液體除濕劑超聲波霧化再生器模型及能耗特性

(1 南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 南京 211188； 2 江蘇省交通節(jié)能減排工程技術(shù)研究中心 南京 211188； 3 上海交通大學(xué) 制冷與低溫工程研究所 上海 200240)

溶液除濕技術(shù)因具有利用低品位余熱、環(huán)保和節(jié)能等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注[1-5]。其工作介質(zhì)通常為氯化鋰、氯化鈣、溴化鋰等無機(jī)鹽溶液。除濕器和再生器是溶液除濕系統(tǒng)的兩大核心部件，濃溶液在除濕器中吸收濕空氣中的水蒸氣后變成稀溶液，然后進(jìn)入再生器進(jìn)行濃縮再生以重復(fù)使用。溶液吸收式除濕過程在常溫乃至低溫下是一個(gè)自發(fā)過程，而再生過程卻是非自發(fā)過程，必須依靠外界輸入能量(如熱能)來驅(qū)動(dòng)。

再生器性能優(yōu)劣對(duì)溶液除濕系統(tǒng)的能效影響較大。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于再生裝置的研究大多仍建立在傳統(tǒng)填料塔式結(jié)構(gòu)作為溶液除濕劑再生方法的基礎(chǔ)上。Liu X. H.等[6]研究了給熱方式對(duì)再生系統(tǒng)特性的影響，結(jié)果表明：當(dāng)采用填料結(jié)構(gòu)，順流操作時(shí)，加熱空氣更有利于系統(tǒng)特性；當(dāng)逆流操作時(shí)，加熱溶液更有利于系統(tǒng)特性。錢俊飛等[7]利用空氣進(jìn)出口含濕量差和除濕效率作為除濕過程的性能評(píng)價(jià)指標(biāo),研究以LiCl溶液為除濕劑的叉流除濕器的除濕性能。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了溶液、空氣進(jìn)口參數(shù)對(duì)除濕性能的影響,并建立了適用于LiCl溶液的叉流除濕器的除濕效率和傳質(zhì)系數(shù)的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。M. H. Kim等[8]利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法建立了填料塔式除濕溶液再生器經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型為一階線性回歸方程，反映了各設(shè)計(jì)或操作參數(shù)與再生器再生速率之間的關(guān)系。

盡管學(xué)者都致力于改進(jìn)和優(yōu)化傳統(tǒng)填料塔式的結(jié)構(gòu)，采用多種方法提高再生裝置內(nèi)的體積傳質(zhì)系數(shù)，卻依然無法解決再生裝置的特性過于依賴溶液溫度及尺寸與占地較大的問題。因此，姚曄等[9-10]提出基于超聲波霧化技術(shù)的除濕劑再生方法，通過超聲霧化產(chǎn)生50～100 μm的液滴來增大除濕溶液與再生空氣之間的接觸面積，可有效提高除濕溶液的再生效率，為降低溶液再生溫度創(chuàng)造了良好條件。除濕劑的空氣除濕和除濕劑的再生互為逆過程，Yang Zili等[11-12]將超聲霧化技術(shù)用于溶液除濕系統(tǒng)的除濕器中，有效提高了溶液除濕器的除濕效率。但由于除濕器直接和室內(nèi)空氣相連通，超聲霧化將惡化溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的“空氣帶液”問題，故超聲霧化技術(shù)在除濕器中的應(yīng)用可能將受到一定限制。而溶液再生器的再生空氣直接排到室外，不會(huì)影響室內(nèi)的空氣質(zhì)量，因此，超聲霧化技術(shù)應(yīng)用于溶液再生器完全可行。為發(fā)展除濕溶液超聲波霧化再生技術(shù)，本文首先建立超聲波霧化再生器數(shù)學(xué)模型，并利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，然后根據(jù)模型重點(diǎn)分析討論不同運(yùn)行工況下超聲波霧化再生能效特性，為超聲波霧化再生器優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1 超聲波霧化再生器數(shù)學(xué)模型

