空气除湿的方法有很多种，冷冻除湿作为其中的一种，由于能耗小、操作简单、易于控制，得到了广泛的应用。本文介绍了冷冻除湿机的类型及原理，一般型除湿机的设计过程，并对其他类型除湿机的设计思路进行探讨，指出了设计中的一些做法及注意事项。 关键词：除湿机 除湿量 再热器 空气处理 蒸发器
　　 1.前言
　　在生产和生活环境中，空气的相对湿度具有举足轻重的影响。对湿度的控制和调节，是关系到工农业生产工艺流程、物资储存保管的重要问题。相对湿度过高，机器设备和钢铁产品易于腐蚀、食品易于腐烂，将会给生产、生活及物资储存造成巨大损失，因此，随着工艺水平及要求的提高，空气除湿等环境控制技术的发展显得尤为重要。
　　 空气除湿的方法有很多种，冷冻除湿作为其中的一种，由于能耗小、操作简单、易于控制，得到了广泛的应用。冷冻除湿机就是采用冷冻除湿的原理，用制冷机作冷源，以直接蒸发式冷却器作冷却设备，把空气冷却到露点温度以下，析出大于饱和含湿量的水汽，降低空气的含湿量，再利用部分或全部冷凝热加热冷却后的空气，从而降低空气的相对湿度，达到除湿目的。冷冻除湿机具有除湿效果好、房间相对湿度下降快、运行费用低、不要求热源、也可不需要冷却水、操作方便、使用灵活等优点，被广泛应用于国防工程、人防工程、各类仓库、图书馆、档案馆、地下工程、电子工业、精密机械加工、医药、食品、农业种子储藏及各工矿企业车间等场所。
　　 2.冷冻除湿机分类
　　 2.1 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。
　　 2.2 按有无带风机分，可分为：常规除湿机、风道式除湿机。
　　 2.3 按结构形式分，可分为：整体式、分体式、整体移动式。
　　 2.4 按适用温度范围分，可分为：A型（普通型18 ~ 32℃）、B型（低温型5 ~ 32℃）。
　　 2.5 按送回风方式分，可分为：前回前送带风帽型、后回上送型等。
　　 2.6 按控制形式分，可分为：自动型和非自动型等。
　　 2.7 按特殊使用情况分，还有全新风型、防爆型等。
　　 3.冷冻除湿机设计分析

3.1 一般型除湿机设计
　　 3.1.1 设计原理[1]
　　 一般型除湿机由制冷系统和送风系统组成，其除湿原理见图1，在焓湿图上，除湿过程空气参数的变化过程见图2。
　　 制冷系统：由压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器6（作冷凝器用），将热量传给空气后，冷凝成常温高压液体，经膨胀阀4节流后进入蒸发器2，吸收通过蒸发器的空气中的热量，变成低温低压气体，被吸入压缩机1进行压缩，如此往复循环。
　　 送风系统：湿空气被吸入后，在蒸发器2被冷却到露点温度以下，在h-d图中由状态1到状态2，析出凝结水，含湿量下降，再进入再热器6，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，变为状态3，由送风机5送入房间。
　　 3.1.2 空气处理过程计算
　　 以一般型除湿机CF10设计为例，其名义除湿量要求为10kg/h。
　　 除湿机送风机风量取2800m3/h，压缩机采用Copeland公司的5HP涡旋式压缩机，采用冷凝温度40℃，蒸发温度8℃设计，制冷量为17.3kW。
　　 3.1.3 两器设计
　　 蒸发器及再热器（冷凝器）均采用套片式翅片，紫铜管规格采用Ф9.52×0.35，管间距25.4mm，排间距22mm，正三角形排列，铝片片厚0.115mm。
　　 蒸发器采用平片，片距2.2mm，迎面管排数20，顺风管排数4，翅片长度1000mm，经计算，传热面积为37.73m2，传热对数平均温差为13℃，传热系数为35.3W/ m2℃，迎面风速为1.53m/s，通路数取8。
　　 再热器采用双面冲缝片，片距2.2mm，迎面管排数20，顺风管排数8，翅片长度1000mm，经计算，传热面积为75.46m2，通路数取10。
　　 3.2 降温型除湿机设计思路
　　 降温型除湿机与一般型除湿机相比，在制冷系统中，增设了一个水冷冷凝器（水冷式）或一个室外风冷冷凝器（分体风冷式），再热器面积可减小，充当过冷器用，以增加制冷量，提高除湿量。即从压缩机排出的高温高压气体，先进入水冷或风冷冷凝器冷凝，再进入再热器过冷，然后才经过节流进入蒸发器。
　　 空气处理过程与一般型类似，只是从状态2到状态3的加热量很小，送风温度较低，一般比进风温度低7℃左右，可负担室内余热。
　　 3.3 调温型除湿机设计思路
　　 降温型除湿机与一般型除湿机相比，在制冷系统中，增设了一个水冷冷凝器（水冷式）或一个室外风冷冷凝器（分体风冷式），再热器面积可减小。这里面有两种做法，一种是将再热器置于水冷或风冷冷凝器前面，与后者串联布置，并分多路控制，以此调节对冷却除湿后空气的加热量，从而达到控制出风温度的目的，另外，水冷式设比例式三通水量调节阀，调节冷却水量，风冷式设冷凝风量控制，从而使冷凝器带走多余的热量。另一种做法是将再热器置于水冷或风冷冷凝器后面，也是串联布置，只通过水冷式的水量调节阀调节冷却水量或风冷式的冷凝风量控制，来调节冷凝器带走的热量，从而到达调节出风温度的目的。
　　 空气处理过程与一般型类似，只是从状态2到状态3的加热量可调节，送风温度可在一定范围内进行调节，也可负担室内余热。
　　 3.4 多功能型除湿机设计思路
　　 多功能型除湿机与调温型除湿机类似，而功能较多，再热器所需传热面积较大，在没有冷却水时也能运行（充当一般型除湿机的作用），它也有两种做法。种与调温型的不同之处在于再热器水冷或风冷冷凝器为并联连接，此时应特别注意各支路的阻力平衡问题，一般需设一个储液器。另一种的做法与调温型的基本一致，也是串联布置，再热器所需传热面积较大，且控制较复杂。
　　 空气处理过程根据所选择功能的不同，分别与上述三种机型一致。
　　 4.结束语
　　 冷冻除湿机种类繁多，用途广泛，可根据室内余热余湿的情况选择不同类型的除湿机，以满足工程设计的需要。另外，冷冻除湿还可与吸收或吸附式除湿方式相结合，以获得较低露点温度的空气状态。因此，根据不同的除湿要求，冷冻除湿机与其它领域的联合还可作进一步的探讨。