除湿机分类、结构、原理、计算选型全面解析

除湿机分类、结构、原理、计算选型全面解析

　　除湿机也称抽湿机，去湿机，防潮机，防潮机，排潮机，只是各地的叫法不同而已。

　　暖通南社本次特别制作本课件，为广大业主、设计师们提供详细除湿机系统学习课件，请您静心浏览。

　　除湿机的工作原理：

　　冷却除湿机通常由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、风机和外壳等组成。正常工作时，蒸发器吸收外界的热量，冷凝器向外放出热量，在风机的作用下，湿空气从左边进风口吸入，通过蒸发器时进行热交换，其温度降低；当湿空气达到露点温度时，水分因结露被析出，湿空气的绝对含湿量下降，而继续通过冷凝器时再次发生热交换使其温度升高，从而达到保温除湿的目的。

　　除湿机主要类型

　　1.冷却除湿机：

　　1.1按使用功能分，可分为：一般型、降温型、调温型、多功能型。

　　一般型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度，制冷剂的冷凝热全部由流过再热器的空气带走，其出风温度不能调节，只用于升温除湿的除湿机。

　　降温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热大部分由水冷或风冷冷凝器带走，只有小部分冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，可用于降温除湿的除湿机。

　　调温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热可全部或部分由水冷或风冷冷凝器带走，剩余冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，其出风温度能进行调节的除湿机。

　　多功能型除湿机是指集升温除湿（一般型）、降温除湿、调温除湿三种功能于一体的除湿机，在无室外机（风冷）或冷却水（水冷）时仍可选择升温除湿功能进行除湿的除湿机。

　　1.2按有无带风机分，可分为：常规除湿机、风道式除湿机。

　　1.3按结构形式分，可分为：整体式、分体式、整体移动式。

　　1.4按适用温度范围分，可分为：A型（普通型18~38℃）、B型（低温型5~38℃）。

　　1.5按送回风方式分，可分为：前回前送带风帽型、后回上送型等。

　　1.6按控制形式分，可分为：自动型和非自动型等。

　　1.7按特殊使用情况分，还有全新风型、防爆型等。

　　2.转轮除（吸）湿机

　　转轮除湿机的主体结构为一不断转动的蜂窝状干燥转轮。干燥转轮是除湿机中吸附水分的关键部件，它是由特殊复合耐热材料制成的波纹状介质所构成。波纹状介质中载有吸湿剂。这种设计，结构紧凑，而且可以为湿空气与吸湿介质提供充分接触的巨大表面积。从而大大提高了除湿机的除湿效率。

　　3.溶液除（吸）湿机

　　溶液除湿空调系统是基于以除湿溶液为吸湿剂调节空气湿度，以水为制冷剂调节空气温度的主动除湿空气处理技术而开发的可以提供全新风运行工况的新型空调产品；其核心是利用除湿剂物理特性，通过创新的溶液除湿与再生的方法，实现在露点温度之上高效除湿。系统温度调节完全在常压开式气氛中进行。具有制造简单，运转可靠，节能高效等技术特点。系统主要由四个基本模块组成。分别是送风（新风和回风）模块、湿度调节模块、温度调节模块和溶液再生器模块。参见标准:GB4706.32-2004的国家标准。

　　4.管道除（吸）湿机

　　管道除湿机用蒸发器来给空气降温除湿，并回收系统的冷凝热，弥补空气中因为冷却除湿时散失的热量，是一种高效节能的除湿方式，它是提供一种可以在不同室内、外温度下对室内进行供热、制冷和除湿以满足室内温湿度要求的管道式调温调湿方法及其设备，管道除湿系统主要由降温除湿模式，调温除湿模式，升温除湿模式，制热模式，自动除霜组成。

　　除湿机主要部件

　　除湿机由压缩机、热交换器、风机、水箱、机壳及电脑（或机械）控制器组成，空气中的饱和含水量是随着空气温度的下降而降低的，除湿机就是利用压缩机制冷，将空气的温度降低到空气的露点（即空气中的含水量达到饱和时的温度点）以下，使超出空气含水量极限的水分析出。利用风机将房间的空气吸入机器内析出水分，排出干燥空气，通过不断地循环处理，达到降低房间湿度的目的。

