除濕手冊(cè)—除濕方法-抽濕器
發(fā)布時(shí)間：2020-05-07 / 瀏覽數(shù)：321
基于冷卻的除濕
直接膨脹系統(tǒng)冷凍液體系統(tǒng)除濕–再加熱系統(tǒng)性能限制
干燥劑除濕機(jī)
液體噴霧塔固體填料塔旋轉(zhuǎn)水平床多個(gè)垂直床旋轉(zhuǎn)?
比較除濕機(jī)
標(biāo)準(zhǔn)單位大小?交付露點(diǎn)安裝成本運(yùn)營成本
三種方式從空氣，以除去水分：通過將其冷卻至予冷凝水蒸汽，通過增加其總壓力-還會(huì)引起冷凝–或?qū)⒖諝獯颠^干燥劑，干燥劑會(huì)通過蒸汽壓力的差異從空氣中吸收水分。
有關(guān)基于壓力的除濕的信息可以在涉及壓縮空氣的參考文獻(xiàn)中找到。由于本手冊(cè)涉及環(huán)境壓力濕度控制。第三章將討論
冷卻和干燥劑除濕技術(shù)–它們?nèi)绾喂ぷ鳎鼈內(nèi)绾伪舜瞬煌约澳男┛梢杂欣貞?yīng)用。
基于冷卻的除濕
通過將空氣冷卻到露點(diǎn)以下，水分凝結(jié)，空氣被除濕。
大多數(shù)人都熟悉冷凝原理。當(dāng)空氣冷卻到其露點(diǎn)溫度以下時(shí)，水分會(huì)凝結(jié)在*近的表面上。通過冷卻和冷凝過程對(duì)空氣進(jìn)行除濕。去除的水分量取決于冷卻空氣的冷量–溫度越低，空氣越干燥。
制冷劑冷凝回液體，將熱量釋放到通過冷凝器盤管的空氣中這是大多數(shù)商業(yè)和住宅空調(diào)系統(tǒng)背后的工作原理。制冷系統(tǒng)冷卻空氣，將一些水分作為冷凝水排出，并將較冷，較干燥的空氣送回空間。該系統(tǒng)基本上將來自除濕空氣的熱量泵送到另一個(gè)位置的不同氣流，使用制冷劑氣體來傳遞熱量。
機(jī)械冷卻系統(tǒng)制冷系統(tǒng)非常有效地將熱量從一個(gè)氣流傳遞到另一個(gè)氣流–?冷卻一個(gè)并加熱另一個(gè)氣流。這是大多數(shù)基于冷卻的
除濕系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
液體制冷劑儲(chǔ)存通過首先將其熱能轉(zhuǎn)移到膨脹氣體–制冷劑–從冷卻盤管內(nèi)部冷卻空氣，從除濕空氣中除去熱量。該線圈被稱為蒸發(fā)器，線圈內(nèi)部原因，制冷劑被蒸發(fā)并從膨脹液體到氣體。為了使氣體在線圈內(nèi)膨脹，需要通過冷卻通過線圈的空氣來獲得熱量。
制冷劑氣體從冷卻盤管送到壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的壓力大大增加–比離開蒸發(fā)器盤管時(shí)大5到10倍。因此，氣體體積小得多，但壓縮使其溫度升高。例如，氣體吸收空氣中的熱量后可能已經(jīng)達(dá)到60°
在蒸發(fā)器盤管的另一側(cè)，但在壓縮之后，制冷劑氣體可以是200°或更高。現(xiàn)在必須從制冷劑中除去熱量–以及壓縮過程中產(chǎn)生的熱量。這是通過使氣體通過第二個(gè)線圈來實(shí)現(xiàn)的。
這個(gè)線圈–稱為冷凝器–位于調(diào)節(jié)空間之外，在一個(gè)可以將熱量排放到空氣中而不會(huì)引起問題的地方。這些單元通常位于建筑物外或屋頂上。壓縮的熱制冷劑冷凝回到盤管內(nèi)的液體中，并且其在除濕空氣中開始的熱量被傳遞到冷凝器盤管另一側(cè)的空氣中。冷卻的制冷劑液體現(xiàn)在可以返回到冷卻原始?xì)饬鞯谋P管。當(dāng)液體再次膨脹回到蒸發(fā)器盤管內(nèi)的氣體時(shí)，它從該氣流中收集更多的熱量并且循環(huán)重復(fù)。
圖3.3除濕的空氣路徑冷卻系統(tǒng)首先將空氣冷卻至露點(diǎn)–相對(duì)濕度為100％。在那之后，進(jìn)一步冷卻去除水分。空氣冷卻得越多，它就越干燥。
