氯化钙溶液液滴真空闪蒸再生的实验研究 高文忠.docVIP

中国工程热物理学会 对流换热 学术会议论文 编号：143542 氯化钙溶液液滴真空闪蒸再生的实验研wzgao@shmtu.edu.cn） 摘要：基于探索氯化钙溶液液滴真空闪蒸的机理搭建了液滴真空闪蒸验台压力温度浓度结果表明：压力，压力越低液滴闪蒸越浓缩后达到的最温度越低；；关键词：闪蒸氯化钙液滴真空 Experiment study on Flashing Regeneration of Droplet of CaCl2 Solution in Vacuum GAO Wenzhong, LIU Ting, LI Changsong, XU Changda ( Merchant Marine College，Shanghai Maritime University，Shanghai 201306) wzgao@shmtu.edu.cn） Abstract To explore the mechanism of the flashing process of a droplet of CaCl2 solution in vacuum，a testing apparatus of flashing of a droplet in vacuum was set up. More groups of experimental research were done, containing the factors of the vacuum pressure, initial radius, initial temperature and initial concentration of the droplet. The results show that, the vacuum pressure plays a leading role in the flashing speed, the lower the vacuum pressure is, the faster the droplet flashes , and the lower the minimum temperature of the system is. The smaller the droplet size is, the lower the minimum temperature of droplet is, and the shorter the time used to meet the minimum temperature of droplet is. The higher initial temperature and the lower initial concentration can accelerate the regeneration of the desiccant solution. Keywords Flashing CaCl2 Droplet Vacuum Regeneration 0 前言 溶液除湿空调以其节能、环保等特性受到了国内外学者的广泛关注[1-3],然而除湿后的稀溶液如何高效、低耗再生成为困扰其发展的一个关键问题。近年一些国外学者对太阳能集热/再生器[4]进行了研究，并证实了它是一种高效、节能的再生装置，但不足之处是其再生能力大大受限于室外的空气湿度。鉴于高温高湿地区不易再生的客观因素，笔者提出了一种基于现有真空闪蒸理论，将浓度较稀的除湿溶液在真空中闪蒸再生的新方法，即通过特制喷口将稀溶液雾化于真空环境，部分水分瞬间闪蒸分离并带走汽化潜热，剩余溶液得到浓缩、降温。此方法为解决除湿溶液的再生问题拓宽了新的渠道，同时具有一定的实际意义与应用价值。 溶液闪蒸再生即为大量单体液滴闪蒸的集中过程，液滴之间也存在热质传递、碰撞融合甚至分裂等相互影响。因此掌握单液滴闪蒸特性成为更深一步探讨溶液闪蒸特性的基本前提。在不同领域，针对不同溶液液滴的闪蒸过程，前人已经通过数值分析及实验研究进行了一些有益的探讨。Owen等[5]采用热电偶悬挂法对水滴闪蒸过程的基本特性变化进行了观察与研究，该方法为本文液滴真空闪蒸实验的研究提供了一定的借鉴依据。于春健等[6]系统地研究操作压力和浓度对于盐水沸腾传热特性的影响，建立了自己的实验装置如图1所示，给本文的实验装置提供了参考价值。Hindmarsh等[7]将水滴悬浮在冷空气流中进行实验，建立数学模型并预测了液滴温度变化及结冰时间。刘伟民等[