　　生活中形象的例子就是冬天生活中家庭的玻璃窗在家庭内部的窗户一侧会形成水雾或凝结水珠，就是室外空气的环境温度低，而房间内空气的温度高，室外空气温度影响到室内玻璃窗的温度，使室内玻璃窗一侧的温度也有所下降，室内高的空气温度遇到室内一侧冷的玻璃窗，从而形成水雾或凝结水珠。

　　除湿机主要部件如下：

　　A.压缩机。

　　⑴往复式压缩机：优点是运行可靠性高，振动小；缺点是构造复杂，运动部件多，机械损失大，体积大。其性能系数低于旋转式压缩机和涡旋式压缩机。小型机中用量正逐渐减少，70以上机型中仍使用较多。

　　⑵旋转式压缩机：优点是结构简单，部件少，体积小，机械损失小。缺点是振动大。双缸旋转式压缩机振动副度有所改善。

　　B.热交换器。

　　⑴铝箔肋片。分为平片、波纹片和冲缝片。空调使用带有亲水膜的冲缝片。

　　⑵内螺纹紫铜管。

　　C.毛细管。

　　是一根内径为0.5~2.0mm、长度为500~2000mm的紫铜管，靠其流动阻力沿管长方向的压力变化来控制制冷剂的流量并保证蒸发器与冷凝器的压力。

　　通过改变毛细管的长度或内径，可以调整空调器的蒸发温度，提高蒸发温度，可以缩短毛细管的长度或增大内径，反之，如果要降低蒸发温度，可加长毛细管或减小其内径。在特定的工况下，毛细管与制冷剂充注量匹配，使制冷装置的工作状态达到最佳。且当压缩机停机后，系统内高低压力能通过毛细管迅速达到平衡，有利于压缩机的再次启动。但，它对于制冷系统工况的变化适应性差，不能在各种情况下处于最佳状态。且由于内径小，容易被脏物和水分堵塞，因此制冷系统必须保证内部清洁、干燥，并在毛细管前使用过滤器。

　　当有一定过冷度的液体制冷剂进入毛细管后，会沿着流动方向发生压力状态变化，过冷液体随压力逐渐降低而变为相应压力的饱和液体，称为液相段，其压力不大且呈线性变化。从毛细管中出现第一个气泡至毛细管末端，称为气流共存段，其饱和蒸气的含量沿流动方向逐步增加而压力呈非线性变化。越到毛细管末端，单位长度的压力越大。当压力降到低于其相应的饱和压力时，就要产生闪发现象，使制冷剂液体自身蒸发降温，也就是说，随着压力的降低制冷剂的温度相应降低。制冷剂通过毛细管的流量随入口压力的增加而增加，同时随蒸发器压力的降低而增加，在达到极限值时，其流量不再随压力的变化而增大。

　　D.电机。

　　E.变压器：其初级侧通常是220V交流电，次级侧输出所需的电压。

　　F.过载过流保护器。

　　G.感温器。

　　H.整流器。

　　I.接收器。

　　J.高压开关。引进高压开关动作的原因：室外风扇停转、冷凝器散热太脏等。

　　K.交流接触器。

　　L.干燥过滤器：是一根特制的铜管，一端装有金属滤网，另一端装有金属多孔滤体，中间放置了吸水能力较强的干燥剂（如硅胶、活性氧化铝、分子筛等）用来过滤吸收分子。它接在毛细管之前。其作用是滤去制冷系统中的污垢和吸附制冷系统中残存的少量分子。

　　关于一些术语和概念

　　干球温度用普通温度计测得的湿空气的正常温度。用符号t表示。单位：℃（摄氏度）。湿球温度温度计水银球包裹有含水棉芯，并有一定流速的空气吹过棉芯时，该温度计所指示的温度。用符号ts表示。单位：℃（摄氏度）。

　　露点温度空气湿度达到饱和时的温度，换言之空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。一般凝结水或露水现象可以用露点温度形成来解释。用符号tl表示。单位：℃（摄氏度）。