1.1 基本方程

超聲波霧化再生器模型可描述溶液除濕劑霧化液滴在再生器中的再生過程，以此為基礎(chǔ)研究超聲波霧化再生器性能。為便于建立模型，作如下假設(shè)：

1)忽略再生器與周圍環(huán)境之間的熱交換；

2)除濕劑液滴是球形，在再生器整個(gè)空間中呈均勻分布(即不考慮由于液滴相互之間的融合與碰撞導(dǎo)致的液滴數(shù)量的改變)；

3)霧化液滴與空氣之間的熱質(zhì)交換發(fā)生在液滴與空氣的交界面上，且認(rèn)為霧化液滴內(nèi)部溫度和溶質(zhì)質(zhì)量濃度均勻一致；

4)只考慮空氣從再生器底部進(jìn)入，由下往上流動(dòng)(即與霧滴降落方向相反)，忽略在垂直方向上空氣的熱傳導(dǎo)。

根據(jù)除濕劑液滴與再生空氣的質(zhì)量與能量守恒定律可以得到式(1)～式(3)：

madha+d(mshs)=0

(1)

madwa+dms=0

(2)

d(msxs)=0

(3)

式中：ma與ms分別為空氣與除濕劑液滴的質(zhì)量流量，kg/s；ha與hs分別為空氣與除濕劑液滴的焓值，J/kg；xs為除濕劑液滴的質(zhì)量濃度。

又根據(jù)流動(dòng)空氣與除濕劑液滴之間的能量與質(zhì)量傳遞關(guān)系可以得到式(4)和式(5)：

madha=αhA(ts-ta)dV+hv,tsmadwa

(4)

madwa=amA(ρa(bǔ),tsw*-ρa(bǔ)wa)dV

(5)

式中：ta與ts分別為主流空氣與除濕劑液滴的溫度，℃；wa為主流空氣含濕量，g/(kg干空氣)；w*為與除濕劑液滴相平衡的濕空氣含濕量，g/(kg干空氣)；hv,ts為液滴溫度下水的焓值，J/kg；ha為空氣焓值，ha=1.01ta+wa(2 500+1.84ta)，J/kg；A為除濕劑液滴與空氣之間的比體積接觸面積，m2/m3；V為體積，m3；αh為表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2·℃)；am為傳質(zhì)系數(shù),m/s；ρa(bǔ)為主流空氣密度，kg/m3；ρa(bǔ),ts為與除濕劑液滴相平衡的濕空氣密度，kg/m3。

將式(1)～式(5)離散并進(jìn)行整理可得:

(6)

(7)

(8)

(hv,ts/Le-r0)(ρa(bǔ),tsw*-ρa(bǔ)wa)]

(9)

(10)

式中：he為與除濕液滴相平衡的空氣焓值，J/kg；r0為0 ℃下水蒸氣潛熱，J/kg；L為再生裝置的高度，m；Δl為計(jì)算空間步長(zhǎng)，m；NTU為無量綱參數(shù)，NTU=KmAV/ma，其中Km為液滴單位表面蒸發(fā)速率，kg/(m2·s)；Le為路易斯常數(shù)，Le=αh/(αm(ρa(bǔ)cp,a+ρa(bǔ),vwacp,v)),其中ρa(bǔ),v和cp,v分別為空氣中水蒸氣密度(kg/m3)和比熱容(J/(kg·℃))；R為溶液除濕劑與空氣的質(zhì)量流量比(R=ms,in/ma)。

給定入口再生空氣溫、含濕量的初始條件：

L=L，ta(L)=ta,in，wa(L)=wa,in

(11)

入口除濕溶液液滴的初始條件：

L=0，ts(0)=ts,in，xs(0)=xs,in，ms(0)=ms,in

(12)

根據(jù)上述再生空氣和除濕溶液入口初始條件，利用式(6)～式(10)即可計(jì)算得到超聲波霧化器再生空氣和除濕溶液的出口狀態(tài)。

1.2 模型關(guān)鍵參數(shù)

濕空氣含濕量wa的計(jì)算式為[12]：

wa=622pa,v/(B-pa,v)

(13)

式中：B為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1.01×105Pa；pa,v為空氣中水蒸氣分壓力，Pa。

對(duì)于與除濕溶液液滴相平衡的空氣含濕量w*，則需要知道對(duì)應(yīng)濕空氣中的水蒸氣壓力，即除濕溶液表面蒸汽壓ps,v，可由式(14)計(jì)算[14]：

ps,v(ξ,T)=b25(A+BT/Tc)pH2O(T)

(14)

