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在许多工业工艺环节中需要对空气进行除湿处理,然而目前随着对干燥空气的需求量以及除湿深度要求的不断提高,单纯依靠压缩式制冷进行空气除湿会造成能源的巨大浪费。本文将溶液除湿技术应用于工业除湿,提出了溶液式工业空气除湿机组,设计并搭建出该机组的实验平台,借助实验研究和数值模拟的方法,对再生器的性能进行了研究。本文主要研究工作包括以下几个方面:首先,设计并搭建了一台溶液式空气除湿机实验台,确定了溶液除湿系统的流程和参数,对系统部件进行了设计、加工和选型,同时设计并安装了电气控制系统和实验测量系统。整个实验台溶液除湿系统分为空气处理流程、溶液外循环流程、溶液内循环流程、冷热水循环流程。实现机组能够控制各个设备启停,采集空气、溶液和冷热水的实时参数,为开展溶液除湿系统实验、研究机组优化设计提供了平台。其次,对溶液除湿系统进行了实验研究。将溶液进口温度、溶液进口流量、空气进口流量分为三水平进行单因素实验,实验结果表明,填料体积传质系数与再生率的变化规律相同,能够反映填料整体的再生能力,其随再生溶液温度、进口溶液流量、液气比的增大而增大。再生溶液温度较高不利于填料平均传质系数和再生效率的提高,而有利于再生焓效率的提升。再生溶液进口流量较大、填料截面风速低时(即高液气比),再生性能的较佳。外界对系统投入的热量和冷量随着再生温度的升高而增大,节能器的节能效果也越显著。同时还对传质系数进行了回归,得到了再生舍伍德数的经验公式,为理论研究和机组应用提供了参考。最后,建立了叉流再生器数学模型,对不同再生器入口参数的再生性能进行数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,说明数学模型适用;同时还分析了再生过程中湿帘填料内部的空气温度、含湿量、溶液温度和浓度的分布规律,得到再生器出口靠近送风处的溶液浓度较高;利用模型探寻再生器出口溶液浓度的控制方法,得到提高再生溶液进口溶液温度可大幅提升出口溶液浓度,提升率为0.013%/℃。为再生器的仿真控制提供了借鉴。