這個(gè)過程非常有效。效率的共同衡量標(biāo)準(zhǔn)是性能系數(shù)，即從除濕空氣流中除去的能量除以為完成轉(zhuǎn)移到冷凝器氣流所投入的能量。這種傳遞能量包括壓縮機(jī)能量加上推動(dòng)空氣通過兩個(gè)線圈的風(fēng)扇能量。許多電驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)具有2.0至4.5的性能系數(shù)，也就是說系統(tǒng)移動(dòng)的電能是其消耗的電能的兩倍至四倍半-這是非常有利的比率。
通過空氣冷卻除濕可以在精神度圖表上說明，使用與我們?cè)诘诙轮惺褂玫南嗤瑮l件下的空氣–70?°和50％相對(duì)濕度。
當(dāng)空氣從70°冷卻到51°時(shí)，不會(huì)除去水分。但是當(dāng)空氣溫度為51°時(shí)，它會(huì)飽和–相對(duì)濕度為100％–如果它進(jìn)一步冷卻，它的水分就必須從空氣中冷凝出來。如果我們將空氣從51°冷卻到45°，我們將通過冷凝去除11粒水分-空氣已經(jīng)除濕。
實(shí)現(xiàn)冷卻除濕的實(shí)際硬件非常多樣化。世界各地正在使用數(shù)千種不同的壓縮機(jī)，蒸發(fā)器和冷凝器組合。但濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者有三種基本設(shè)備配置，包括：
?直接膨脹冷卻
?冷卻液冷卻
?除濕+再加熱
直接擴(kuò)展系統(tǒng)使用前一個(gè)示例中概述的系統(tǒng)配置。制冷劑氣體直接膨脹到空氣冷卻盤管中，從空氣流中除去熱量。住宅空調(diào)
和商業(yè)屋頂冷卻組件通常是直接擴(kuò)展-有時(shí)稱為–型單元，如圖3.2所示。
制冷劑–水熱交換器
由制冷系統(tǒng)冷卻的水通過冷卻盤管循環(huán)，冷卻盤管使空氣冷卻和除濕。
制冷劑
液體制冷劑儲(chǔ)存
冷凍水泵
冷凍液體冷卻系統(tǒng)
蒸發(fā)制冷劑可以冷卻液體而不是空氣。然后將液體用于冷卻空氣。該設(shè)計(jì)可以在不凍結(jié)冷凝水的情況下冷卻接近32°的空氣，并且當(dāng)必須通過單個(gè)制冷系統(tǒng)冷卻許多不同的氣流時(shí)，其具有均衡壓縮機(jī)和冷凝器上的負(fù)載的優(yōu)點(diǎn)。
冷卻液體系統(tǒng)使用制冷劑氣體來冷卻液體，然后液體循環(huán)通過冷卻盤管以冷卻被除濕的空氣。根據(jù)由制冷劑氣體冷卻的流體，這種機(jī)器通常被稱為冷凍水，乙二醇冷卻器或鹽水冷卻器系統(tǒng)。這與操作在商業(yè)和機(jī)構(gòu)建筑中如此常見的水冷卻器的基本配置相同。雖然有成千上萬家小冷卻系統(tǒng)像水冷卻器，空調(diào)應(yīng)用中，這些往往是更復(fù)雜，比替代昂貴。因此，冷凍液體系統(tǒng)更常用于可以獲得的大型裝置中與系統(tǒng)相比，安裝成本和運(yùn)行效率的優(yōu)勢。
除濕–再加熱系統(tǒng)可以使用直接膨脹或冷卻液體來冷卻空氣，但是在冷卻之后，空氣在返回到空間之前被再次加熱。大多數(shù)住宅除濕機(jī)使用此配置。它們?cè)诩译娚痰瓿鍪郏糜诘叵率液统睗竦姆课荨３凉瘿C再加熱系統(tǒng)的商業(yè)和工業(yè)版本用于游泳池，窯爐和更衣室–高溫，高濕度環(huán)境。
除濕–再熱系統(tǒng)可以使用冷卻系統(tǒng)的基本操作特性來實(shí)現(xiàn)高效率。如果所有其他變量都是常數(shù)，則機(jī)械冷卻過程在以下情況下更有效：
?冷凝器空氣溫度低。
?冷卻盤管空氣溫度很高。
除濕–再加熱系統(tǒng)
大多數(shù)小型住宅除濕機(jī)使用冷卻再加熱示意圖來去除空氣中的水分。對(duì)于高溫和濕度水平，該布置特別有效，因?yàn)樗鼘⒅评鋭├淠髦糜谡舭l(fā)器的下游。再熱能量基本上是自由的，并且冷凝器在來自蒸發(fā)器盤管的低溫空氣中*有效。