表1 LiCl和CaCl2除濕溶液表面蒸汽壓計(jì)算模型系數(shù)[13]Tab.1 Model coefficients for calculating surface vapor pressure of LiCl and CaCl2desiccant solution [13]

lgpH2O(T)=AH2O-BH2O/(T-273.15+CH2O)

(15)

式中：AH2O,BH2O和CH2O為系數(shù)，當(dāng)溫度為0～60 ℃時(shí)，AH2O=8.107 65,BH2O=1 750.286 和CH2O=235.000 ；當(dāng)溫度為60～150 ℃時(shí)，AH2O=7.966 81,BH2O=1 668.210 和CH2O=228.000 。

對(duì)于LiCl和CaCl2混合除濕溶液，其表面蒸汽壓可根據(jù)鹽組分間的質(zhì)量比例計(jì)算得到[16]：

ps,mix,v=xLiClps,LiCl,v+xCaCl2ps,CaCl2,v

(16)

式中：xLiCl和xCaCl2分別為L(zhǎng)iCl和CaCl2占總混合除濕溶質(zhì)的質(zhì)量百分比，xLiCl+xCaCl2=1.0。

超聲波霧化液滴的平均直徑d(m)由下式計(jì)算[17]：

d=(πγ)1/3/(4ρsf2)1/3

(17)

式中：γ與ρs分別為除濕劑液滴的表面張力(N/m)與密度(kg/m3)；f為超聲波霧化器工作頻率, Hz。

在再生器內(nèi)部工作時(shí)，除濕劑液滴首先歷經(jīng)一個(gè)加速過程，后由于空氣阻力作用，逐漸達(dá)到平衡速度，假設(shè)除濕劑液滴的平衡降落速度為us，根據(jù)力的平衡關(guān)系可得：

(18)

式中：拖拽系數(shù)CD為下落速度的函數(shù)。當(dāng)除濕劑液滴的下落速度很小時(shí)，雷諾數(shù)一般不超過2。此時(shí)，拖拽系數(shù)可由式(19)計(jì)算得到[18]：

CD=(24/Re)[1+3/16Re+9/160Re2ln(2Re)]

(19)

除濕劑液滴與空氣之間的比體積接觸面積A計(jì)算如下：

(20)

式中：ua=ma/(ρa(bǔ)S)為空氣流動(dòng)速度，m/s；S為再生器橫截面積，m2。

除濕溶液液滴與空氣之間的熱、質(zhì)傳遞系數(shù)可根據(jù)相關(guān)準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式計(jì)算：

(21)

(22)

式中：D為水蒸氣在空氣中的質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)，m2/s；ka為空氣導(dǎo)熱率，W/(m·℃)；Nu為努塞爾數(shù);Sh為舍伍德數(shù)，分別由式(23)與式(24)得到[19]：

Nu=2+0.6Pr1/3Re1/2

(23)

Sh=2+0.6Sc1/3Re1/2

(24)

式中：Pr為普朗特?cái)?shù)，Pr=cp,aμa/ka；Sc為施密特?cái)?shù)，Sc=μa/(ρa(bǔ)D)；Re為雷諾數(shù)，Re=ρa(bǔ)(us+ua)d/μa；cp,a為空氣等壓比熱容，J/(kg5℃)；μa為空氣動(dòng)力黏性系數(shù)，Pa·s。

2 超聲波霧化再生器模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

圖1所示為超聲波霧化再生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置。再生器為圓筒形，直徑為0.3 m，有效再生空間高度為0.8 m，實(shí)驗(yàn)選取LiCl溶液為工作介質(zhì)。監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)有：再生器空氣風(fēng)量及進(jìn)/出口溫度和含濕量，除濕溶液流量及進(jìn)/出口溫度和溶液質(zhì)量濃度?？諝鉁貪穸葴y(cè)量采用高精度溫濕度傳感器(型號(hào)：HHC2-S；測(cè)量精度：含濕量誤差0.8%；溫度誤差±0.1 ℃)；空氣風(fēng)量通過出口風(fēng)速測(cè)量得到，風(fēng)速采用testo 425熱線風(fēng)速儀(測(cè)量精度：5%測(cè)量值)；溶液溫度由Pt100溫度傳感器測(cè)量(測(cè)量精度：±0.1 ℃)；進(jìn)/出口溶液質(zhì)量濃度通過取樣溶液的密度測(cè)量方法得到，所需的測(cè)量設(shè)備包括電子天平(測(cè)量精度：0.01 g)和體積量筒(測(cè)量精度：0.1 mL)；溶液質(zhì)量流量根據(jù)超聲波霧化裝置標(biāo)定的霧化速率獲得，本實(shí)驗(yàn)裝置采用的超聲波霧化再生器型號(hào)是YPW59，工作頻率30 kHz，標(biāo)定噴霧速率50 L/h，功率100 W。

