CN107702240A - 一种复合式溶液除湿再生设备及除湿再生方法 - Google Patents

Abstract

一种复合式溶液除湿再生设备及除湿再生方法，属于温湿度独立控制技术领域。包括再生空气热处理装置、蒸汽压缩循环系统和溶液除湿再生系统；再生空气热处理装置由蒸汽压缩循环系统的冷凝器和太阳能空气集热器构成；蒸汽压缩循环系统由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀及相应管件构成；溶液除湿再生系统由填料式再生器、喷淋式盘管除湿器及相应的构件组成。本发明综合利用废热和太阳能、增强溶液除湿能力，提升再生空气的温度，保证高浓度稀溶液的再生过程顺利进行。

Description

一种复合式溶液除湿再生设备及除湿再生方法

技术领域

本发明涉及一种复合式溶液除湿再生设备及除湿再生方法，属于温湿度独立控制技术领域。

背景技术

随着人们对热舒适行要求的提高，空调技术得到广泛地应用。传统的蒸汽压缩式空调制冷技术由于热量、湿量的同时处理，不可避免地造成因空气再热处理引起的不必要能耗过程。溶液除湿技术作为一种温湿度独立控制技术，具有可利用低品位热源、蓄热能力大以及高空气品质等优势，成为空调领域研究的一个方面。而且夏季空调制冷地区的空调能耗占建筑能耗相当大的比例，空调系统中大量的低品位冷凝热未被利用便排入大气环境，造成能源的浪费。太阳能作为一种丰富的自然能源，其应用前景广阔。

溶液除湿技术的应用受到溶液浓度、溶液温度、溶液种类等方面的影响。较高浓度的除湿溶液，其除湿能力优于较低浓度的除湿溶液，然而在溶液的再生阶段，需要提供更多地再生热才能完成再生过程。合理地利用外界热源是当前溶液除湿技术一个突破的方向。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种复合式溶液除湿再生设备及除湿再生方法。

一种复合式溶液除湿再生方法，包括再生空气热处理步骤、蒸汽压缩循环步骤和溶液除湿再生步骤；

再生空气热处理步骤：气体通过冷凝器进行热交换，经过热交换的气体再通过太阳能空气集热器进行加热，经过加热的气体送入填料式溶液再生器；

蒸汽压缩循环步骤：气态制冷剂经过压缩机的压缩处理，由气态制冷剂变为高温高压的气态制冷剂，并由压缩机流向冷凝器，冷凝器内部高温高压的气态制冷剂通过冷凝器盘管与外部流动的低温空气发生热交换过程，空气将部分热量带走，制冷剂变为低温高压的液态制冷剂，并由冷凝器流向节流阀，经过节流阀的节流降压作用，低温高压的液态制冷剂变为低温低压的气态制冷剂，并流向冷凝器，蒸发器内部低温低压的气态制冷剂通过蒸发器盘管与外部流动的除湿溶液进行热交换过程，吸收盘管外部除湿溶液的热量，并流向压缩机；

溶液除湿再生步骤：高浓度的除湿溶液经过除湿器上部喷淋管，均匀分布在除湿器内部盘管表面，通过盘管表面将热量传递给管内低温制冷剂，与待处理空气进行热质传递过程，吸收待处理空气的水蒸气和潜热后变为低浓度溶液并从除湿器底部排除，流经低浓度溶液罐、溶液换热器、溶液再生器，经喷淋管作用，均匀分布在填料表面，与来流再生空气进行热质交换，溶液内部的水分被再生空气带走，其浓度不断增加，并经再生器底部流出，流经高浓度溶液罐、溶液换热器进入溶液除湿器。

本发明的优点是:

1)综合利用废热和太阳能。将蒸汽压缩制冷系统的冷凝热用于空气的预热处理，实现冷凝器热量的排放和空气温度的提升，而太阳能空气集热器使空气温度进一步提升，实现太阳能的综合利用，提升了溶液再生器的再生能力；

2)增强溶液除湿能力。高浓度溶液的除湿装置，由于溶液表面蒸气压更低，可以带走空气中更多地水蒸气，提升了除湿器的除湿能力；除湿溶液的浓度相对同类型设备浓度较高，对再生空气的气温要求高于同类型设备。复合式溶液除湿再生设备由于综合利用冷凝热和太阳能，提升再生空气的温度，保证高浓度稀溶液的再生过程顺利进行。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例1：如图1所示，一种复合式溶液除湿再生设备，空气预热器1的内腔安装冷凝器8，空气预热器1的一端有进风口，空气预热器1的另一端通过风管与太阳能空气集热器2连接，太阳能空气集热器2的另一端通过风管与填料式溶液再生器3连接，填料式溶液再生器3的腔体内上部连接第一风机13，第一风机13将填料式溶液再生器3的内腔气体排出，第一风机13的下部填料式溶液再生器3的腔体连接第一溶液喷淋管12，第一溶液喷淋管12的下部为填料，填料充满填料式溶液再生器3的内腔，