除濕–再熱系統(tǒng)的典型配置將制冷劑冷凝器盤管直接放置在冷卻盤管的下游。這是理想的，因?yàn)槔鋮s盤管后的低空氣溫度使制冷劑冷凝器非常有效。再熱能量基本上是自由的，因?yàn)樗焕鋮s過程排出熱量。來自工藝外部的昂貴的額外能量被*小化。當(dāng)進(jìn)入的空氣既溫暖又非常潮濕，并且所需的離開空氣露點(diǎn)也很高時(shí)，除濕–再加熱系統(tǒng)是從空氣中除去水分的有效且成本有效的方法。該設(shè)計(jì)師是明智的，其中可以使用這種方法。然而，當(dāng)冷卻過程凍結(jié)空氣中的水分而不是簡單地將其冷凝成液體時(shí)，該技術(shù)的一些限制出現(xiàn)。
冷凍冷凝水對(duì)冷卻系統(tǒng)造成兩個(gè)問題。首先，霜使制冷劑與通過線圈的空氣隔離，這減少了熱傳遞。其次，霜凍物理堵塞線圈，減少氣流。*終霜凍阻擋了所有氣流，并且除濕停止。冷卻低于32°的空氣的系統(tǒng)包括除霜系統(tǒng)，以熔化來自盤管的冷凍冷凝物。當(dāng)線圈除霜時(shí)，除濕和冷卻停止。
專門設(shè)計(jì)的除濕系統(tǒng)將空氣冷卻至43°至45°之間的水平。在該點(diǎn)之下，霜線開始在線圈的部分上形成，隨著氣流變得緩和而緩慢地?cái)U(kuò)散通過線圈。一些設(shè)計(jì)技術(shù)還可以將冷卻溫度降至43°以下而不會(huì)結(jié)霜，但在部分負(fù)載條件下系統(tǒng)可能變得非常難以控制。困難源于系統(tǒng)繼續(xù)以固定量冷卻空氣的趨勢。例如，進(jìn)入75°的空氣可能會(huì)冷卻到55°–溫度差異為20°
。但如果不仔細(xì)控制系統(tǒng)，進(jìn)入50°的部分空氣將冷卻到30°，這會(huì)凍結(jié)線圈中的冷凝水。
冷卻液體除濕系統(tǒng)在低溫下比冷卻系統(tǒng)更容易控制，因?yàn)檫M(jìn)入和離開冷卻盤管的流體之間的差異較小。為例如，所述冷卻器可以提供32°的液體空氣冷卻線圈。
可以在40°返回冷水機(jī)組。這可以提供35°?的平均出風(fēng)溫度。相比之下，直接膨脹系統(tǒng)可能需要產(chǎn)生20°的溫度，因?yàn)橹评鋭?huì)按順序膨脹到線圈中實(shí)現(xiàn)相同的35°平均離開空氣條件。這意味著線圈表面的一部分將低于32°，并且在該點(diǎn)處將形成霜。
冷卻系統(tǒng)的特定除濕能力高度依賴于硬件細(xì)節(jié)，并且概括可能是誤導(dǎo)的。對(duì)于工程師來說，只要冷卻系統(tǒng)在高溫下有效除濕，就足夠了，當(dāng)使用冷卻系統(tǒng)干燥低于40°?露點(diǎn)的空氣時(shí)，需要采取特殊的預(yù)防措施。
干燥劑除濕機(jī)
■3.6?干燥劑除濕機(jī)與基于冷卻的除濕器完全不同?
干燥劑不是冷卻空氣以冷凝其水分，而是通過在干燥劑表面形成低蒸氣壓的區(qū)域來吸收空氣中的水分。水在空氣中施加的壓力較高，因此水分子從空氣移動(dòng)到干燥劑，空氣被除濕。
實(shí)際上，大多數(shù)固體材料都可以吸收水分。例如，像尼龍這樣的塑料可以吸收高達(dá)6％的水蒸氣干重。石膏建筑板也可以儲(chǔ)存大量的水蒸氣，金屬上的氧化層在適當(dāng)?shù)臈l件下吸引并保持少量的水蒸氣。這些材料和商業(yè)干燥劑之間的區(qū)別在于容量。設(shè)計(jì)用于水蒸汽收集的干燥劑在水蒸氣中吸引并保持其干重的10％至10,000％以上，而其他材料具有低得多的水分容量。
干燥劑的基本特征是它們的低表面蒸氣壓。如果干燥劑是冷卻和干燥的，它的表面蒸汽壓力低，它可以吸收空氣中的水分，空氣在潮濕時(shí)具有高蒸氣壓。在干燥劑變濕和變熱后，其表面蒸汽壓力高，并且會(huì)向周圍空氣釋放水蒸氣。根據(jù)蒸氣壓差異，蒸汽從空氣移動(dòng)到干燥劑并再次返回。
干燥劑除濕器利用改變的蒸汽壓力連續(xù)干燥空氣，該重復(fù)循環(huán)由左邊的簡化平衡圖描述。干燥劑在**點(diǎn)開始循環(huán)。它的
表面蒸汽壓低，因?yàn)樗稍锒鴽鏊．?dāng)干燥劑從周圍空氣中吸收水分時(shí)，干燥劑表面會(huì)變?yōu)榈诙c(diǎn)所述的狀態(tài)。它的蒸氣壓