　　含湿量（绝对含水量）在湿空气中，与1kg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量。用符号d表示。单位：g/kg(克/千克)。

　　绝对湿度

　　单位体积湿空气中所含水蒸气的质量，即湿空气中水蒸气的密度。用符号dq表示。单位：g/m3(克/立方米)。相对湿度湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。用符号φ表示。单位：%（百分比）。

　　焓值空气中的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称作比焓。工程中简称为焓，是指一千克干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和。（空气的焓值是指空气所含有的决热量，通常以干空气的单位质量为基准。）用符号h表示。单位：kj/kg（千焦/千克）

　　舒适性空调使空调房间满足人们生活的要求,以人体的舒适要求来控制房间的空气参数。

　　工艺性空调

　　也称恒温恒湿空调,使室内空气温度、湿度、气流速度、洁净度等参数控制在一定范围内,以满足生产工艺的要求。

　　耗冷量

　　空调系统运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内除去的热量总和。单位：kW（千瓦）。耗热量空调系统运行时，单位时间内送入密闭空间、房间或区域内的热量总和。单位：kW（千瓦）。

　　除湿量空调系统运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域的空气中除去的水分。单位：g/h(克/小时)加湿量

　　空调系统运行时，单位时间内向密闭空间、房间或区域的空气中添加的水分。单位：g/h(克/小时)，见南社百科专题。

　　循环风量

　　空调系统单位时间内向密闭空间、房间或区域送入的风量。用符号Q表示。单位：m3/h（立方米/小时）。换气次数空调系统单位时间内向密闭空间、房间或区域送入的送风量对该空间的倍数。单位：次/小时。运行功率亦称额定功率，用电装置在正常工况时运行的功率。用符号W表示。单位：kW（千瓦）。

　　PLC

　　可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

　　PTC

　　PTC加热器就是利用恒温加热PTC热敏电阻恒温发热特性设计的加热器件.在中小功率加热场合,PTC加热器具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长、使用安全等传统发热元件无法比拟的优势。

　　常用单位和换算如下：卡（cal）热量单位，又称卡路里。1千卡=1大卡=1000kcal=4.1868kJ焦（J）热量单位。1千焦(kJ)=0.239千卡(kcal)，1焦(J)=0.239卡(cal)1千瓦时（kW·h）=3600千焦（kJ）=860千卡(kcal)

　　焓湿图

　　焓湿图是将湿空气各种参数之间的关系用图线表示。从图上可查知温度、相对湿度、含湿量、露点温度、湿球温度、水蒸气含量及分压力、空气的焓值等空气状态参数。为了解空气状态及对空气进行处理提供依据。图上亦可反映出空气的处理过程。温度t、含湿量d和大气压力B是空气的基本参数，它们决定了空气的状态，并可以由此计算出该空气状态的其余参数。注意，每一张焓湿图都是按规定的大气压绘制的，因此在计算工作中，应选用与要求大气压相符的（或接近的）焓湿图。

　　图中：

　　等φ线是曲线，等h线是倾斜直线，等d线是垂直线，等t线接近水平，看似平行，实际互不平行。水蒸气分压力（Pq）标尺为水平线。最低的一根等φ线，其值为φ=100%。这条曲线称为饱和线。状态在这条线上的空气处于饱和状态。在其他φ线上的空气都是非饱和的。空气状态不可能位于饱和线以下的区域中。

　　1查出湿空气的各个状态参数

　　根据湿空气的任意二个参数，查出并确定其它状态参数。已知t和φ，查得d、h和ts；（见图三-1）已知t和ts，查得φ、tl和Pq；（见图三-2）其它可以依此类推。

　　2等湿（干式）加热过程

　　空气通过加热器时获得了热量，提高了温度，但含湿量并没变化。因此，空气状态变化是等湿增焓升温过程，过程线为A→B。（见图三-3）

　　3等湿（干式）冷却过程

　　如果用表面式冷却器处理空气，且其表面温度比空气露点温度高，则空气将在含湿量不变的情况下冷却，其焓值必相应减少。因此，空气状态为等湿、减焓，降温过程，如图中A→C。（见图三-4）

