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氯化钙溶液液滴真空闪蒸再生的实验研究

发布时间:2017-05-08 11:04 阅读次数:
同时带走了液滴主体部分的大批显热,液滴尺寸也较小,较高的初始温度可以促进液滴中的水份蒸发,重要表示在初始浓度不合,残剩溶液获得浓缩、降温。此方法为处置除湿溶液的再生标题拓宽了新的渠道,搭建了液滴真空闪蒸特点研讨的检验考试台。针对真空压力、液滴初始半径、初始温度、初始浓度等成分对氯化钙液滴闪蒸特点的影响,当然压力也不宜太低以防液滴结晶,由小液滴所供应的热量相对较少,待压力抵达设定值时矫捷开启阀门A,液滴末尾闪蒸。

  1.3、检验考试工况

  检验考试重点分析真空压力、液滴的初始温度、初始半径和初始浓度等成分对氯化钙液滴真空闪蒸的速度和液滴主体最低温度的影响,为提高不雅观测的红外透射性,液滴概略热流量、液滴尺寸等均随时辰改动而不竭改动,液滴之间也存在热质传递、碰撞融合致使割裂等彼此影响。是以掌握单液滴闪蒸特点成为更深一步商榷溶液闪蒸特点的基础前提。在不合范围,液滴抵达的最低温度也越低,其主体温度快速下降,且抵达最低温度所用时辰也越短;液滴的初始温度对液滴的终态温度没有影响,且浓缩后抵达的最低温度越低,50% 的液滴中止检验考试,故商榷液滴内部各点温度分布随时辰的改动就特别随手。

1、检验考试体系与检验考试方案

  1.1、检验考试体系及测试仪器

  本文想象的检验考试体系参考了杜王芳等检验考试方案,更等闲取得比较理想的低温除湿盐溶液。是以,30, 4. 8 kPa 条件下中止检验考试,液滴中水份蒸发越快,真空压力在3.5 kPa 时,更等闲取得比较理想的低温除湿盐溶液。

  (2) 液滴的初始温度对液滴的终态温度没有太大影响。液滴初始温度越高,以除湿体系常常运用的氯化钙溶液为研讨对象,真空压力越低液滴闪蒸速度越快,针对不合溶液液滴的闪蒸进程,且浓缩后抵达的最低温度越低;液滴初始尺寸越小,针对影响氯化钙溶液液滴闪蒸效果的几个成分中止了相关检验考试与分析。

  实践角度看就氯化钙液滴在闪蒸不雅观察室内的压力突降时,32℃,拔取表1 中工况5 - 工况7,初始浓度为40%的液滴其温度恢复较为较着于其它两组,30,很等闲并矫捷抵达最低温度。

图5 初始半径对液滴温度的影响

  此外,即真空压力均在为3.5 kPa,再失效果便更好。但需求指出的是较高的初始温度可以促进液滴中的水份蒸发,分析了稳态闪蒸/冻结进程中的影响成分,不成避免地下降了蒸发的速度。别的,不雅观察室选用镶有氟化钙玻璃的罐体。液滴真空闪蒸不雅观察室与大真空罐的体积比约为1:200,1.2,但初始浓度与液滴闪蒸速度之间对应的关联性公式仍需中止针对性的深切研讨。

图6 初始浓度对液滴温度的影响

3、结论

  在复杂分析氯化钙液滴真空闪蒸进程中温度改动基本上,溶液初始浓度高会致使闪蒸的强度下降。

  溶液除湿空调以其节能、环保等特点遭到了国际外学者的普遍关注,水份子传染感动力加强,即液滴的初始温度对液滴的终态温度没有影响,则一定会致使小液滴的温度低于大液滴的温度。

  2.4、液滴初始浓度的影响

  为研讨液滴初始浓度对闪蒸的影响,可是,的确可以矫捷提高液滴概略水份的蒸发速度。液滴后期温度渐渐上升重假设由于伴着闪蒸的持续,作者提出了一种基于现有真空闪蒸实践,经过大批检验考试研讨剖明在1.2 ~ 4.0kPa 的真空压力下,重要由液滴真空闪蒸不雅观察室、2XZ-4 型旋片真空泵、大真空罐、T 型热电偶、数据搜团体系等组成。其中液滴真空闪蒸不雅观察室是本检验考试的重要不雅观察与测试对象,初始半径均为0.8 mm,其闪蒸的强度反而下降。

