一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法

　　專(zhuān)利名稱(chēng)：一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及除濕器，尤其涉及一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法。

　　背景技術(shù)：室內(nèi)環(huán)境中的濕度過(guò)大對(duì)人體舒適度和健康都會(huì)造成不利影響。因此制冷空調(diào)系統(tǒng)除了控制溫度之外，通常也要承擔(dān)起除濕的任務(wù)。傳統(tǒng)的制冷除濕方法采用表面冷卻器來(lái)降溫除濕，這就需要使制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度。如果僅是為了保證室內(nèi)溫度，蒸發(fā)溫度則可以提高很多。這樣不僅造成了不必要的能源消耗，更難以適應(yīng)溫濕度比的變化。而且，制冷除濕的凝結(jié)水容易滋生霉菌，對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)造成不利影響。針對(duì)這些問(wèn)題，目前業(yè)界普遍認(rèn)為有效的解決途徑是將溫濕度分開(kāi)獨(dú)立控制，即采用單獨(dú)的除濕器對(duì)濕空氣進(jìn)行處理。溶液除濕方式由于在節(jié)約能源和提高室內(nèi)空氣品質(zhì)等方面所具備的優(yōu)勢(shì)，正得到越來(lái)越多的應(yīng)用。溶液除濕使用具有吸濕性質(zhì)的鹽溶液作為工作介質(zhì)，由除濕器、再生器及循環(huán)泵構(gòu)成主要系統(tǒng)。當(dāng)空氣在除濕器內(nèi)與噴灑的吸收液接觸時(shí)，空氣中的水分被溶液吸收而除濕。吸收水分后的溶液由循環(huán)泵送到再生器，和由加熱盤(pán)管加熱的再生空氣接觸，溶液中的水分蒸發(fā)并伴隨再生空氣排出室外，再生器內(nèi)濃度提高的溶液再由循環(huán)泵送入除濕器。除濕器是溶液除濕系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，根據(jù)是否對(duì)除濕過(guò)程加入外界冷量進(jìn)行冷卻，可將除濕器分為兩大類(lèi):內(nèi)冷型除濕器和絕熱型除濕器。在絕熱型除濕器中，濕空氣中的水蒸氣被除濕溶液吸收時(shí)會(huì)釋放出相變潛熱，使除濕溶液的溫度升高，除濕效率下降。內(nèi)冷型除濕器則是在空氣被除濕溶液除濕的同時(shí)，用外界冷源(冷卻水、冷卻空氣等)將除濕過(guò)程釋放出的部分潛熱帶走，減少了除濕過(guò)程的不可逆損失，從而提高了除濕效率。強(qiáng)化換熱的叉流型除濕器屬于內(nèi)冷型除濕器。液體除濕雖然具有連續(xù)除濕、再生動(dòng)作較快、可殺菌并洗滌空氣、可獲得穩(wěn)定的干空氣等優(yōu)點(diǎn)，但是由于溶液是以霧狀與空氣接觸，需防止溶液帶出或飛散。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有溶液除濕系統(tǒng)的不足，提供一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法。叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器由并排或串聯(lián)的多個(gè)除濕單元組成，除濕單元包括分水管、集水管、毛細(xì)管、套管、集液槽、吸液層；分水管垂直平行設(shè)有多根毛細(xì)管，多根毛細(xì)管的端部設(shè)有集水管，集水管下方設(shè)有集液槽，分水管外設(shè)有套管，每根毛細(xì)管外均勻緊密地纏繞一層或多層吸液層。所述的吸液層的材料為燈芯絨。叉流式內(nèi)冷型溶液除濕方法是:除濕溶液流入套管與分水管之間的間隙后，由于重力的作用，將順著毛細(xì)管外表面向下流動(dòng)，而覆蓋在毛細(xì)管外的吸液層的毛細(xì)抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細(xì)管外，從而與水平穿過(guò)的濕空氣發(fā)生熱質(zhì)交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時(shí)與毛細(xì)管內(nèi)的冷卻水發(fā)生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽收集循環(huán)使用；冷卻水從分水管流入毛細(xì)管，與毛細(xì)管外的除濕溶液發(fā)生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來(lái)的熱量，然后再經(jīng)由集水管流出循環(huán)使用；濕空氣從平行的毛細(xì)管之間水平穿過(guò)時(shí)，與除濕溶液接觸并發(fā)生傳熱傳質(zhì)作用，從而達(dá)到除濕效果。所述的除濕溶液為L(zhǎng)iCl、CaCl2或LiBr溶液。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果:

　　1)處理相同質(zhì)量流量的濕空氣，該除濕器所消耗的溶液質(zhì)量流量比傳統(tǒng)填料塔式除濕器消耗的溶液流量小得多；

　　2)處理濕空氣的過(guò)程中造成的空氣側(cè)壓降更低，經(jīng)處理后進(jìn)入室內(nèi)的空氣中不會(huì)攜帶溶液液滴；

　　3)與轉(zhuǎn)輪固體吸附除濕器和傳統(tǒng)的液體除濕器相比，該除濕器具有更好的除濕性能。

　　圖1是叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中除濕單元的平面示意圖3是使用本發(fā)明的溶液除濕系統(tǒng)的流程圖。

