除湿机在工业应用上设计考虑要点

除湿机在工业应用上设计考虑要点

　　在过去几年，除湿技术已扩展至商业、研究单位与工业应用，由于全球的气候变迁使得这领域的技术受到重视并已有长足的进步。在过去几年，除湿技术已扩展至商业、研究单位与工业应用，由于全球的气候变迁使得这领域的技术受到重视并已有长足的进步。

　　除湿机的性能：除湿机藉由空气与吸湿剂表面的蒸气压力差移除空气中的水份。有八个主要参数会影响其性能。

　　·除湿过程空气湿气含量

　　·除湿过程空气温度

　　·除湿过程经过吸湿剂的速度

　　·逆反应空气湿气含量

　　·逆反应空气温度

　　·逆反应经过吸湿剂的速度

　　·吸湿剂的用量

　　·吸湿剂的吸附与脱附特性

　　系统设计者必须考虑所有的要点，使用制造厂提供之详细数据来选择最适合制程的吸湿剂。一般而言，在恒温下，每一种吸湿剂都有固定的吸湿量，它的功能与相对湿度有关，改变任一项条件时，吸湿能力会受到影响。

　　除湿机性能得自一个基本的假设─主机于平衡状况下操作。换言之，除湿过程侧的总能量与逆反应侧的能量是平衡的。假如系统不平衡(风量不平衡、滤网阻塞等)，除湿机将不能表现出预定的性能。

　　除湿机的安装：

　　吸湿剂除湿机可安装在室内成为独立系统，也可以用于非常复杂的系统中。大型可以处理80,000m3/h的风量，在空调箱中作为辅助设备，安装的方式与一般的空调箱相同。

　　除湿机的维修：

　　基本上，除湿机只有三个动件，转轮、风扇、与逆反应风扇。所以维护工作是简单而易懂的。

　　维护原则是要维持过滤器正常运作，过滤维持在高标准，干燥机可免于故障。典型的吸湿剂转子于工业应用的寿命为10年，有些转子可以到25年。计划性的维护是吸湿系统很重要的一部分，不可以忽略。

　　系统设计师通常会根据最大负载来选择设备。然而，为满足所有应用需求，有必要仔细了解设备性能于不同负载操作条件时的变化。

　　制程除湿系统的尺寸、价格与复杂度变化极大。但依应用场合可分为三种基本型式：

　　·商用HVAC系统

　　用于产品本身与制程的舒适性温度控制与低湿度控制。

　　·工业用HVAC系统

　　全年不停的封闭式温度与湿度控制。

　　·产品干燥系统

　　系统设计用来移除材料中的湿气。

　　所有系统设计过程皆相同：

　　1.定义除湿项目的目的

　　2.建立湿度控制量与允差

　　3.计算热与湿气负载

　　4.选择组件尺寸与放置位置

　　5.选择系统控制与放置位置

　　在定义项目的目的之后，必须建立湿度控制量与允差，将所有不确定的问题都研究清楚。

　　环境条件与控制空间条件差异愈大，每个组件的负载就愈大。设计条件由产品本身或制程决定。最重要的是必须明订湿度需求，即每kg空气有多少水气。提出类似30%相对湿度的数据并不够明确，因为不同温度下之30%相对湿度，会有不同的湿气。

　　控制的温度范围带必须明订，所谓的外部环境状况可包括环绕控制空间四周的条件，就像外气条件一样，但必须定义清楚以计算湿气负载。对于标准设计，天气资料可以由多种销售地区不同的天气资料组合而来。

　　至于允差方面，如果仪校的准确度为5%，就不能将允差定为3%。封闭湿度控制是极困难与极昂贵的控制，因此大部分的产品皆不要求5%以下的控制。品质良好的湿度感应器比露点温度计便宜许多。

　　温度控制由于仅处理显热，所以1K或以下的温度允差是可达到的。

　　这工作最好由专家来做，通常受好评的制造商都有应用工程师来协助指导项目工程师，否则至少也可以请顾问协助。

　　选择与设置系统控制：

　　仪表可以量测空气相对湿度、绝对湿度、固体湿度含量与温度。每个仪器的控制方法都不尽相同，项目中所规划的的关键性功能即决定了控制策略。一旦决定后就可以找到合适的仪器。

　　仪表有四个基本的功能，设计工程师必须逐一考虑：

　　·感测湿度与温度

　　·显示量测值

　　·纪录量测值

　　·控制空调空间

　　个功能都可影响最后结果：

　　·重复性(精确度)

　　·范围

　　·反应时间

　　·持续性

　　·传感器的位置往往比精确度更重要。

　　低露点除湿系统：

　　典型的应用为操作温度-35℃的冷冻库。一旦外气渗入至冷冻库中，空气中的湿气会冻结在蒸发器上而使生产中断。

　　藉由建立正压，供应露点或露点以下的干燥空气，使外气无法渗入，冷冻库的除霜时间可以拉长。此例之干空气条件约为0.079g/kg等于露点温度-40℃。标准除湿无法将外气13g/kg(夏季最大值)降至如此低的程度。

　　系统可使用直膨冷冻系统或冰水做为外气预冷组件，供给吸湿剂5℃与100%相对湿度(5.4g/kg)的空气条件。预冷却之后，除湿机再进一步将空气干燥至露点温度。显热在此应用例中并不重要，因为潜热值远超过它。

　　一般而言，低露点系统是结合吸湿剂除湿与冷却设备的最佳应用范例。

　　成本与回收：

　　除湿设备与系统可提供非常多的效益。然而，不投资设备是无法获得利益的。花费的成本与所得利益不是绝对的，必须与其它方式比较。但可以确定的是，不使用除湿设备，对大多数的案例而言，必定要花费更多的成本。

　　除湿系统的经济效益分为四种：

　　·操作成本降低

　　·设备成本降低

　　·产品品质提升

　　·操作反应改善

　　以上皆可增加收益或可将昂贵的资源转用到别处。除湿计画可产生额外的投资机会，使得初期成本在短期内回收。额外的好处包括藉由湿气负载的降低、最佳控制程度、明确的控制点、结合吸湿剂与冷冻系统，减少生产设备的初置成本。

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