太阳能空气集热器2外部接受太阳能辐射，太阳能空气集热器2的底部连接保温背板6，太阳能空气集热器2的上部连接透明盖板5，

盘管式溶液除湿器4的腔体内上部连接第二风机14，第二风机14将腔体内气体排出，第二风机14下部腔体连接第二溶液喷淋管11，第二溶液喷淋管11的下部腔体安装蒸发器10，蒸发器10的下部腔体安装进风格栅15，空气从进风格栅15进入盘管式溶液除湿器4的腔体内，

压缩机7的一端通过第一管道28连接冷凝器8的一端，冷凝器8的另一端通过第二管道29连接节流阀9，节流阀9的另一端通过第三管道30连接蒸发器10的一端，蒸发器10的另一端通过第四管道27连接压缩机7的另一端，

第二溶液喷淋管11通过第五管道25连接第二调节阀21，第二调节阀21的另一端连接溶液换热器22，

盘管式溶液除湿器4的下部腔体连接排液管,排液管连接第六管道26，第六管道26的另一端连接第二储液罐20(稀溶液)，第二储液罐20(稀溶液)通过管道还连接第二溶液泵19，第二溶液泵19的另一端连接溶液换热器22，第一调节阀16的一端连接溶液换热器22，第一调节阀16的另一端通过第七管道23连接第一溶液喷淋管12，第一溶液泵18的一端连接溶液换热器22，第一溶液泵18的另一端连接第一储液罐(浓溶液)17，

在溶液换热器22的内部第一调节阀16的一端连接第二溶液泵19的一端，第一溶液泵18的一端连接第二调节阀21；

填料式溶液再生器3的下部腔体连接排液管，排液管的另一端连接通过第八管道24连接第一储液罐17(浓溶液),图中箭头还表示流向。

一种复合式溶液除湿再生方法，充分发挥蒸汽压缩释放的冷凝热以及太阳能热量，实现能源的综合利用，提升溶液再生能力；利用蒸汽压缩系统的蒸发冷量，抑制除湿溶液的温升，提升除湿能力。

实施例2：如图1所示，一种复合式溶液除湿再生方法，包括再生空气热处理步骤、蒸汽压缩循环步骤和溶液除湿再生步骤；

再生空气热处理步骤：气体通过冷凝器8进行热交换，经过热交换的气体再通过太阳能空气集热器2进行加热，经过加热的气体送入填料式溶液再生器3；

蒸汽压缩循环步骤：

气态制冷剂经过压缩机7的压缩处理，由气态制冷剂变为高温高压的液态制冷剂，并由压缩机7流向冷凝器8，冷凝器8内部高温高压的液态制冷剂通过冷凝器盘管与外部流动的低温空气发生热交换过程，空气将部分热量带走，制冷剂变为低温高压的液态制冷剂，并由冷凝器流8向节流阀9，经过节流阀9的节流降压作用，低温高压的液态制冷剂变为低温低压的气态制冷剂，并流向蒸发器10，蒸发器10内部低温低压的气态制冷剂通过蒸发器盘管与外部流动的除湿溶液进行热交换过程，吸收盘管外部除湿溶液的热量，并流向压缩机7。

溶液除湿再生步骤：

高浓度的除湿溶液经过盘管式除湿器4上部第二喷淋管11，均匀分布在盘管式除湿器4内部盘管(蒸发器10盘管)表面，通过盘管表面将热量传递给管内低温制冷剂，与待处理空气进行热质传递过程，吸收待处理空气的水蒸气和潜热后变为低浓度溶液并从盘管式除湿器4底部排除，流经第二储液罐20(稀溶液)、溶液换热器22、溶液再生器3，经第一喷淋管12作用，均匀分布在填料表面，与来流再生空气进行热质交换，溶液内部的水分被再生空气带走，其浓度不断增加，并经溶液再生器3底部流出，流经第一储液罐17(浓溶液)、溶液换热器22进入盘管式除湿器4。

实施例3：如图1所示，一种复合式溶液除湿再生设备,包括再生空气热处理段、蒸汽压缩循环系统和溶液除湿再生系统；再生空气热处理段由蒸汽压缩循环系统的冷凝器和太阳能空气集热器构成；蒸汽压缩循环系统由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀及相应管件构成；溶液除湿再生系统由填料式再生器、喷淋式盘管除湿器及相应的构件组成；