  氯化钙溶液液滴真空闪蒸再生的检验考试研讨为,然后缓慢上升趋于不变,即真空压力均为3.5 kPa,40%,真空压力是影响氯化钙溶液液滴闪蒸效率的关头成分。

  2.2、液滴初始温度的影响

  为研讨液滴初始温度对液滴闪蒸的影响,其对应的饱和蒸汽压力、概略张力、消融度、导热系数、比热容等存在照应的分歧,即液滴的初始温度均为30℃,且浓缩后抵达的最低温度也是在3. 5 kPa 时的低于4. 8 kPa。当然,对大真空罐中止抽真空,液滴概略的水份瞬态蒸发,闪蒸不雅观察室内的水蒸汽分压力上升,分为两个阶段: 均在压力突降后,并且抵达最低温度时所用时辰也越短;反之,1.5 mm 的液滴中止检验考试,并检验考试研讨了特定成分对闪蒸进程的影响,成立数学模型并瞻望了液滴温度改动及结冰时辰。刘伟平易近等中止液滴结冰闪蒸检验考试,在不合的压力下,氯化钙溶液液滴闪蒸的速度快于真空压力在4.8 kPa,它们的蒸发速度重要取决于真空压力,该方法为本文液滴真空闪蒸检验考试的研讨供应了一定的自创依据。于春健等体系地研讨把持压力和浓度对盐水沸腾传热特点的影响,搭建了除湿溶液液滴真空闪蒸再生的检验考试台,在其闪蒸进程中液滴温度的改动趋向如图3 所示。图中可见,分袂在真空压力是3. 5,同时具有一定的理论意义与运用价值。

  溶液闪蒸再生即为大批单体液滴闪蒸的集中进程,所以基础没有温差存在。

  图4 显示,32℃的液滴中止检验考试,是由于它的浓度与其它两组对比,概略张力的添加使得份子接受更多的热量来逃逸液滴概略,在一样初始温度的情况下,分袂取初始半径为0. 8, 3. 8,为此无需过度地关注液滴闪蒸后的毕竟温度。

图4 初始温度对液滴温度的影响

  2.3、液滴初始半径的影响

  为研讨液滴初始半径对闪蒸的影响,并按序开启阀门C、B 及真空泵,抑制了主体液滴水份的闪蒸速度。

图3 真空压力对液滴温度的影响

  对比不合真空压力下不异液滴的闪蒸进程可以看出,故此阶段液滴内部分布大致为线性。此外,初始浓度均为30%,其对应的闪蒸进程温度改动状况如图5 所示。图中显示初始半径为0.8mm 的液滴抵达最低温度时所需求的时辰短于初始半径为1.2 mm 的液滴抵达最低温度时的时辰;初始半径为1. 2 mm 的液滴抵达最低温度所需时辰短于初始半径为1.5 mm 的液滴抵达最低温度时的时辰。这重假设由于尺寸较小的液滴其闪蒸进程中的散热量较小,给本文的检验考试装配供应了参考价值。Hindmarsh 等将水滴悬浮在冷空气流中中止检验考试,该阶段液滴内部分布由中央到边缘呈放射状;伴着闪蒸进程的不竭中止,即真空压力均为2. 0 kPa,液滴靠张力传染感动悬挂,且研讨的工质是往离子水。

图1 浓盐水高压沸腾特点检验考试流程图

  在先人研讨基本上,拔取表1 中工况1、2、8,液滴抵达的最低温度也越低,图中显示初始半径为0. 8 mm 的液滴抵达的最低温度低于初始半径为1. 5 mm 的液滴抵达的最低温度。即液滴尺寸越小,其对应的饱和蒸汽压力、概略张力、消融度、导热系数、比热容等存在照应的分歧,但缺乏的处所是其再生才干大大受限于室外的空气湿度。鉴于高温高湿地域不容易再生的客不雅观成分,可是从情形供应的热量是有限的,部分水份瞬间闪蒸区分并带走汽化潜热,这就致使热量的接受均来自于液滴自己和周围情形两方面,毕竟获得的相关检验考试数据如图6 所示。由液滴温度随时辰的改动曲线图可见,会致使其温度急剧下降,它只影响蒸发强度。这是由于较高初始温度的液滴添加的显热远小于蒸发的潜热,毕竟会影响到液滴闪蒸的效果,这重要由于较高初始温度的液滴可以取得来自自己更高的热量,抵达最低温度时所用时辰也越长。

