一種叉流式內冷型溶液除濕器及其方法

一種叉流式內冷型溶液除濕器及其方法

　　專利名稱：一種叉流式內冷型溶液除濕器及其方法

　　技術領域：本發明涉及除濕器，尤其涉及一種叉流式內冷型溶液除濕器及其方法。

　　背景技術：室內環境中的濕度過大對人體舒適度和健康都會造成不利影響。因此制冷空調系統除了控制溫度之外，通常也要承擔起除濕的任務。傳統的制冷除濕方法采用表面冷卻器來降溫除濕，這就需要使制冷系統的蒸發溫度低于空氣的露點溫度。如果僅是為了保證室內溫度，蒸發溫度則可以提高很多。這樣不僅造成了不必要的能源消耗，更難以適應溫濕度比的變化。而且，制冷除濕的凝結水容易滋生霉菌，對室內空氣品質造成不利影響。針對這些問題，目前業界普遍認為有效的解決途徑是將溫濕度分開獨立控制，即采用單獨的除濕器對濕空氣進行處理。溶液除濕方式由于在節約能源和提高室內空氣品質等方面所具備的優勢，正得到越來越多的應用。溶液除濕使用具有吸濕性質的鹽溶液作為工作介質，由除濕器、再生器及循環泵構成主要系統。當空氣在除濕器內與噴灑的吸收液接觸時，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泵送到再生器，和由加熱盤管加熱的再生空氣接觸，溶液中的水分蒸發并伴隨再生空氣排出室外，再生器內濃度提高的溶液再由循環泵送入除濕器。除濕器是溶液除濕系統的關鍵部件，根據是否對除濕過程加入外界冷量進行冷卻，可將除濕器分為兩大類:內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會釋放出相變潛熱，使除濕溶液的溫度升高，除濕效率下降。內冷型除濕器則是在空氣被除濕溶液除濕的同時，用外界冷源(冷卻水、冷卻空氣等)將除濕過程釋放出的部分潛熱帶走，減少了除濕過程的不可逆損失，從而提高了除濕效率。強化換熱的叉流型除濕器屬于內冷型除濕器。液體除濕雖然具有連續除濕、再生動作較快、可殺菌并洗滌空氣、可獲得穩定的干空氣等優點，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。

　　發明內容

　　本發明的目的是克服現有溶液除濕系統的不足，提供一種叉流式內冷型溶液除濕器及其方法。叉流式內冷型溶液除濕器由并排或串聯的多個除濕單元組成，除濕單元包括分水管、集水管、毛細管、套管、集液槽、吸液層；分水管垂直平行設有多根毛細管，多根毛細管的端部設有集水管，集水管下方設有集液槽，分水管外設有套管，每根毛細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，將順著毛細管外表面向下流動，而覆蓋在毛細管外的吸液層的毛細抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細管外，從而與水平穿過的濕空氣發生熱質交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時與毛細管內的冷卻水發生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽收集循環使用；冷卻水從分水管流入毛細管，與毛細管外的除濕溶液發生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來的熱量，然后再經由集水管流出循環使用；濕空氣從平行的毛細管之間水平穿過時，與除濕溶液接觸并發生傳熱傳質作用，從而達到除濕效果。所述的除濕溶液為LiCl、CaCl2或LiBr溶液。本發明與現有技術相比具有的有益效果:

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

　　2)處理濕空氣的過程中造成的空氣側壓降更低，經處理后進入室內的空氣中不會攜帶溶液液滴；

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

　　圖1是叉流式內冷型溶液除濕器的結構示意圖2是本發明中除濕單元的平面示意圖3是使用本發明的溶液除濕系統的流程圖。

　　具體實施例方式叉流式內冷型溶液除濕器由并排或串聯的多個除濕單元組成，除濕單元包括分水管1、集水管2、毛細管3、套管4、集液槽5、吸液層6;分水管I垂直平行設有多根毛細管3，多根毛細管3的端部設有集水管2，集水管2下方設有集液槽5，分水管I外設有套管4，每根毛細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，將順著毛細管3外表面向下流動，而覆蓋在毛細管3外的吸液層6的毛細抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細管3外，從而與水平穿過的濕空氣發生熱質交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時與毛細管3內的冷卻水發生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽5收集循環使用；冷卻水從分水管I流入毛細管3，與毛細管3外的除濕溶液發生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來的熱量，然后再經由集水管2流出循環使用；濕空氣從平行的毛細管3之間水平穿過時，與除濕溶液接觸并發生傳熱傳質作用，從而達到除濕效果。所述的除濕溶液為LiCl、CaCl2或LiBr溶液。

　　實施例使用叉流式內冷型溶液除濕器的空氣調節系統。該系統主要由除濕器、再生器、表面冷卻器、風機、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，將順著毛細管向下流動，并依靠燈芯絨的毛細抽吸作用均勻分布在毛細管外。濕空氣從平行板之間水平通過時，與除濕溶液接觸并發生傳熱傳質作用，完成除濕過程。吸收了水蒸汽和汽化潛熱的稀溶液則由集液槽收集起來流出除濕器來到稀溶液池，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，與室外空氣發生熱質交換后變為濃溶液流入濃溶液池。然后再與稀溶液進行換熱后再流回除濕器，從而完成整個循環。在除濕過程發生的同時，冷卻水從分水管流入毛細管網，吸收水蒸汽冷凝釋放出來的熱量，然后再由集水槽收集回到冷卻塔。

　　權利要求

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

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

　　3.一種使用如權利要求1所述除濕器的叉流式內冷型溶液除濕方法，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，將順著毛細管(3)外表面向下流動，而覆蓋在毛細管(3)外的吸液層(6)的毛細抽吸作用將使除濕溶液均勻分布在毛細管(3)外，從而與水平穿過的濕空氣發生熱質交換，吸收濕空氣中的水蒸氣和相變潛熱，與此同時與毛細管(3)內的冷卻水發生熱交換，除濕溶液最后被除濕器底部的集液槽(5)收集循環使用；冷卻水從分水管(I)流入毛細管(3)，與毛細管(3)外的除濕溶液發生熱交換，吸收水蒸汽冷凝釋放出來的熱量，然后再經由集水管(2)流出循環使用；濕空氣從平行的毛細管(3)之間水平穿過時，與除濕溶液接觸并發生傳熱傳質作用，從而達到除濕效果。

　　4.根據權利要求3所述的一種叉流式內冷型溶液除濕方法，其特征在于所述的除濕溶液為LiCl、CaCl2或LiBr溶液。

　　全文摘要

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

　　文檔編號B01D53/26GKSQ

　　公開日2013年5月22日申請日期2012年11月29日優先權日2012年11月29日

　　發明者張紹志,彭彧,牛梅梅,陳光明申請人:浙江大學