656 预热器与热泵组合型除湿溶液再生性能模拟软件

装置流程

装置流程如下图(王珍)。

图中,干燥室外各部件组成除湿溶液再生单元,其中压缩机、加热器、膨胀阀、吸热器构成热泵;出干燥室的除湿溶液先进入预热器被来自膜蒸馏组件A的热湿吹扫气加热升温,再进入热泵加热器被加热至设定温度后送入膜蒸馏组件A,除湿溶液在膜蒸馏组件中排出部分水分被浓缩再生后返回干燥室。

652篇装置相比,该装置的特点是除湿溶液的加热负荷不全部由热泵承担,而是由预热器分担一部分。

软件界面

装置性能模拟软件的界面如下图。

软件上部为6个输入参数,底部为5个输出参数,中间是计算按钮。

6个输入参数

1-溶液进干燥室温度,通常取20~60℃;

2-溶液出干燥室温度,通常取20~60℃;

3-溶液进膜蒸馏组件A温度,通常取70~120℃;

4-溶液出膜蒸馏组件A温度,℃;

5-溶液出干燥室质量浓度(LiBr溶液),通常取0.4~0.5

6-溶液出干燥室质量流量,kg/s

5个输出参数

1-溶液进干燥室质量浓度;

2-溶液出预热器温度,℃;

3-除湿能耗比(热泵压缩机消耗1kWh能量从除湿溶液中除去的水分质量),kg/kWh

4-除湿溶液再生速率,kg/s

5-热泵制热系数,为加热器给除湿溶液提供的热能与压缩机耗能之比。

简要分析

从典型运行参数时计算得出的性能来看,该装置与652篇装置的除湿能耗比相近,虽然热泵承担的除湿溶液加热负荷减少,但由于热泵冷热端温差很大,热泵制热系数不高,压缩机耗能并没有明显减小;总体而言,该装置用于浓缩吸湿能力很强的除湿溶液时,与652篇装置没有明显优势。

当用于浓缩吸湿性不太强的除湿溶液(如CaCl2溶液)或浓缩普通料液(如含盐废水、果汁等热敏料液)时,该装置可能比652篇装置有一定的能耗和成本优势(需根据料液特性和运行参数具体模拟分析)。

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