現(xiàn)在等于周圍空氣的蒸氣壓，因?yàn)楦稍飫┦菨駶櫤蜏嘏摹Ｔ诘诙c(diǎn)，干燥劑不能收集更多的水分，因?yàn)楸砻婧涂諝庵械恼羝g沒有壓力差。然后將干燥劑從潮濕空氣中取出，加熱，并放入不同的氣流中。干燥劑表面蒸汽壓力現(xiàn)在非常高–高于周圍空氣–因此水分從表面移動(dòng)到空氣中以平衡壓差。在第三點(diǎn)，干燥劑是干燥的，但由于它是熱的，它的蒸汽壓力仍然太高而不
能從空氣中收集水分。為了恢復(fù)其低蒸氣壓，干燥劑被冷卻–將其返回到圖中的**點(diǎn)并完成循環(huán)，以便它可以再次收集水分。
熱能驅(qū)動(dòng)循環(huán)。加熱干燥劑以驅(qū)除其表面的濕氣（點(diǎn)2至點(diǎn)3）。然后冷卻干燥劑以恢復(fù)低蒸氣壓（點(diǎn)3至點(diǎn)1）。當(dāng)干燥劑具有高的水分容量和低的質(zhì)量時(shí)，該方法的效率提高。理想的干燥劑除濕器將具有無限高的表面積用于收集水分，并且具有無限低的質(zhì)量，因?yàn)樗璧募訜岷屠鋮s能量與干燥劑的質(zhì)量和向干燥劑呈現(xiàn)干燥劑的機(jī)器的質(zhì)量成正比。。與其容量相比，干燥劑組件越重，其能量越多將采取改變其溫度–這實(shí)現(xiàn)了除濕。
干燥劑可以是固體或液體–兩者都可以收集水分。例如，相機(jī)外殼和消費(fèi)電子盒內(nèi)的小包通常含有硅膠，一種固體干燥劑。此外，三乙二醇–一種類似于汽車防凍劑的液體–是一種強(qiáng)效的吸濕劑，可以吸收水分。液體和固體干燥劑的行為方式相同–它們的表面蒸氣壓是其溫度和水分含量的函數(shù)。
干燥劑通過吸收或吸附起作用對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來說通常不重要，但存在區(qū)別，工程師應(yīng)該意識(shí)到這兩個(gè)術(shù)語之間的區(qū)別。
到目前為止，我們已經(jīng)討論了干燥劑的功能。現(xiàn)在我們將研究被除濕的空氣會(huì)發(fā)生什么。當(dāng)從空氣中除去水分時(shí)，反應(yīng)釋放出熱量。
當(dāng)熱量被反應(yīng)消耗時(shí)，這僅僅是蒸發(fā)的反應(yīng)。在基于冷卻的除濕系統(tǒng)中，除濕的加熱效果不太明顯，因?yàn)闊崃苛⒓幢?/p>
冷卻盤管除去。
潛在的顯熱轉(zhuǎn)換
圖3.7除濕的空氣路徑
當(dāng)水分從空氣中除去時(shí)，其焓保持恒定，因此其顯熱溫度升高。事實(shí)上，過程空氣的焓-空氣被除濕–?實(shí)際上略有增加。這是因?yàn)樵谠S多除濕器中，來自干燥劑再活化的少量余熱可以被帶入干燥空氣流中。
干燥劑之間的一個(gè)細(xì)微區(qū)別是它們對(duì)水分的反應(yīng)。有些人只是像海綿收集水一樣收集水–水被保持在材料表面和狹窄的通道中通過海綿。這些干燥劑被稱為吸附劑，并且主要是固體材料。硅膠是固體吸附劑的一個(gè)例子。其他干燥劑在收集水分時(shí)會(huì)發(fā)生化學(xué)或物理變化。這些被稱為吸收劑，通常是液體，或在吸收水分時(shí)變成液體的固體。氯化鋰是一種濕法鹽，通過吸收收集水蒸氣，氯化鈉-普通食鹽–是另一種。
轉(zhuǎn)移到空氣和干燥劑中，因此處理空氣通常離開除濕器比進(jìn)入干燥劑單元時(shí)更加溫暖。溫度升高與從空氣中去除的水分量成正比-空氣離開除濕機(jī)的干燥程度越高，它就越溫暖。
觀察濕度圖上的過程，很明顯干燥除濕與冷卻除濕有何不同。使用我們先前的空氣在70°和50％相對(duì)濕度下進(jìn)入除濕器的例子，干球溫度隨著水分的下降而升高，因此空氣的總能量（焓）保持不變。實(shí)際上，由于從再生過程傳遞到空氣中的廢熱，總能量實(shí)際上略微增加。在許多應(yīng)用中–特別是產(chǎn)品干燥和未加熱的儲(chǔ)存–?干燥空氣的溫度升高是理想的。在其他情況下，
額外的顯熱不是優(yōu)勢，因此干燥空氣在之前被冷卻被送到使用地點(diǎn)。
干燥劑除濕機(jī)有五種典型的設(shè)備配置：
?液體噴霧塔
?固體填料塔
?旋轉(zhuǎn)水平床
?多個(gè)垂直床
?旋轉(zhuǎn)?