　　4等焓减湿过程

　　转轮除湿处理空气时，水蒸气被吸附，空气的含湿量降低，空气失去潜热，而得到水蒸气凝结时放出的汽化热使温度增高，但焓值基本没变，只是略微减少了凝结水带走的液体热，空气近似按等焓减湿升温过程变化。如图中A→D所示。（见图三-5）

　　5等温加湿过程

　　通过向空气喷蒸汽而实现。空气中增加水蒸气后，其焓和含湿量都将增加，焓的增加值为加人蒸汽的全热量，如图中A→F过程。（见图三-6）

　　6两种不同状态空气的混合

　　不同状态的空气互相混合，在空调过程中是最基本、最节能的处理过程，主要是从节省冷量或热量的角度考虑，以提高空调系统的经济性。例如，在一次（或二次）回风系统中，经常遇到两种不同状态空气的混合情况，新回风的混合，冷热风的混合，干湿风的混合等等。在混合过程中，如与外界没有热、湿交换，根据质量平衡、热量平衡和湿量平衡，如图（见图三-7）确定混合空气的状态点。当两种不同状态的空气混合时，混合点在过两种空气状态点的连线上，并将过两状态点的连线分为两段。所分两段线段的长度之比与参与混合的两种状态空气的质量成反比，即混合点靠近质量大的空气状态点一端。

　　除湿工艺计算

　　单位时间为维持房间恒温恒湿，需要空调系统向室内提供的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需要向室内提供的热量称为热负荷。为了维持室内相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。湿负荷是亦指空调房间的湿源向室内的散湿量，湿源包括墙门等围护渗漏、人体、水槽表面、地面积水、洗涤洗浴、燃烧、工艺过程；另外，湿负荷还应包括空调系统的新风和回风等等。

　　湿负荷计算1房间渗漏湿负荷公式：Mf=Δd×K1×K2×ρ×V式中：Mf房间渗漏湿负荷，gΔd室内外空气含湿量差值，g/kgK1房间密封性好K1=0.1，一般K1=0.2，其次K1=0.3K2房间体积＜400立方米时K2=1；

　　400≤房间体积≤立方米时K2=0.8；房间体积＞时K2=0.6ρ空气密度，kg/m3。一般取1.29kg/m3V房间体积，m3。⊥87⊥墙体渗透湿负荷公式：Mq=ΔPq×k×A式中：Mq墙体渗透湿负荷，gΔPq室内外空气水蒸气压力差，Pak渗透系数，一般k=0.2，A与外界接触的围护面积，m2

　　⊥8门开关湿负荷公式：Mm=Δd×T×ρ×A×n式中：Mm门开关湿负荷，g/hΔd室内外空气含湿量差值，g/kgT门单次开启持续时间，h/次ρ空气密度，kg/m3。一般取1.29kg/m3A门面积，m2。n一小时内门的开启次数，次/h

　　⊥87⊥室内人员湿负荷公式：Mr=q×p式中：Mr室内人员湿负荷，g/hq人员散湿量，轻度劳动100g/h·人中度劳动150g/h·人重度劳动200g/h·人（一般取中度劳动）p室内人数，人

　　较常用的转轮除湿机原理及分类

　　转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成；转轮两侧由特殊的密封装置分成两个区域：处理区域和再生区域。当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间;而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域;再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水分被脱附，被风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的功能而完成再生过程，转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复转地进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。

　　按使用功能分，可分为：一般型、降温型、调温型。

　　一般型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度，制冷剂的冷凝热全部由流过再热器的空气带走，其出风温度不能调节，只用于升温除湿的除湿机。这是暖通南社精心编辑制作，请关注微信公众账号：nhvaca。

　　降温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热大部分由水冷或风冷冷凝器带走，只有小部分冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，可用于降温除湿的除湿机。

　　调温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热可全部或部分由水冷或风冷冷凝器带走，剩余冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，其出风温度能进行调节的除湿机。

