎上，冷凝熱可全部或部分由水冷或風冷冷凝器帶走，剩余冷凝熱用于加熱空氣，出風溫度可調節。
 

　　4、多功能型除濕機：集升溫除濕、降溫除濕、調溫除濕三種功能于一體，無室外機或冷卻水時仍可選擇升溫除濕功能。
 

　　三、按結構形式分
 

　　1、整體式：所有部件集成在一個機箱內，結構緊湊，便于移動和安裝。
 

　　2、分體式：制冷系統和送風系統分開，通常通過管道連接，適用于空間較大的場所。
 

　　3、整體移動式：在整體式的基礎上增加了輪子等移動裝置，便于在不同場所間移動。
 

　　四、按適用溫度范圍分
 

　　1、A型(普通型18 ~ 38℃)：適用于常溫環境下的除濕。
 

　　2、B型(低溫型2 ~ 38℃)：適用于低溫環境下的除濕，如冷庫等。
 

　　五、冷凍除濕機的原理
 

　　冷凍除濕機主要由制冷系統和送風系統組成。制冷系統通過壓縮機、蒸發器、冷凝器和膨脹閥等部件實現制冷循環。送風系統則將濕空氣吸入，經過蒸發器冷卻除濕后，再由再熱器加熱升溫，最后送入房間。
 

　　在焓濕圖上，除濕過程空氣參數的變化過程清晰可見。濕空氣被吸入后，在蒸發器被冷卻到露點溫度以下，析出凝結水，絕對含濕量下降。再進入再熱器，吸收制冷劑的熱量而升溫，相對濕度降低。
 

　　六、 一般型除濕機設計分析
 

　　以一般型除濕機為例，其設計過程包括除濕原理、空氣處理過程計算、兩器設計以及實驗結果等。
 

　　七、除濕原理
 

　　一般型除濕機的除濕原理如前所述，通過制冷系統和送風系統的協同作用實現除濕。
 

　　八、空氣處理過程計算
 

　　以百科特奧除濕機ZD-8240C設計為例，其名義除濕量要求為10kg/h。送風機風量取3000m³/h，壓縮機采用日本大金公司的5HP渦旋式壓縮機，冷凝溫度40℃，蒸發溫度8℃。
 

　　根據國家標準規定的名義工況進風參數，可以計算出空氣經蒸發器冷卻處理后到機械露點狀態的各參數，以及經再熱器加熱后到狀態3的各參數。最終可以計算出除濕機的除濕量。
 

　　九、兩器設計
 

　　蒸發器及再熱器(冷凝器)均采用套片式翅片，紫銅管和鋁片的規格、排列方式以及翅片長度等均需經過詳細計算。通過計算傳熱面積、傳熱對數平均溫差、傳熱系數等參數，可以確定兩器的設計參數。
 

　　十、實驗結果
 

　　經過標準的單元式空調機試驗臺測試，所得的數據與設計計算過程基本相符，滿足了要求，達到了設計目的。
 

　　十一、其他類型除濕機設計思路
 

　　十二、降溫型除濕機設計思路
 

　　降溫型除濕機與一般型除濕機相比，在制冷系統中增設了一個水冷冷凝器或室外風冷冷凝器。這樣再熱器面積可以減小，充當過冷器用，以增加制冷量，提高除濕量?？諝馓幚磉^程與一般型類似，只是從狀態2到狀態3的加熱量很小，送風溫度較低。
 

　　十三、調溫型除濕機設計思路
 

　　調溫型除濕機同樣在一般型的基礎上增設了水冷冷凝器或室外風冷冷凝器。再熱器面積也可減小。此時有兩種做法：一種是將再熱器置于水冷或風冷冷凝器前面，與后者串聯布置，并分多路控制；另一種是將再熱器置于水冷或風冷冷凝器后面，也是串聯布置?？諝馓幚磉^程與一般型類似，只是從狀態2到狀態3的加熱量可調節。
 

　　十四、多功能型除濕機設計思路
 

　　多功能型除濕機與調溫型除濕機類似，但功能更多，再熱器所需傳熱面積較大。在沒有冷卻水時也能運行(充當一般型除濕機的作用)。其設計思路也有兩種：一種是并聯連接再熱器和水冷或風冷冷凝器；另一種是串聯布置，但控制較復雜。
 

　　十五、設計中的注意事項
 

　　在除濕機的設計過程中，需要注意以下幾點：
 

　　1. 準確性：各部件的設計參數需經過精確計算，確保除濕機的性能和效率。
 

　　2. 可靠性：選用質量可靠的部件和材料，確保除濕機的穩定運行和長期使用。
 

　　3. 安全性：在設計過程中需考慮電氣安全、防火安全等因素，確保除濕機的安全性。
 

　　4. 經濟性：在滿足性能和效率的前提下，盡可能降低制造成本和使用成本。
 

　　5. 可維護性：設計時應考慮便于維護和維修，如易于拆卸和更換部件等。
 

　　綜上所述，冷凍除濕機作為一種高效、節能的除濕設備，在各個領域得到了廣泛應用。通過對其類型、原理及設計過程的深入了解和研究，可以進一步提高除濕機的性能和效率，為人們的生產和生活提供更加舒適的環境。