Para reducir el consumo de energía del compresor del sistema de separación de aire y mejorar la fiabilidad del funcionamiento del compresor, este artículo propone un deshumidificador de enfriamiento con estructura matricial multinivel para la deshumidificación del aire de entrada del compresor, y se construyó un banco experimental de enfriamiento y deshumidificación multinivel para probar el rendimiento del deshumidificador. Los resultados experimentales muestran que, cuando la humedad y la temperatura del aire de entrada se fijan en 11.7 g/(kg de aire seco) y 24.4 ℃ respectivamente, al aumentar el flujo másico de aire de 0.48 kg/s a 0.78 kg/s, la humedad del aire de salida aumenta de 7.1 g/(kg de aire seco) a 7.7 g/(kg de aire seco); cuando el flujo másico y la temperatura del aire de entrada se fijan en 0.53 kg/s y 25.2 ℃ respectivamente, al aumentar la temperatura del agua de enfriamiento de 6.9 ℃ a 11.9 ℃, la humedad del aire de salida aumenta de 7.1 g/(kg de aire seco) a 9.4 g/(kg de aire seco). Al mismo tiempo, se estableció un modelo numérico en estado estacionario del proceso de transferencia de calor y masa dentro del deshumidificador, y se compararon los resultados de la simulación con los experimentales. Los resultados muestran que el error medio del modelo para la humedad y la temperatura del aire de salida fue del 8.6% y 2.1% respectivamente, lo que demuestra una buena fiabilidad. Además, se realizó un estudio de simulación para investigar las características de deshumidificación del deshumidificador con estructura matricial multinivel y la estructura de flujo transversal de una sola etapa, encontrando que la adopción de la estructura multinivel puede mejorar efectivamente la eficiencia de deshumidificación. Cuando los flujos másicos de aire de entrada y agua de enfriamiento son 0.53 kg/s y 0.3 kg/s respectivamente, la cantidad de deshumidificación de la estructura multinivel puede aumentar en un 4.3%, y la eficiencia de deshumidificación puede aumentar en un 2.5%; aumentando la longitud del módulo de relleno, se puede mejorar la eficiencia de deshumidificación. Cuando el volumen del módulo de relleno prismático está fijo en 0.054 m3 y la longitud del módulo aumenta de 0.14 m a 0.28 m, el coeficiente de transferencia de masa puede aumentar de 4.3 g/(m2?s) a 6.5 g/(m2?s), y la eficiencia de deshumidificación aumenta de 66.4% a 79.2%.

deshumidificación por enfriamiento;torre de relleno;simulación numérica;eficiencia de deshumidificación