每種配置都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但所有類型的干燥劑除濕器已被廣泛應(yīng)用。
液體噴霧塔除濕機(jī)
這些裝置就像空氣清洗器，除了它們將液體干燥劑噴射到工藝空氣中而不僅僅是水。來自除濕過程的熱量和水分被轉(zhuǎn)移到干燥劑中。通過外部冷卻系統(tǒng)排出熱量，并且在干燥劑再生器中排出水分，再次濃縮稀釋的干燥劑溶液。
噴霧式除濕機(jī)的功能與空氣清洗器非常相似，除了水之外，這些單元將液體干燥劑噴射到被干燥的空氣中，這被稱為處理空氣。干燥劑吸收空氣中的水分并落到油底殼中。將液體噴回空氣中，并繼續(xù)吸收水分，直到水位控制表明它應(yīng)該干燥并重新濃縮。然后排出部分溶液并通過加熱器循環(huán)。將溫暖的干燥劑噴入第二條氣流，稱為再活化空氣。水分離開干燥劑并移至空氣中。
圖中的數(shù)字顯示了硬件如何使用干燥劑平衡特性首先從處理空氣中除去水，然后從干燥劑中除去水。在調(diào)節(jié)器中，干燥劑吸收水，變得更加溫暖并且在蒸汽壓力上升–?在平衡圖上從點(diǎn)1?移動(dòng)到點(diǎn)2。油槽中的干燥劑位于圖表中的第2點(diǎn)–干燥劑溶液吸收了大量的水，其表面蒸汽壓力太高而無法吸引更多蒸汽。當(dāng)稀釋的干燥劑通過加熱器時(shí)，其蒸氣壓升高，當(dāng)噴射到再活化空氣中時(shí)，高壓迫使水從干燥劑中流出并進(jìn)入空氣中。這對(duì)應(yīng)于在平衡圖上的點(diǎn)2和點(diǎn)3之間移動(dòng)。
當(dāng)干燥劑從再生器返回到貯槽時(shí)，它是干燥濃縮的–但由于它是溫暖的，所以仍然具有高蒸氣壓。為了冷卻干燥劑，將部分液體從貯槽中拉出并通過連接到冷卻系統(tǒng)或冷卻塔的熱交換器循環(huán)。然后干燥劑從平衡圖上的點(diǎn)3移動(dòng)到點(diǎn)1?。它的蒸氣壓很低，因?yàn)樗雀捎譀觯运梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)器循環(huán)回來吸收更多的水分。
液體噴霧塔除濕機(jī)具有一些獨(dú)特的有利特性。除濕在熱力學(xué)上非常優(yōu)雅，因?yàn)楦稍飫﹥H被加熱或冷卻到實(shí)現(xiàn)所需除濕所需的*小值。此外，當(dāng)該過程需要恒定的濕度并且入口空氣是干燥的時(shí)，可以將水添加到干燥劑溶液中，因此調(diào)節(jié)劑將用作加濕器
而不是除濕器。額外的液體也可以再生并送到儲(chǔ)罐，在相當(dāng)于冰儲(chǔ)存系統(tǒng)的占地面積的20％以內(nèi)提供能量儲(chǔ)存。此外，由于液體干燥劑與空氣接觸，因此除去顆粒以及水蒸氣。
液體噴霧除濕機(jī)通常布置在大型中央系統(tǒng)中，而不是用于小空間的小型獨(dú)立式單元。這部分是因?yàn)樗鼈兺裙腆w干燥劑單元更復(fù)雜，但也因?yàn)榇笮拖到y(tǒng)可以設(shè)計(jì)成具有連接到單個(gè)再生器的多個(gè)調(diào)節(jié)器單元。這種配置類似于機(jī)械制冷系統(tǒng)，其中多個(gè)蒸發(fā)器連接到單個(gè)冷凝器。對(duì)于具有多個(gè)除濕系統(tǒng)的大型建筑物，這可以具有**成本的優(yōu)點(diǎn)，但是以控制的復(fù)雜性為代價(jià)。
液體系統(tǒng)的潛在缺點(diǎn)包括響應(yīng)時(shí)間，維護(hù)和較小單元的首次成本。由于干燥劑溶液可以分布在整個(gè)長管道系統(tǒng)和大型儲(chǔ)備池中，因此系統(tǒng)可能需要時(shí)間來響應(yīng)快速變化的內(nèi)部水分負(fù)荷或不同的必要出口條件–例如在環(huán)境模擬室中發(fā)生。但對(duì)出口條件的緩慢響應(yīng)也意味著對(duì)入口變化的響應(yīng)緩慢–這可能是一個(gè)優(yōu)勢。大量的再循環(huán)干燥劑保護(hù)內(nèi)部過程免受天氣濕度的快速變化。
維護(hù)方式各不相同，但有些液體干燥劑具有腐蝕性，因此需要更多關(guān)注。此外，在低濕度水平下，一些液體干燥劑可以快速干燥，這意味著必須仔細(xì)觀察液體水平以避免干燥劑凝固。
包裝塔除濕機(jī)
氣流通過大容器的顆粒狀固體干燥劑。干燥劑通過不同的熱氣流干燥，該干燥的氣流在干燥劑飽和后吹掃容器。該系統(tǒng)經(jīng)常用于壓縮空氣，加壓工藝氣體，有時(shí)甚至是需要除濕的液體。在環(huán)境壓力應(yīng)用中不太常見。
在填料塔除濕機(jī)中，將固體干燥劑如硅膠或分子篩裝入立式塔中。處理空氣流過塔，將其水分釋放到干燥的干燥劑中。在干燥劑已經(jīng)被水分飽和之后，將處理空氣轉(zhuǎn)移到第二干燥塔，并且用小的再活化氣流加熱**塔并清除其水分。
