Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การจำลองเครื่องลดความชื้นแบบหมุนโดยการดูดซับ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Simulation of rotary adsorption dehumidifier system

Year (A.D.)

1997

Document Type

Thesis

First Advisor

วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล

Second Advisor

โอฬาร ภู่อุบล

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1997.876

Abstract

พัฒนาแบบจำลองคณิตศาสตร์ของระบบเครื่องลดความชื้นแบบหมุน โดยการดูดซับซึ่งปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง (continuous) ในขณะที่อากาศชื้นภายในห้องไหลผ่านซีกดูดความชื้นของโรเตอร์ ลิเธียมคลอไรด์ที่เคลือบอยู่บนผิวของโรเตอร์รูปรังผึ้งจะดูดซับความชื้นออกจากอากาศ และอากาศที่แห้งจะไหลกลับไปในห้อง เนื่องจากโรเตอร์หมุนอย่างช้าๆ ตลอดเวลา รังผึ้งส่วนที่ดูดความชื้นไว้จะค่อยๆ หมุนมาซีกคายความชื้น ลมร้อนที่ได้จากการเพิ่มอุณหภูมิของอากาศภายนอกห้องจะไหลผ่านซีกคายความชื้นเพื่อระเหยไล่ความชื้นออกจากลิเธียมคลอไรด์ จากนั้นส่วนของรังผึ้งที่แห้งจะหมุนกลับไปซีกดูดความชื้นต่อไป แบบจำลองนี้จำลองพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงเชิงจลน์ของความชื้นและอุณหภูมิของตัวดูดซับและของลมร้อนภายในโรเตอร์ ตลอดจนปริมาณน้ำบนพื้นผิวห้อง, อุณหภูมิของน้ำบนพื้นผิวห้อง, ความชื้นและอุณหภูมิของอากาศภายในห้อง ตลอดจนพลังงานที่ใช้ในการอุ่นอากาศทางซีกคายความชื้น จากการเปรียบเทียบผลการจำลองกับผลการทดลอง 3 ครั้ง พบว่า แบบจำลองนี้สามารถทำนายพฤติกรรมเชิงจลน์ของระบบได้ดี ตัวอย่างเช่น ตลอดช่วงเวลาที่ทำการทดลองสามารถทำนายค่าร้อยละของความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศภายในห้องคลาดเคลื่อนไม่เกิน +_2.0 และค่าปริมาณน้ำบนพื้นผิวห้องคลาดเคลื่อนไม่เกิน +_0.02 กิโลกรัมน้ำต่อตารางเมตรพื้นห้อง จากนั้นได้นำแบบจำลองนี้มาศึกษาอิทธิพลของตัวแปรหลักของระบบ 7 ตัวแปร คือ ปริมาณน้ำเริ่มต้นบนพื้นผิวภายในห้อง, ความเร็วลมภายในห้อง, อุณหภูมิลมร้อนที่ทางเข้าโรเตอร์ด้านคายความชื้น, ความเร็วลมภายในโรเตอร์ด้านคายความชื้น, ความเร็วลมภายในโรเตอร์ทั้ง 2 ด้านของโรเตอร์, ความเร็วรอบหมุน และสภาวะของอากาศภายนอก จากการศึกษาพบว่า เงื่อนไขที่เหมาะสมในการลดความชื้นภายในห้องของระบบนี้ คือ ที่ความเร็วลมภายในห้องไม่น้อยกว่า 0.06 เมตร/วินาที, อุณหภูมิลมร้อนที่ทางเข้าโรเตอร์ด้านคายความชื้น 70 ํC, ความเร็วลมภายในโรเตอร์ด้านคายความชื้น 0.50 เมตร/วินาที, ความเร็วลมภายในโรเตอร์ด้านดูดซับความชื้น 0.68 เมตร/วินาที และความเร็วรอบหมุน 10 รอบ/ชั่วโมง โดยจะสามารถทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ภายในห้องต่ำกว่าร้อยละ 50 และน้ำบนพื้นห้องแห้งภายในเวลา 12 ชั่วโมง ในทุกกรณีที่ได้จำลองพฤติกรรม

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this thesis a mathematical model for the rotary adsorption dehumidifier system has been developed. As humid room air passes through the adsorption section of the rotor, lithium chloride coating on the honey-comb rotor will adsorb the humidity from the air before the dried air flows back to the room. Since the rotor rotates slowly, the moisture-laden honey-comb section will gradually come to the desorption section. Preheated ambient air that flows through the desorption section will evaporate out the moisture from the lithium chloride. Then the dried honey-comb section will go back to the adsorption section. The model will predict the dynamic behavior of the moisture content and temperature in both the adsorbent and hot air, quantity and temperature of water on the room floor, humidity and temperature of the room air as well as the energy consumption of the desorption heater. Comparison between 3 sets of simulation and experimental results reveals that the model can predict the dynamic behavior well. for instance it can predict relative humidity of the room air within a maximum error of +_2.0% and the remaining of water on the floor within a maximum error of +_0.02 kg water/m2 floor area throughout the experimental periods. Next the model is used to investigate the effects of the 7 major system variables : quantity of water remaining on the floor, velocity of room air, inlet temperature of desorption hot air, velocity of desorption hot air in the rotor, air velocity in adsorption and desorption sections of the rotor, rotation speed, and condition of ambient air. It is concluded that the suitable dehumidification conditions for this system are: velocity of room air 0.06 m/s, inlet temperature of desorption hot air 70 ํC, velocity of desorption hot air 0.50 m/s, air velocity in adsorption section 0.68 m/s and rotation speed 10 rph. In all the cases simulated, it is possible to reduce the room relative humidity below 50% and dry out the water on the floor within 12 hours of dehumidification.

Link to Full Text

Share

COinS