圖1 液體除濕劑超聲波霧化再生實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1 Liquid desiccant regenerator with ultrasonic atomization experimental device

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

考察LiCl-CaCl2(質(zhì)量組分比為1∶1)混合稀溶液在不同進(jìn)口溫度(即60、70、80 ℃)下的再生器出口空氣溫、濕度計(jì)算值是否與實(shí)驗(yàn)值吻合。實(shí)驗(yàn)基本工況為：進(jìn)口空氣溫度和濕度分別為25.3 ℃和10 g/(kg干空氣)，混合稀溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3，霧化速率為50 L/h。

圖2所示為實(shí)驗(yàn)工況下，超聲波霧化再生器出口空氣溫、濕度模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)試值之間的對(duì)比結(jié)果。由圖2可知，本文建立的除濕溶液超聲波霧化再生器模型能較好預(yù)測(cè)出口空氣溫、濕度隨除濕溶液進(jìn)口溫度變化情況，說明該模型可用于模擬分析除濕溶液超聲波霧化再生器性能。

圖2 再生器出口空氣溫、濕度模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Fig.2 Comparison of exit air temperature and humidity between the calculated results and experimental data

3 超聲波霧化再生器性能分析

3.1 能效指標(biāo)

本文擬重點(diǎn)討論除濕溶液再生系統(tǒng)的比能耗(specific energy consumption，SEC)，定義式如下：

(25)

式中：mreg為溶液再生速率(即脫水速率)，g/s；Pinput為再生系統(tǒng)總輸入功率，kW，包括系統(tǒng)中超聲波霧化器、溶液(或再生空氣)電加熱器、水泵及風(fēng)機(jī)功率。本文采用的超聲波霧化器功率為0.060 kW，風(fēng)機(jī)功率0.030 kW，溶液泵功率0.027 kW。電加熱器的輸入功率Pheater按式(26)計(jì)算：

Pheater=mscp,s(ts,o-ts,i)

(26)

式中：ms為除濕劑溶液(或再生空氣)質(zhì)量流量，kg/s；cp,s為除濕劑溶液(或再生空氣)的定壓比熱，kJ/(kg·℃)；ts,i和ts,o分別為加熱器前、后溶液(或再生空氣)溫度，℃。

因此SEC越高，再生系統(tǒng)的節(jié)能性能越差。

3.2 模擬分析

LiCl溶液的除濕性能優(yōu)于CaCl2溶液，但前者價(jià)格較高，從除濕溶液的經(jīng)濟(jì)性能考慮，通常采用質(zhì)量組分為1∶1的LiCl和CaCl2混合除濕溶液[15]。因此，以下模擬依然以LiCl-CaCl2(1∶1)混合鹽溶液為工作工質(zhì)，分析超聲波霧化再生器的再生性能。

3.2.1再生器進(jìn)口溶液溫度的影響

除濕溶液溫度直接影響溶液表面蒸汽壓，從而對(duì)溶液的再生效果產(chǎn)生重要影響。圖3所示為不同再生器進(jìn)口溶液溫度下，出口溶液參數(shù)(溫度和質(zhì)量濃度)和SEC的變化。計(jì)算條件如下：溶液質(zhì)量流量為0.1 kg/s，進(jìn)口質(zhì)量濃度為0.3，進(jìn)口空氣溫度和含濕量分別為30 ℃和15 g/(kg干空氣)，再生空氣質(zhì)量流量為0.4 kg/s。

圖3 再生器進(jìn)口溶液溫度對(duì)出口溶液質(zhì)量濃度與溫度、SEC的影響(LiCl∶CaCl2=1∶1)Fig.3 Influence of inlet solution temperature on the mass concentration and temperature of exit solution and SEC of ultrasonic regenerator(LiCl∶CaCl2=1∶1)