通過加熱和冷卻再活化并處理氣流，在固體干燥塔中驅(qū)動(dòng)干燥劑循環(huán)的熱能被添加到過程中。換句話說，當(dāng)必須加熱飽和干燥劑以提高其表面蒸汽壓力（平衡圖上的點(diǎn)2至點(diǎn)3?）時(shí)，熱量通過熱再活化空氣傳遞給干燥劑。同樣，當(dāng)必須冷卻熱干燥干燥劑以降低其蒸汽壓力（點(diǎn)3至點(diǎn)1）時(shí)，冷卻的處理空氣從床中除去熱量。
由于干燥和再活化在分開的密封隔室中進(jìn)行，因此填充塔除濕器經(jīng)常用于干燥加壓的工藝氣體。實(shí)際上，相同的配置用于干燥液體化學(xué)品和氣體。當(dāng)大量的干燥劑裝入塔中時(shí)，該過程可以達(dá)到非常低的露點(diǎn)–?在許多情況下低于-40°。用于壓縮空氣的干燥劑除濕器通常是填充塔型。
雖然配置允許非常低的露點(diǎn)，但填料塔設(shè)計(jì)也可導(dǎo)致出口條件的變化。當(dāng)干燥劑首次暴露于過程氣流時(shí)，它可以深深地干燥空氣。后來，由于其水分容量充足，空氣不會(huì)干得那么多。如果改變出口條件會(huì)在過程中引起問題，則可以提供控制以確保在過程空氣條件變得太濕之前更換塔。
隨著工藝氣流要求變得更大，填充塔除濕器變得非常大，因?yàn)榭諝馑俣韧ǔ１３趾艿汀Ｓ捎趦蓚€(gè)原因，低空氣速度是必要的。高速會(huì)導(dǎo)致通過床的空氣分布不均勻，因?yàn)槌睗竦目諝鈱ⅰ八泶蓖ㄟ^干燥劑。而且，空氣速度必須保持較低以避免提升干燥劑，干燥劑然后會(huì)撞擊其他顆粒和除濕器容器的壁。這種沖擊會(huì)破壞干燥劑，干燥劑會(huì)以細(xì)塵的形式從裝置中吹出。
工程師會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些類型的單位中經(jīng)常使用非常小的，低露點(diǎn)的空氣流和工藝氣體干燥-?蒸發(fā)散丁他配置提供這些-補(bǔ)償優(yōu)點(diǎn)蒸發(fā)散是偏移尺寸和能耗的缺點(diǎn)出現(xiàn)在大氣流，高露點(diǎn)，大氣壓應(yīng)用。
在該裝置中，干燥的顆粒狀干燥劑保持在一系列淺的多孔托盤中，這些托盤在過程和反應(yīng)氣流之間連續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)托盤旋轉(zhuǎn)通過處理空氣時(shí)，除濕劑吸附水分。然后托盤旋轉(zhuǎn)到再激活氣流中，該氣流加熱干燥劑，升高其蒸氣壓并將水分釋放到空氣中。
旋轉(zhuǎn)水平床含有干燥干燥劑的托盤在加工和再活化氣流之間緩慢旋轉(zhuǎn)。盡管必須注意避免潮濕氣流和干燥氣流之間的泄漏，但設(shè)計(jì)成本低廉。
干燥劑含水量與填充塔一樣，過程和再活化空氣加熱并冷卻干燥劑以驅(qū)動(dòng)吸附–解吸循環(huán)。在過程方面，干燥劑開始干燥–剛剛離開反應(yīng)側(cè)。但是重新激過程中的干燥劑仍然很溫暖。在通過過程側(cè)的*初幾度旋轉(zhuǎn)期間，干燥劑被處理空氣冷卻。這對(duì)應(yīng)于平衡圖上從點(diǎn)3到點(diǎn)1?的變化。然后干燥劑干燥剩余的處理空氣并吸收水分–圖1中的點(diǎn)1到點(diǎn)2。當(dāng)托盤旋轉(zhuǎn)到熱的反應(yīng)空氣中時(shí)，干燥劑被加熱并釋放水分–點(diǎn)2到平衡圖上的第3點(diǎn)。
設(shè)計(jì)是模塊化的。為了增加容量，制造商可以增加旋轉(zhuǎn)托盤的直徑，使得它們將保持更多的干燥劑，或者增加堆疊在另一個(gè)上面的床的數(shù)量。如果干燥劑通過托盤均勻地加載，則旋轉(zhuǎn)的水平床提供相當(dāng)恒定的出口水分水平，并且與雙塔單元相比，可以在更少的地面空間中實(shí)現(xiàn)高的氣流容量。另一方面，由于托盤永遠(yuǎn)不會(huì)被填滿絕對(duì)在床的頂部–干燥劑在使用中稍微沉淀–在干燥劑上方的托盤內(nèi)從潮濕的再活化側(cè)到干燥過程側(cè)的泄漏。
為了避免這種泄漏，旋轉(zhuǎn)床設(shè)計(jì)通常以平行而非逆流配置來布置過程和再激活氣流。這使得單元的過程和再激活側(cè)之間的壓力保持相等，這減少了泄漏并改善了性能。該技術(shù)仍然具有局限性，并且這些單元對(duì)進(jìn)入的再激活空氣的濕度條件比一些其他設(shè)計(jì)更敏感。而且，過程和再激活氣流的并聯(lián)布置不像逆流布置那樣節(jié)能。因此，與其他設(shè)計(jì)相比，這些單元的再激活能耗可能非常高。
針對(duì)這些限制，旋轉(zhuǎn)水平床設(shè)計(jì)提供了低的首次成本。設(shè)計(jì)簡單，可擴(kuò)展且易于生產(chǎn)。雖然干燥劑會(huì)破裂并帶入氣流，但可以通過拆卸床來重新填充。在能源成本不高的情況下，或者在絕對(duì)值上不代表大量資金的情況下–例如在小型除濕機(jī)中–?這些單元的低成本可能抵消其高昂的運(yùn)營成本。
垂直布置顆粒狀干燥劑床而不是平板托盤結(jié)合了填料塔和旋轉(zhuǎn)托盤除濕器的優(yōu)點(diǎn)。雖然設(shè)計(jì)包括更復(fù)雜的部件，但是增加的**成本抵消了比填充塔或旋轉(zhuǎn)臥式床單元更低的操作成本。
