一種叉流式內(nèi)冷型溶液除濕器及其方法

　　專利名稱：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)境中的濕度過大對人體舒適度和健康都會造成不利影響。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，對室內(nèi)空氣品質(zhì)造成不利影響。針對這些問題，目前業(yè)界普遍認(rèn)為有效的解決途徑是將溫濕度分開獨(dú)立控制，即采用單獨(dú)的除濕器對濕空氣進(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，正得到越來越多的應(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，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)是否對除濕過程加入外界冷量進(jìn)行冷卻，可將除濕器分為兩大類: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(nèi)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(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，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)管之間水平穿過時，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LiCl、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，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之間水平穿過時，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LiCl、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，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時，與除濕溶液接觸并發(fā)生傳熱傳質(zhì)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(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，從而完成整個循環(huán)。在除濕過程發(fā)生的同時，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，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)之間水平穿過時，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LiCl、CaCl2或LiBr溶液。

　　全文摘要

　　本發(fā)明公開了一種叉流式內(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B01D53/26GKSQ

　　公開日2013年5月22日申請日期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,陳光明申請人:浙江大學(xué)