由圖3(a)可知，當(dāng)再生器進(jìn)口溶液溫度為40～90 ℃時(shí)，出口溶液質(zhì)量濃度和溫度隨進(jìn)口溶液溫度的升高而增加，溶液再生后，較高的出口溶液溫度顯然不利于溶液接下來的除濕工作，但較高的出口溶液質(zhì)量濃度將有利于增加除濕溶液的除濕能力，因此，進(jìn)口溶液溫度的確定還需考慮溶液的再生SEC。由圖3(b)可知，當(dāng)再生器進(jìn)口溶液溫度為40～90 ℃時(shí)，溶液的再生SEC基本上隨進(jìn)口溶液溫度的增加而增加，但增長(zhǎng)趨勢(shì)不斷放緩，當(dāng)進(jìn)口溶液溫度達(dá)到65 ℃之后，SEC幾乎不再增加。從能效角度考慮，再生SEC越小越好，即進(jìn)口溶液溫度越低越好，但較低的進(jìn)口溶液溫度將導(dǎo)致較低的出口溶液質(zhì)量濃度(見圖3(a))，因此，進(jìn)口溶液溫度應(yīng)該有一個(gè)下限值，以滿足溶液再生后的使用條件要求(即溶液除濕條件要求)。

3.2.2再生器進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度影響

圖4所示為不同再生器進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度下，出口溶液參數(shù)(溫度和質(zhì)量濃度)和SEC的變化?；居?jì)算條件如下：除濕溶液流量為0.1 kg/s，進(jìn)口溶液溫度為60 ℃，進(jìn)口空氣溫度和含濕量分別為30 ℃和15 g/(kg干空氣)，再生空氣流量為0.4 kg/s。

圖4 再生器進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度對(duì)出口溶液質(zhì)量濃度與溫度、SEC的影響(LiCl∶CaCl2=1∶1)Fig.4 Influence of inlet solution mass concentration on the mass concentration and temperature of exit solution and SEC of ultrasonic regenerator(LiCl∶CaCl2=1∶1)

由圖4(a)可知，再生器出口溶液溫度和質(zhì)量濃度均隨進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度的增加而增加。溶液中的水蒸發(fā)(即再生)導(dǎo)致溶液溫度降低，較高的進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度意味著較高的溶液表面蒸汽壓，導(dǎo)致溶液再生量降低，因此，再生溶液溫度下降幅度減小，即在同等進(jìn)口溶液溫度條件下，高濃度溶液再生后的溫度要比低濃度溶液再生后的溫度高。顯然，溶液再生SEC將隨進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度的增加而增加，如圖4(b)所示，在進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度為0.28時(shí)，溶液再生SEC約為3.671 kJ/g，而當(dāng)進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度為0.33時(shí)，溶液?jiǎn)挝辉偕鶶EC約提高40%(約5.056 kJ/g)。

3.2.3再生器進(jìn)口空氣溫度影響

圖5所示為不同再生器進(jìn)口空氣溫度下，出口溶液參數(shù)(溫度和質(zhì)量濃度)和SEC的變化?；居?jì)算條件如下：再生器進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度為0.3，進(jìn)口溶液溫度為60 ℃，環(huán)境空氣溫度和進(jìn)口空氣含濕量分別為25 ℃和15 g/(kg干空氣)，空氣流量為0.4 kg/s，除濕劑溶液流量為0.1 kg/s。

圖5 再生器進(jìn)口空氣溫度對(duì)出口溶液質(zhì)量濃度與溫度、SEC的影響(LiCl∶CaCl2=1∶1)Fig.5 Influence of inlet air temperature on the mass concentration and temperature of exit solution and SEC of ultrasonic regenerator(LiCl∶CaCl2=1∶1)

