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摘 要

除湿技术在工业建设、建筑、农业、军事、仓库等行业都被广泛应用，极大的改善了人们的生活，提高了生产效率，促进经济发展。常见的除湿技术中，冷冻除湿以运行起来方便，除湿量大，实际结构简单，可靠性较好并且能够连续除湿的优点，被广泛应用。

本文设计的柜式除湿机的除湿量为12kg/h，运用的除湿原理为冷冻除湿。首先根据给定的室内环境的温度，湿度等条件计算出热循环系统的负荷。以此制冷量和最佳的除湿风量，进行压缩机和风机的选型，得出实际的除湿量。最后根据除湿量和其他参数进行蒸发器和换热器的设计。

本文在设计中换热管采用了等边三角形的排列结构，蒸发器和冷凝器中均采用了整体套片式肋片的结构，这样设计可以提高湿空气侧的换热系数，进而使整个换热器的换热系数也得到提升。

关键词：除湿机 蒸发器 冷凝器 压缩机

The design of 12kg/h chest-type dehumidifier

Abstract

Dehumidification technology is widely used in industrial construction, construction, agriculture, military, warehouse and other industries, greatly improving people's lives, increasing production efficiency and promoting economic development. Among the common dehumidification technologies, refrigeration dehumidification is widely used for its advantages of convenient operation, large dehumidification amount, simple actual structure, good reliability and continuous dehumidification.

The capacity of the cabinet dehumidifier designed in this paper is 12kg/h. The principle of the dehumidification is freezing dehumidification. Firstly, the load of the thermal cycle system can be calculated according to the given indoor environment temperature, humidity and other conditions. Based on this refrigerating capacity and the optimum dehumidification air volume, the compressor and fan are selected to obtain the actual dehumidification quantity. Finally, evaporator and heat exchanger are designed according to dehumidification quantity and other parameters.

In this design, the heat exchange tubes are arranged in equilateral triangles, and the evaporator and condenser are all constructed with integral sleeve fins. This design improved the heat-exchange coefficient on the wet air side, in order to improve the heat transfer coefficient of the whole heat exchanger.

Key words: dehumidifier； evaporator ；condenser； compressor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2除湿机的分类 1

1.3冷却除湿的方法及应用 1

1.3.1 冷却除湿机原理 1

1.3.2 冷却除湿机的结构 1

1.4使用场所及案例 1

1.5技术现状及市场前景 2

1.6相关研究 2

1.7本文研究的相关内容 3

第二章 相关计算公式 4

2.1除湿量的计算公式 4

2.2实际空气状态参数计算 5

2.3除湿机蒸发器的设计计算公式 5

2.3.1蒸发器的结构计算公式 5

2.3.2管外空气侧参数计算公式 7

2.3.3蒸发器内空气相关计算公式 7

2.3.4管内制冷剂计算公式 8

2.3.5蒸发器结构尺寸计算公式 10

2.3.6管外空气阻力计算公式 12

2.3.7管内制冷剂流动阻力计算公式 12

2.3风冷冷凝器的设计公式 12

2.3.1冷凝器空气参数计算公式 12

2.3.2冷凝器传热系数计算公式 14

第三章 设计计算说明书 17

3.1原始数据参数 17

3.2制冷循环计算 17

3.2.1进口湿空气的计算 17

3.2.2压缩机的选型 18

3.2.3制冷循环系统 19

3.3.1.实际空气状态参数的计算 21

3.2除湿机蒸发器的设计计算 22

3.2.1蒸发器进出口的空气状态参数 22

3.2.2确定蒸发器的结构参数 22

3.3除湿机冷凝器的设计 30

3.3.1冷凝器的结构设计 30

3.3.2冷凝器的设计计算 30

总结 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1研究背景

在生产技术不断发展提高的背景下，对于空气相对湿度的控制正在变得越来越重要。在生产过程中，空气湿度对钢铁设备的腐蚀，工农业的生产工艺流程、物资储存的保管都有着重大影响。为了减少空气湿度过高而产生的不利影响，最重要的一点便是发展空气除湿控制等环境控制技术 ^[1]。

1.2除湿机的分类

除湿机按用途可分为工业和家用除湿机，其中工业除湿机多在于仓库、工厂、博物馆等室内空间较大的场所;而家用除湿机多为小除湿量除湿机，通常的使用环境为住宅 ^[2]。

按照除湿机的工作原理可分为冷却式除湿机、转轮除湿机，溶液式除湿机等。其中冷却式的原理是通过冷凝剂吸热达到制冷除湿的效果;转轮除湿机的原理是借助离心力将水分甩出，从而达到除湿的效果；溶液除湿机的原理是通过除湿溶液吸收水分来调节空气湿度。冷冻除湿技术，由于操作简单、易于控制、能耗低等优点，被广泛应用于生产生活当中^[3]。

1.3冷却除湿的方法及应用

1.3.1 冷却除湿机原理

在冷冻除湿机中，冷凝剂和湿空气进行热交换之后，湿空气的温度会降到对应的露点温度以下^[4]，导致部分水汽被析出，从而使机内空气的绝对含湿量降低。干空气被工质冷凝放出的热量加热后排出，使得气温不会出现较大变化。

1.3.2 冷却除湿机的结构

除湿系统的两大主要系统为制冷系统和空气循环系统^[5]。制冷系统主要控制制冷剂的热力循环，空气循环系统控制着湿空气的流通，两大系统相互作用，达到制冷剂和湿空气热量交换的目的。

1.4使用场所及案例

空气除湿技术广泛应用于人们的生产生活，大大影响了工业、农业、国防、医疗、商业等领域^[6]。苏娟娟^[7]阐述了冷却除湿机在涂装工场中的应用。在高温高湿的情况下，空气的相对湿度的下降幅度达75%以下，完全符合涂装工艺的要求。庞维新^[8]介绍了斜拉桥钢箱梁维护中采用的除湿防腐，与传统涂料防腐相比节省了90%的支出。产生了巨大的经济效益。许巍^[9]举例了在地铁建设中使用蒸发式冷却系统进行工程环境除湿的案例,在一定程度上降低了地铁建设的施工难度。

1.5技术现状及市场前景

冷冻除湿机虽然有着设计结构简单，维修简便，结构稳定等多种优点，但是其对就出口的温度有很大的要求，如果进风温度过低，就会导致结霜。

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