　　多功能型除湿机是指集升温除湿(一般型)、降温除湿、调温除湿三种功能于一体的除湿机，在无室外机(风冷)或冷却水(水冷)时仍可选择升温除湿功能进行除湿的除湿机。

　　计算选型案例分享

　　3）性能计算：新风表冷冷负荷：Q=GΔi＝600×1.2×（116-33.3）/3600＝16.5kw混合表冷冷负荷：Q=GΔi＝2600×1.2×（37.7-32.8）/3600＝4.2kw后表冷冷负荷：Q=GΔi＝6000×1.2×（39-30.65）/3600＝16.7kw洁净间内允许散湿量：W=GΔd=6000×1.2×（6.6-4.52）=g/h（若散湿量有1700g/h，那么一次回风可增加到2400m3/h则混合表冷冷负荷Q=GΔi＝3000×1.2×（37.7-32.8）/3600＝4.9kw；除湿转轮由550×200改为770×200的就可以了）4)工艺说明：a、根据用户情况，选用转轮除湿空调机组，处理风量6000m3/h；转轮处理风量2400（3000）m3/h；新风600m3/h；b、工艺流程说明：新风600m3/h经初效过滤后，先经新风表冷降温到12℃，与回风2000（2400）m3/h混合，混合后经混合表冷降温到15℃，然后通过转轮进行除湿，再和二次回风3400（3000）m3/h混合后经过后表降温到19℃,最后由风机经管道送入车间。考虑了风机及管道的温升因素，送入车间的空气参数为T≤21℃，RH≤40%，完全满足用户要求。c、本设计转轮再生加热系统采用蒸汽加热。转轮再生风取室内空气，再生后湿空气排到室外。d、本设计制冷方式采用直冷式。用户需配置5匹2台、3匹2台、2匹一台。若采用冷冻水，用户需提供温度≤7℃的冷水，用量约为1.5t/h。e、本设计电气控制采用信捷PLC，人机界面；主要电气元件为西门子、正泰。本案例来自网摘，仅供参考。

　　除湿工艺流程图

　　最后，我们再来了解下除湿机的工艺。

　　工作流程

　　转轮除湿机的工作流程可分几个部分完成：预冷/预热（供选件）—转轮除湿—后冷/后热（供选件）

　　预冷/预热：利用冷冻水降低空气的温度，空气在降温过程中，其相对湿度逐渐接近饱和状态，在达到要求的温度时，高于该空气温度饱和状态的多余水份会析出，起到降温除湿的目的。

　　转轮除湿：除湿转轮在除湿段内部由密封系统分为处理区域和再生区域，除湿转轮以8-10转/小时的速度缓慢旋转，以保证整个除湿为一个连续的过程。

　　当处理空气通过转轮的处理区域时，其中的水蒸汽被转轮中的吸湿介质所吸附，水蒸气同时发生相变，并释放出潜热，转轮也因吸附了一定的水份而逐渐趋向饱和；这时，处理空气因自身的水份减少和潜热释放而变成干的、热的空气。

　　同时，在再生区域，另一路空气先经过再生加热器后，变成高温空气（一般为100-140度）并穿过吸湿后的饱和转轮，使转轮中已吸附的水份蒸发，从而恢复了转轮的除湿能力；同时，再生空气因水份的蒸发而变成湿空气；之后，再通过再生风机将湿空气排除到室外。

　　作为转轮吸附式除湿机，其最主要的核心部件是除湿转轮。其转轮是由玻璃纤维和耐热的陶瓷材料作为转轮的内部支撑载体，加以特殊的超高效吸湿介质材料（如高效硅胶），经多道加工工艺而合成。这样，高效的转轮加以转轮自身的特殊蜂窝结构，不仅保证了转轮与空气接触的巨大表面积，也提高转轮的吸湿效率，增加了吸湿能力；同时，转轮为完全可清洗的，以便除去转轮表面的一些机械污染物质，如灰，油污等。

　　后冷/后热：利用降温或加热，控制送风温度。

　　转轮除湿的行业应用

　　1.电子锂电

　　2.桥梁防腐

　　3.制药胶囊

　　4.造船涂装

　　5.食品糖果

　　6.食品糖果

　　7.安全玻璃

　　8.国防军事

　　9.木材干燥

　　10.电站水厂

　　11.仓储冷库

　　12.其他