空气预热器1内设有蒸汽压缩系统的冷凝器8，经风管、太阳能空气集热器2连接至填料式再生器3，构成空气热处理段；

空气预热器1内部的冷凝器8和压缩机7、节流阀9、盘管式除湿器4内部的蒸发器10相连，构成蒸汽压缩循环回路。

填料式再生器3的排液管经第一溶液罐(浓溶液)17、第一溶液泵18、溶液换热22、第二调节阀21与盘管式除湿器4的第二溶液喷淋管11相连；盘管式除湿器4的排液管经第二储液罐20(稀溶液)、第二溶液泵19、溶液换热器22、第一调节阀16与填料式再生器3的第一溶液喷淋管12相连，构成溶液除湿再生循环回路；

作为一种优选，复合式溶液除湿再生设备中设有叉流型溶液换热器22。

一种复合式溶液除湿再生方法，含有以下步骤；通过对再生空气热处理，充分利用蒸汽压缩释放的冷凝热以及太阳能热量，实现能源的综合利用的同时，并提升溶液再生能力；溶液除湿器利用蒸汽压缩系统的蒸发冷量，抑制除湿溶液的温升，提升除湿能力。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合式溶液除湿再生设备,其特征在于包括再生空气热处理装置、蒸汽压缩循环系统和溶液除湿再生系统；再生空气热处理装置由蒸汽压缩循环系统的冷凝器和太阳能空气集热器构成；蒸汽压缩循环系统由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀及相应管件构成；溶液除湿再生系统由填料式再生器、喷淋式盘管除湿器及相应的构件组成。

2.根据权利要求1所述的一种复合式溶液除湿再生设备，其特征在于再生空气热处理装置为空气预热器内设有蒸汽压缩系统的冷凝器，经风管、太阳能空气集热器连接至填料式再生器。

3.根据权利要求1所述的一种复合式溶液除湿再生设备，其特征在于蒸汽压缩循环系统为空气预热器内部的冷凝器和压缩机、节流阀、盘管式除湿器内部的蒸发器相连，构成蒸汽压缩循环回路。

4.根据权利要求1所述的一种复合式溶液除湿再生设备，其特征在于溶液除湿再生系统的填料式再生器的排液管经第一溶液罐、第一溶液泵、溶液换热、第二调节阀与盘管式除湿器的第二溶液喷淋管相连；盘管式除湿器的排液管经第二储液罐、第二溶液泵、溶液换热器、第一调节阀与填料式再生器的第一溶液喷淋管相连，构成溶液除湿再生循环回路。

5.根据权利要求1所述的一种复合式溶液除湿再生设备，其特征在于复合式溶液除湿再生设备中设有叉流型溶液换热器。

6.一种复合式溶液除湿再生方法，包括再生空气热处理步骤、蒸汽压缩循环步骤和溶液除湿再生步骤；

再生空气热处理步骤：气体通过冷凝器进行热交换，经过热交换的气体再通过太阳能空气集热器进行加热，经过加热的气体送入填料式溶液再生器；

蒸汽压缩循环步骤：气态制冷剂经过压缩机的压缩处理，由气态制冷剂变为高温高压的气态制冷剂，并由压缩机流向冷凝器，冷凝器内部高温高压的气态制冷剂通过冷凝器盘管与外部流动的低温空气发生热交换过程，空气将部分热量带走，制冷剂变为低温高压的液态制冷剂，并由冷凝器流向节流阀，经过节流阀的节流降压作用，低温高压的液态制冷剂变为低温低压的气态制冷剂，并流向冷凝器，蒸发器内部低温低压的气态制冷剂通过蒸发器盘管与外部流动的除湿溶液进行热交换过程，吸收盘管外部除湿溶液的热量，并流向压缩机；

溶液除湿再生步骤：高浓度的除湿溶液经过除湿器上部喷淋管，均匀分布在除湿器内部盘管表面，通过盘管表面将热量传递给管内低温制冷剂，与待处理空气进行热质传递过程，吸收待处理空气的水蒸气和潜热后变为低浓度溶液并从除湿器底部排出，流经低浓度溶液罐、溶液换热器、溶液再生器，经喷淋管作用，均匀分布在填料表面，与来流再生空气进行热质交换，溶液内部的水分被再生空气带走，其浓度不断增加，并经再生器底部流出，流经高浓度溶液罐、溶液换热器进入溶液除湿器。

7.根据权利要求6所述的一种复合式溶液除湿再生方法，其特征在于利用再热空气的方式进行溶液的再生过程，综合利用太阳能，实现绿色、节能、环保的特征。

8.根据权利要求6所述的一种复合式溶液除湿再生方法，其特征在于利用蒸汽压缩循环中蒸发器产生的冷量，将多余的除湿潜热带走，维持除湿溶液的除湿能力，提升了除湿效果。