近年來，制造商將填充塔和旋轉(zhuǎn)水平床設(shè)計(jì)的更好特征結(jié)合在一種非常適合大氣壓除濕應(yīng)用的布置中，但是可以實(shí)現(xiàn)低露點(diǎn)。單塔或雙塔由具有八個(gè)或更多塔的圓形轉(zhuǎn)盤代替，塔通過棘輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在過程和反應(yīng)空氣流之間旋轉(zhuǎn)。
與填料塔一樣，這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)低露點(diǎn)，因?yàn)楣に嚭驮倩罨諝饣芈分g的泄漏被*小化。
另外，由于床是分開的并且彼此密封，因此處理和再激活之間的壓力差不是那么關(guān)鍵，因此可以以更有效的逆流模式布置氣流
以更好地傳熱和傳質(zhì)。與旋轉(zhuǎn)床一樣，干燥劑的棘輪，半連續(xù)再活化在工藝側(cè)提供了相對(duì)恒定的出口空氣濕度條件，減少了填料塔單元中可能發(fā)生的“鋸齒”效應(yīng)。
以增加的機(jī)械復(fù)雜性為代價(jià)實(shí)現(xiàn)這些益處。因此，與旋轉(zhuǎn)臥式床單元相比，立式床除濕器往往更昂貴，并且可能需要更多
維護(hù)。然而，一般來說，與在低露點(diǎn)下大量節(jié)省能量和性能相比，這些都是微小的限制。
旋轉(zhuǎn)蜂窩
另一種除濕機(jī)設(shè)計(jì)使用旋轉(zhuǎn)的?輪將干燥劑呈現(xiàn)給過程并重新激活氣流。這有時(shí)被稱為（）除濕機(jī)。細(xì)碎的干燥劑浸漬在半陶瓷結(jié)構(gòu)中，其外觀類似于已經(jīng)卷成輪子形狀的瓦楞紙板。車輪在過程和重新激活的氣流之間緩慢旋轉(zhuǎn)。
處理空氣流過由波紋形成的凹槽，結(jié)構(gòu)中的干燥劑吸收空氣中的水分。當(dāng)干燥劑吸收水分時(shí)，它變得飽和并且其表面蒸汽壓力升高，這對(duì)應(yīng)于平衡圖上點(diǎn)1?和點(diǎn)2?之間的變化。然后當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)到再激活氣流中時(shí)，干燥劑被熱反應(yīng)空氣加熱，表面蒸氣壓升高，使干燥劑將其水分變成再活化空氣。這是圖上從第2點(diǎn)到第3點(diǎn)的變化。
在重新激活之后，熱的干燥劑旋轉(zhuǎn)回到處理空氣中，其中一小部分處理空氣冷卻干燥劑，因此它可以從處理氣流的余量中收集更多的水分。這是由平衡圖上的點(diǎn)3和1之間的變化描述的冷卻。
旋轉(zhuǎn)?設(shè)計(jì)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。該非常輕巧，多孔。可以將不同種類的干燥劑（包括固體和液體）裝入結(jié)構(gòu)中，這樣可以根據(jù)具體應(yīng)用定制輪子。由于結(jié)構(gòu)的凹槽類似于單獨(dú)的干燥劑襯里的空氣管道，即使在氣流保持平滑的情況下，呈現(xiàn)在空氣中的干燥劑表面積也*大化，與填充床相比降低了氣壓阻力。通過在同一輪中組合不同的干燥劑，可以實(shí)現(xiàn)低露點(diǎn)和高容量–通常是兩個(gè)相互作用的目標(biāo)。而且由于總旋轉(zhuǎn)質(zhì)量較低它的除濕能力，設(shè)計(jì)相當(dāng)節(jié)能。該設(shè)計(jì)也非常簡單，可靠且易于維護(hù)。
?除濕機(jī)的一個(gè)設(shè)計(jì)問題是旋轉(zhuǎn)輪的成本。該結(jié)構(gòu)具有能量效率，但與干燥干燥劑顆粒相比，生產(chǎn)成本更高。應(yīng)注意確保車輪沒有損壞。由于設(shè)計(jì)是環(huán)境壓力應(yīng)用中所有干燥劑除濕器配置中*廣泛安裝的，因此**個(gè)成本顯然與操作優(yōu)勢相平衡。
所有干燥劑除濕器幾乎可以在任何適用于干燥劑除濕器的應(yīng)用中使用。可以克服每種配置的局限性，并通過仔細(xì)的應(yīng)用工程優(yōu)化每種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。在特定的一組安裝環(huán)境之外，不能對(duì)不同除濕器類型的性能限制或能量消耗量或機(jī)械可靠性做出確切陳述
。應(yīng)用工程而不是除濕器類型使除濕裝置可靠，高效且初始成本低。
但是，工程師要問潛在的系統(tǒng)供應(yīng)商有一些基本問題。這些包括：
安裝成本
除濕器本身的成本可能只是安裝成本的一小部分。由于不同的配置需要額外的設(shè)備，公用事業(yè)和工廠支持–如冷凍水，占地面積和天氣保護(hù)–除濕機(jī)本身的成本不如完整安裝的成本重要。
?運(yùn)營成本
