轉輪除濕機動態(tài)原理圖
首先,轉輪除濕機的核心部件是連續(xù)轉動的轉輪。
其次,轉輪的材料是活性硅膠分子篩,利用其對水份的吸附和解析來循環(huán)往復除濕工作。
最后,轉輪除濕機的原理,如下圖所示的動態(tài)展示。
如圖中的展示原理,轉輪除濕機的核心除濕部件是一個車輪狀連續(xù)轉動的除濕轉輪,它是由含有少許金屬鈦的特殊玻璃纖維載體和活性硅膠(或分子篩)復合而成的。它的載體部分主要應具有三個特性:一是要具備較高的強度,以滿足其要提供的支撐作用;二是要耐高溫(如160℃),以滿足水份吸附后高溫氣體對水份的解析;三是表面積要盡量大,以最大限度的附著吸濕劑,并增加濕空氣與吸濕劑相互接觸的表面積,提高除濕機的工作效率。
除濕轉輪按工作的功能(吸濕和解析)分為兩個工作區(qū)域,由具有高度密封性能的硅橡膠制成的隔板將整個360°圓形表面隔開:270°的吸濕扇區(qū);90°的再生還原(即解析)扇區(qū)。當需要除濕的潮濕空氣(稱處理空氣)進入吸濕區(qū)域,濕空氣中的水蒸氣被轉輪中的活性硅膠(或分子篩)所吸附,從而得到干燥,干燥后的空氣則通過風機送出設備;隨著吸收水分的增加,處理扇區(qū)漸漸趨于飽和狀態(tài)。為了連續(xù)除濕,就需要對轉輪中的吸濕劑進行再生還原,這時,趨于飽和的轉輪在馬達的驅動下,圍繞圓心緩慢旋轉進入再生(水份解析)區(qū)域,開始除濕轉輪的吸濕性再生過程,把吸附的水份由高溫空氣帶出除濕轉輪,并經(jīng)風機排出設備,同時,除濕轉輪恢復吸濕性能,繼續(xù)進行除濕工作。
需要注意的是,上述的除濕和再生過程是同時發(fā)生的,空氣不斷被干燥,轉輪的吸濕性不斷被再生,往復循環(huán),使除濕機保持連續(xù)、穩(wěn)定的除濕工作狀態(tài)。
轉輪除濕機其實也是屬于固體吸附的一種,那么它與其他的固體吸濕方式有有何不同,有何優(yōu)勢呢?我們再接著往下看。
固體吸濕劑的吸濕原理,對不同的吸濕材料來說并不相同。有一類固體吸濕材料如硅膠和活性炭等,它們本身具有大量的微小空隙,形成大量的吸附表面,由于毛細管的作用使水百呈凹形。凹形水面的水蒸氣分壓力比空氣中水蒸氣分壓力低很多,因此就能夠從空氣中吸南水分。這類材料的吸濕過程是純物理作用。另一類固體吸濕材料如氯化鈣、氫氧化鈾等,其表面水蒸氣分壓力也比空氣的水蒸氣分壓力低很多,所以也能吸收空氣中的水分。但是它們吸收水分后7本身便成了含有更多結晶水的水化物,如果繼續(xù)吸收水分,它們還會由固態(tài)變成液態(tài),而且吸濕能力降低。這類材料的吸濕過程是物理化學作用。
在空調工程中,常用的固體吸濕劑是硅膠和氯化鈣。硅膠是一種無毒、無臭、無腐蝕性的多孔晶體物質,不溶于水,但溶于苛性鈾溶液。目前國產(chǎn)的硅膠有粗孔、細孔、原色、變色之分。粗孔硅膠稀釋時間短,易飽和:細孔硅膠使用時間長,因而應用廣泛。原色硅膠在吸濕過程中不變色:而變色硅膠原為藍色,吸濕后能變?yōu)榧t色。硅膠失去吸濕能力后需要再生,再生的方法是用150~180°C的熱風加熱,將硅膠吸附的水分蒸發(fā)出去。再生后的硅膠仍能重復使用,但吸濕能力有所下降,所以應及時補充或更換新硅膠。
氯化鈣是白色多孔結晶體物質,略有苦戚昧,吸濕能力較強,吸濕后潮解,最后變?yōu)槁然}水溶液。氯化鈣對金屬有強烈的腐蝕作用,使用起來不如硅膠方便,但它價格便宜,也能再生還原后重復使用,所以應用也比較廣泛。
固體吸濕劑的吸濕方法分靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)吸濕是讓潮濕空氣呈自然狀態(tài)與吸濕劑接觸:而動態(tài)吸濕劑則是在風機的強制作用下,使潮濕空氣通過吸濕材料層達到減濕目的。當然,在同樣的條件下,動態(tài)吸濕速度比靜態(tài)大得多。
硅膠吸濕常用于靜態(tài)方法。這種吸濕方法簡單,吸濕速度慢,所以常用于局部空調,如儀器箱、密閉工作箱內??蓪⒐枘z平鋪在玻璃器皿內或置于沙布口袋中,一般1m3空間放1~1.2kg硅膠就可使密閉箱內空氣的相對濕度由60%降低到20%左右。