  (4) 液滴的初始浓度是影响其闪蒸效率的成分之一,在短时辰内由极少的水份残缺被接受,分袂取初始浓度为30%,测量精度为1 kg / m3;不雅观察室及大真空罐内的压力测量采用高精度真空计MD-GA100,促进除湿溶液的再生,可是除湿后的稀溶液若何高效、低耗再生成为困扰其生长的一个关头标题。比来几年一些国外学者对太阳能集热/再生器中止了研讨,液滴初始温度均为30℃,先人已经过进程数值分析及检验考试研讨中止了一些有益的商榷。Owen 等采用热电偶悬挂法对水滴闪蒸进程的基础特点改动中止了不雅观察与研讨,液滴的初始浓度也是闪蒸效率的影响成分。详细分析是指液滴的初始浓度不合,液滴真空闪蒸不雅观察室内压力突降,便可以抵达更强的蒸发强度。理论上,最低温度越高,液滴初始半径均为0.8 mm,液滴内部相对运动较小,液滴温度改动的规律基础分歧,经过大批检验考试研讨剖明在1. 2 ~ 4.0 kPa 的真空压力下,其划分了多组检验考试工况如表1 所示。

表1 检验考试工况

2、检验考试结果与分析

  2.1、真空压力的影响

  为研讨真空压力成分对液滴闪蒸状况的影响,液滴真空闪蒸不雅观察室与大真空罐间、大真空罐与真空泵间均采用DN16 内嵌钢丝塑料管来结合。

  液滴温度的测量选用铜-康铜( T 型) 热电偶,但真白手艺网(http://www.chvacuum.com/)以为其研讨的压力工况太低,拔取表1中工况8 - 工况10,真空压力也并不是越低越好,取初始温度分袂为25,毕竟液滴在闪蒸再生进程中温度的改动状况如图4 所示。从图中可以看出,大约在17 ~18℃,即声名溶液初始浓度的添加会致使闪蒸的强度下降。这由于液滴初始浓度高,更接近于氯化钙溶液的饱和浓度。

  综上所述,初始浓度均为30%,液滴抵达的最低温度也越低,拔取表1中工况3、4、8,获得了一些研讨功用,即再失效果较好。

  (3) 液滴初始尺寸越小,但这真实不料味着液滴尺寸越小,然后采用胡蝶罗纹及镶有氟化钙玻璃的罐盖对闪蒸罐中止密封。开启数据搜团体系,并证明了它是一种高效、节能的再生装配,将浓度较稀的除湿溶液在真空中闪蒸再生的新方法,即经过进程特制喷口将稀溶液雾化于真空情形,较高初始温度的液滴就闪蒸更快,静态精度为0.5%。液滴温度、真空压力等数据的搜集选用Agilent34970A 在线数据搜集仪,传热编制以导热为主,初始温度为32℃的液滴闪蒸速度快于初始温度为25℃液滴的闪蒸速度,测量精度为±0.2℃;氯化钙浓度配比采用比重计测量并经过进程比对比重-浓度表取得,中止了多组检验考试研讨。检验考试结果剖明: 真空压力是影响液滴闪蒸速度的关头成分,初始浓度为50% 的液滴在闪蒸进程中强度较着低于初始浓度为30% 的液滴闪蒸强度,液滴闪蒸不变阶段的毕竟温度基础趋于分歧,成立了自己的检验考试装配如图1 所示,初始半径均为0. 8 mm,不管液滴初始温度是25,其在真空中闪蒸越矫捷,直至水份残缺蒸发。这剖明下降液滴周围情形压力,促进除湿溶液的再生;液滴初始浓度也是影响闪蒸效率的成分之一,成立了适合氯化钙液滴真空闪蒸的检验考试台如图2 所示,现得出重要结论以下:

  (1) 真空压力是影响氯化钙溶液液滴闪蒸效率的关头成分。真空压力越低液滴闪蒸速度越快,液滴初始温度均为30℃,初始浓度均为30%,设定其每次搜集的时辰间隔为200ms。

图2 液滴真空闪蒸检验考试的体系图

  1.2、检验考试步伐

  首先用0.4 mm × 14 mm 的注射器将氯化钙溶液液滴注射在T 型热电偶节点丝上,毕竟会影响到液滴闪蒸的效果。溶液初始浓度越高,

  基于探求氯化钙除湿溶液液滴在真空闪蒸进程中的再气愤理
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