论文总字数：17133字

摘 要

本论文首先讲述了除湿机的种类以及相应的工作原理，然后通过查阅中外文献介绍了除湿机目前的应用领域，并且分析了除湿机的一些性能影响因素。本论文的主要内容是设计一款采用冷冻除湿机术且除湿量为15kg/h的除湿机。冷冻除湿机术的原理是将空气冷凝到露点温度一下，从而使空气中的水分析出，达到除湿的目的。除湿机的核心部件是蒸发器与冷凝器，其次还包括压缩机、膨胀阀、风机等部件，所以本次设计主要是针对蒸发器与风冷冷凝器的热力计算与结构计算，并对压缩机进行选型，最后设计出除湿机的结构尺寸，并绘制出相应的CAD图纸。

关键词：除湿机 蒸发器 冷凝器 换热管

15kg/h dehumidifier design

Abstract

This paper first describes the types of dehumidifiers and the corresponding working principles.Then introduces the current application areas of dehumidifiers by consulting Chinese and foreign literature, and analyzes some factors affecting the performance of the dehumidifier. The main content of this paper is to design a dehumidifier that uses a freezing dehumidifier and has a dehumidification capacity of 15kg / h. The principle of the freezing dehumidifier is to condense the air to a dew point temperature, so that the water in the air can be analyzed to achieve the purpose of dehumidification.The core components of the dehumidifier are evaporator and condenser, followed by compressor, expansion valve, fan and other components.Therefore, this design is mainly for the thermal calculation and structural calculation of the evaporator and air-cooled condenser, and select the compressor. Finally, the structural size of the dehumidifier is designed, and draw the corresponding CAD drawings.

Keywords: dehumidifier, evaporator, condenser, heat exchange tube

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2除湿机的原理及分类 1

1.3除湿机的应用 2

1.4除湿机的性能影响因素 4

第二章 除湿机的数学模型 5

2.2蒸发器的设计计算 6

2.2.1几何参数计算 6

2.2.2管外空气侧参数计算 7

2.2.3蒸发器内空气相关计算 8

2.2.4管内制冷剂计算 10

2.2.5蒸发器结构尺寸计算 12

2.2.6管外空气阻力计算 14

2.3风冷冷凝器的设计 14

2.3.1风冷冷凝器进出口参数 14

2.3.2风冷冷凝器结构参数 15

2.3.3冷凝器传热系数计算 17

2.3.4冷凝器结构设计计算 19

第三章 设计计算说明 20

3.1原始数据参数 20

3.2设计计算 20

3.2.1湿空气的计算 20

3.2.2压缩机的选型 21

3.2.3单级压缩机制冷循环的计算 21

3.2.4单级压缩制冷循环的设计计算 22

3.3蒸发器的设计计算 23

3.3.1确定蒸发器进口与出口空气状态参数 23

3.3.2确定蒸发器的结构参数 23

3.4风冷冷凝器的设计 36

3.4.1风冷冷凝器的结构 36

3.4.2风冷冷凝器的设计计算 36

第四章 结语 45

参考文献 46

致谢 49

第一章 绪论

1.1研究背景

随着技术的发展和科技的进步，以及生活中对于除湿需求的增加，慢慢促使着除湿机技术的不断发展与壮大。早期只有实验室、仪器房等需要高精度湿度要求的地方需要除湿机，而如今家用除湿机也开始出现，但是除湿机的普及还存在一些问题，索晓芳^[1]也在论文中介绍到，由于除湿机的技术发展还不够成熟，成本较高，所以受到消费水平的限制以及宣传的不足，商用除湿机的发展受到阻碍。所以，除湿机技术的进一步提升以及除湿机的优化合理设计，对于除湿机未来的发展有着重要意义

1.2除湿机的原理及分类

徐博^[2]在论文中浅析除湿机是由压缩机、热交换器、风机、盛水器、机壳及控制器组成, 其工作原理是:由风机将潮湿空气抽入机内, 通过热交换器, 此时潮湿的空气冷凝析出水珠, 变成干燥的空气排出机外, 从而达到使室内湿度降低的效果。

唐亮^[3]等人在论文中提到：在标准状况下，工程中所研究的湿空气是由两部分组成：干空气和水蒸汽。除湿机的作用就是降低空气中水蒸汽的含量，空调工程中不同的除湿技术即为除湿方法不同。

赵玉辉^[4]和朱丽娜主要介绍了冷冻除湿机的原理：用制冷机作冷源，以直接蒸发式冷却器作冷却设备，使空气的温度冷却到露点温度以下，大于饱和含湿量的水汽则会析出，空气的绝对含湿量就会下降，再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气，从而降低空气的相对湿度，达到除湿目的。其具有节能、操作简易、易于控制的优点。

王剑锋^[5]等人在论文中介绍到：湿空气的含湿量d取决于湿空气中水蒸气分压力P_v和湿空气的总压力P_a，公式为：d=0.662P_v/（P_a-P_v），由公式可知空气的总压力升高，空气的含湿量将降低，这就是压缩除湿的原理。其具有除湿量大、节约能耗等特点。

吴国彪^[6]在论文中介绍到热管除湿主要是利用一对热管中的冷盘管事先对新风进行预冷除湿，降低二级表冷盘管的冷负荷，热管中的加热盘管放置在二级表冷之后再热。该技术的工作原理是热端的温度高而冷端的温度低，所以热端的热量会自动传递到冷端。冷端的温度升高，热端的温度降低，从而实现系统内的能量互助，有助于节约能耗。其优点是结构简单，运行可靠稳定，以及能效比高。

苏鹏^[7]则主要分析了转轮除湿的原理及优势。转轮除湿机的主结构是一个布满大量的蜂窝状流道的转轮，转轮则被隔板分为25%的再生区和75%的除湿区。转轮在除湿区吸收空气中的水蒸气，转入再生区后，转轮经过高温空气，被带走水分，如此循环。其具有结构简单、除湿能力强等特点。

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