與其操作和維護(hù)成本相比，機(jī)械系統(tǒng)的安裝成本通常很小。運(yùn)行除濕系統(tǒng)的主要成本是用于干燥劑和處理空氣的再活化和冷卻的熱量。當(dāng)設(shè)計(jì)利用這些公用事業(yè)的低成本能源時(shí)，它們通常可以在幾個(gè)月內(nèi)抵消已安裝的成本差異，從而在該設(shè)備的典型15至30年壽命期間產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
?顯示出運(yùn)行可靠性每個(gè)除濕器配置在不同的應(yīng)用中表現(xiàn)不同。如果安裝人員或供應(yīng)商能夠證明對(duì)相關(guān)應(yīng)用中的設(shè)備行為有所了解，則*終用戶可能會(huì)遇到困難。雖然每個(gè)安裝不同的是，工程師沒有很好地限制了“未知數(shù)量為他的項(xiàng)目。
?設(shè)計(jì)假設(shè)
不同的工程師和制造商必須就給定的應(yīng)用做出不同的假設(shè)。設(shè)備配置和尺寸的選擇完全取決于這些假設(shè)。通常選擇變化很大的原因是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可獲得的完整或錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的結(jié)果。
將不同類型的除濕器放入透視是非常困難的，因?yàn)樘囟ㄇ闆r使得無法說明普遍準(zhǔn)確的比較。考慮到這一點(diǎn)，接下來的圖形試圖顯示除濕器類型之間的一般關(guān)系。
在冷卻型除濕機(jī)中，，預(yù)包裝單元通常以較小的尺寸提供，而當(dāng)非常大的氣流必須除濕時(shí)，冷凍液體類型更常見。在干燥劑類型中，液體噴霧型*常用于較大尺寸，而填充塔體積較小。更廣泛應(yīng)用的?裝置可用于大多數(shù)尺寸。對(duì)于比此處所示更大的氣流，大多數(shù)制造商使用較小的單元作為模塊化組件來構(gòu)建系統(tǒng)。處理超過250,000的除濕系統(tǒng)非常普遍。
冷卻除濕機(jī)*常用于在較高濕度水平下除濕，而干燥劑單元用于較低水平控制。圖3.19和3.20顯示了與廣泛應(yīng)用相比的一些非常普遍的成本關(guān)系?干燥劑裝置。但是，在任何特定情況下，成本關(guān)系可能與此處顯示的典型模式有很大不同。
與其他系統(tǒng)相比，圖形上更多的墨水意味著系統(tǒng)可以獲得更多的資金。
空氣離開接近飽和的冷卻盤管–?100％。干燥劑單元產(chǎn)生的空氣在相對(duì)濕度方面非常干燥。每個(gè)都具有優(yōu)勢，取決于從系統(tǒng)輸送空氣的接近飽和度。
在許多情況下，干燥劑和基于冷卻的除濕器都可以去除空氣中的水分，因此出現(xiàn)了問題–?使用哪種類型？就像在不同類型的干燥劑除濕機(jī)之間進(jìn)行選擇一樣，這個(gè)問題沒有簡單的答案，但業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些常規(guī)指南：
?冷卻和基于干燥劑的除濕系統(tǒng)在一起使用時(shí)*為經(jīng)濟(jì)。這些技術(shù)相互補(bǔ)充，干燥劑的每種強(qiáng)度都涵蓋了冷卻系統(tǒng)的弱點(diǎn)，
反之亦然。
這兩種技術(shù)在一起使用時(shí)效率*高，因此每種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)都可以彌補(bǔ)另一種技術(shù)的局限性。
?電力和熱能成本的差異將決定在特定情況下干燥劑與基于冷卻的除濕的*佳組合。如果熱能便宜并且電力成本高，則經(jīng)濟(jì)學(xué)將傾向于使用干燥劑來去除大部分水分。如果功率低廉并且用于反應(yīng)的熱能成本高昂，則運(yùn)營經(jīng)濟(jì)學(xué)將傾向于在項(xiàng)目中使用更多基于冷卻的除濕。
?基于冷卻的除濕系統(tǒng)比高溫和濕度水平的干燥劑更經(jīng)濟(jì)。它們很少用于在40°露點(diǎn)以下干燥空氣，因?yàn)槔淠诰€圈上凍結(jié)，降低了除濕能力。
?在處理通風(fēng)空氣以建造使用冰蓄冷的系統(tǒng)時(shí)，干燥劑可能具有有用的優(yōu)勢。由于這些系統(tǒng)可在中等低露點(diǎn)（40至45°）下輸送空氣，因此使用干燥劑系統(tǒng)對(duì)新鮮空氣進(jìn)行除濕可降低冷卻系統(tǒng)的安裝成本，并消除高空氣和液體側(cè)壓降的深卷。這節(jié)省了相當(dāng)多的風(fēng)扇和泵能量。
?干燥空氣以產(chǎn)生低相對(duì)濕度時(shí)干燥劑特別有效，而將空氣干燥至飽和空氣條件時(shí)，基于冷卻的除濕效率非常高。如果空氣應(yīng)該比進(jìn)入機(jī)器時(shí)更干燥，但是在較低溫度下仍然接近飽和，則基于冷卻的除濕將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。但是，如果期望的*終結(jié)果是空氣處于遠(yuǎn)離飽和度–低相對(duì)濕度的條件下-干燥劑單元將是理想的。