　　具體實(shí)施例方式叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器由并排或串聯(lián)的多個(gè)除濕單元組成，除濕單元包括分水管1、集水管2、毛細(xì)管3、套管4、集液槽5、吸液層6;分水管I垂直平行設(shè)有多根毛細(xì)管3，多根毛細(xì)管3的端部設(shè)有集水管2，集水管2下方設(shè)有集液槽5，分水管I外設(shè)有套管4，每根毛細(xì)管外均勻緊密地纏繞一層或多層吸液層6。所述的吸液層6的材料為燈芯絨。叉流式內(nèi)冷型溶液除濕方法是:除濕溶液流入套管4與分水管I之間的間隙后，由于重力的作用，將順著毛細(xì)管3外表面向下流動(dòng)，而覆蓋在毛細(xì)管3外的吸液層6的毛細(xì)抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細(xì)管3外，從而與水平穿過(guò)的濕空氣發(fā)生熱質(zhì)交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時(shí)與毛細(xì)管3內(nèi)的冷卻水發(fā)生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽5收集循環(huán)使用；冷卻水從分水管I流入毛細(xì)管3，與毛細(xì)管3外的除濕溶液發(fā)生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來(lái)的熱量，然后再經(jīng)由集水管2流出循環(huán)使用；濕空氣從平行的毛細(xì)管3之間水平穿過(guò)時(shí)，與除濕溶液接觸并發(fā)生傳熱傳質(zhì)作用，從而達(dá)到除濕效果。所述的除濕溶液為L(zhǎng)iCl、CaCl2或LiBr溶液。

　　實(shí)施例使用叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由除濕器、再生器、表面冷卻器、風(fēng)機(jī)、冷卻塔、稀溶液池、濃溶液池、溶液熱交換器、加熱器、水泵、溶液泵組成。除濕溶液流入套管后，將順著毛細(xì)管向下流動(dòng)，并依靠燈芯絨的毛細(xì)抽吸作用均勻分布在毛細(xì)管外。濕空氣從平行板之間水平通過(guò)時(shí)，與除濕溶液接觸并發(fā)生傳熱傳質(zhì)作用，完成除濕過(guò)程。吸收了水蒸汽和汽化潛熱的稀溶液則由集液槽收集起來(lái)流出除濕器來(lái)到稀溶液池，接著由溶液泵送到熱交換器放熱。從熱交換器流出的稀溶液流入再生器，與室外空氣發(fā)生熱質(zhì)交換后變?yōu)闈馊芤毫魅霛馊芤撼亍Ｈ缓笤倥c稀溶液進(jìn)行換熱后再流回除濕器，從而完成整個(gè)循環(huán)。在除濕過(guò)程發(fā)生的同時(shí)，冷卻水從分水管流入毛細(xì)管網(wǎng)，吸收水蒸汽冷凝釋放出來(lái)的熱量，然后再由集水槽收集回到冷卻塔。

　　權(quán)利要求

　　1.一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器，其特征在于由并排或串聯(lián)的多個(gè)除濕單元組成，除濕單元包括分水管(I)、集水管(2)、毛細(xì)管(3)、套管(4)、集液槽(5)、吸液層￠);分水管(I)垂直平行設(shè)有多根毛細(xì)管(3)，多根毛細(xì)管(3)的端部設(shè)有集水管(2)，集水管(2)下方設(shè)有集液槽(5)，分水管(I)外設(shè)有套管(4)，每根毛細(xì)管外均勻緊密地纏繞一層或多層吸液層(6)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器，其特征在于所述的吸液層(6)的材料為燈芯絨。

　　3.一種使用如權(quán)利要求1所述除濕器的叉流式內(nèi)冷型溶液除濕方法，其特征在于:除濕溶液流入套管(4)與分水管(I)之間的間隙后，由于重力的作用，將順著毛細(xì)管(3)外表面向下流動(dòng)，而覆蓋在毛細(xì)管(3)外的吸液層(6)的毛細(xì)抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細(xì)管(3)外，從而與水平穿過(guò)的濕空氣發(fā)生熱質(zhì)交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時(shí)與毛細(xì)管(3)內(nèi)的冷卻水發(fā)生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽(5)收集循環(huán)使用；冷卻水從分水管(I)流入毛細(xì)管(3)，與毛細(xì)管(3)外的除濕溶液發(fā)生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來(lái)的熱量，然后再經(jīng)由集水管(2)流出循環(huán)使用；濕空氣從平行的毛細(xì)管(3)之間水平穿過(guò)時(shí)，與除濕溶液接觸并發(fā)生傳熱傳質(zhì)作用，從而達(dá)到除濕效果。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕方法，其特征在于所述的除濕溶液為L(zhǎng)iCl、CaCl2或LiBr溶液。

　　全文摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法。它由并排或串聯(lián)的多個(gè)除濕單元組成，除濕單元包括分水管、集水管、毛細(xì)管、套管、集液槽、吸液層；分水管垂直平行設(shè)有多根毛細(xì)管，多根毛細(xì)管的端部設(shè)有集水管，集水管下方設(shè)有集液槽，分水管外設(shè)有套管，每根毛細(xì)管外均勻緊密地纏繞一層或多層吸液層。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果1)處理相同質(zhì)量流量的濕空氣，該除濕器所消耗的溶液質(zhì)量流量比傳統(tǒng)填料塔式除濕器消耗的溶液流量小得多；2)處理濕空氣的過(guò)程中造成的空氣側(cè)壓降更低，經(jīng)處理后進(jìn)入室內(nèi)的空氣中不會(huì)攜帶溶液液滴；3)與轉(zhuǎn)輪固體吸附除濕器和傳統(tǒng)的液體除濕器相比，該除濕器具有更好的除濕性能。

　　文檔編號(hào)B01D53/26GKSQ

　　公開(kāi)日2013年5月22日申請(qǐng)日期2012年11月29日優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日

　　發(fā)明者張紹志,彭彧,牛梅梅,陳光明申請(qǐng)人:浙江大學(xué)