由圖5(a)知，再生器出口溶液溫度和質(zhì)量濃度均隨進(jìn)口空氣溫度的升高而上升。當(dāng)進(jìn)口空氣溫度上升時(shí)，溶液和空氣之間的傳熱量減少，再生過程中溶液降溫小，因此，進(jìn)口空氣溫度越高，出口溶液溫度越高，溶液表面蒸汽壓也越高。在相同進(jìn)口空氣含濕量條件下，溶液再生速率增加，因此，較高的進(jìn)口空氣溫度有利于溶液再生，可獲得較高的出口溶液質(zhì)量濃度。但是較高的進(jìn)口空氣溫度需要額外能耗用于加熱空氣，因此，再生SEC將隨進(jìn)口空氣溫度的增加而上升。如圖5(b)所示，當(dāng)進(jìn)口空氣溫度等于環(huán)境空氣溫度時(shí)，溶液的再生SEC約為3.263 kJ/g，而當(dāng)進(jìn)口空氣溫度由環(huán)境溫度加熱到41 ℃時(shí)，溶液的再生SEC增至4.629 kJ/g。說明通過電加熱提高進(jìn)口空氣溫度的方法提升溶液再生效果不利于溶液再生能效。但由于溶液再生后溫度高于環(huán)境溫度，可以考慮在溶液除濕系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)溶液-空氣熱交換器，既可以提高進(jìn)口空氣的溫度(有利于提高溶液再生效果)，還可以降低再生后除濕溶液溫度(有利于提高除濕溶液的除濕性能)。

3.2.4再生器進(jìn)口空氣含濕量影響

圖6所示為不同再生器進(jìn)口空氣含濕量下，出口溶液參數(shù)(溫度和質(zhì)量濃度)和SEC的變化情況?；居?jì)算條件如下：再生器進(jìn)口溶液質(zhì)量濃度為0.3，進(jìn)口溶液溫度為60 ℃，進(jìn)口空氣溫度為30 ℃，空氣流量為0.4 kg/s，除濕劑溶液流量為0.1 kg/s。

圖6 再生器進(jìn)口空氣含濕量對(duì)出口溶液質(zhì)量濃度與溫度、SEC的影響(LiCl∶CaCl2=1∶1)Fig.6 Influence of inlet air humidity on the mass concentration and temperature of exit solution and SEC of ultrasonic regenerator(LiCl∶CaCl2=1∶1)

由圖6(a)可知，再生器出口溶液溫度隨進(jìn)口空氣的含濕量的增加而增加，而出口溶液質(zhì)量濃度的變化反之。由于較高的進(jìn)口空氣含濕量意味著較高的空氣水蒸氣分壓力，導(dǎo)致溶液再生過程中傳質(zhì)動(dòng)力下降，不利于溶液再生，也降低溶液的再生能效，即再生SEC增加。如圖6(b)所示，當(dāng)進(jìn)口空氣含濕量從10 g/(kg干空氣)增至28 g/(kg干空氣)時(shí)，溶液再生SEC增加了2倍多，即從3.23 kJ/g上升至10.56 kJ/g。

4 結(jié)論

本文建立了超聲波霧化再生器模型，并利用實(shí)驗(yàn)對(duì)再生器模型進(jìn)行了驗(yàn)證。提出除濕溶液再生能效指標(biāo)——比能耗(SEC)，利用所建模型模擬分析了不同再生工況對(duì)超聲波霧化再生器能耗的影響，得到如下結(jié)論：

1) 當(dāng)進(jìn)口溶液溫度為40～90 ℃時(shí)，溶液再生SEC隨進(jìn)口溶液溫度的降低而下降，即較低的進(jìn)口溶液溫度有利于提升溶液再生的能效，但進(jìn)口溶液溫度應(yīng)該有一個(gè)下限值，以滿足溶液再生后的使用條件要求。

2) 溶液再生SEC隨除濕溶液質(zhì)量濃度增加而明顯增大。當(dāng)溶液質(zhì)量濃度從0.28增至0.33時(shí)，溶液?jiǎn)挝辉偕康哪芎募s提高40%。

3) 較高的進(jìn)口空氣溫度有利于溶液再生，但由于空氣加熱效率較低，因此，采用較高的進(jìn)口空氣溫度將導(dǎo)致溶液再生能效下降。當(dāng)進(jìn)口空氣溫度由環(huán)境溫度30 ℃加熱到41 ℃時(shí)，溶液的再生SEC從3.263 kJ/g增至4.629 kJ/g。

4) 較高的進(jìn)口空氣含濕量導(dǎo)致較高的再生能耗。當(dāng)進(jìn)口空氣含濕量從10 g/(kg干空氣)增加到28 g/(kg干空氣)時(shí)，溶液再生SEC從3.23 kJ/g增至10.56 kJ/g。

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