利用太阳能热水进行溶液浓缩的空调风除湿装置的制作方法

本发明属于卷烟生产车间用空调风的除湿技术领域，特别涉及一种利用太阳能热水进行溶液浓缩的空调风除湿装置。

背景技术：

保持卷烟生产环境工艺的温湿度标准是确保卷烟生产质量的一项重要措施。在炎热的夏季，由于室外环境的空气温度高、湿度大，再加上近几年极端天气频繁，造成卷烟生产制冷机即使全部开启也无法保证对制丝、卷包、储丝等生产车间的温湿度控制。既造成了大量的制冷机电能浪费，又不能保障卷烟生产车间的温湿度标准，对卷烟生产质量造成了较大的影响。

造成上述问题产生的一个很重要的原因，就是由于制冷机制取的冷量，除用来降低通过组合式空调机组送往生产车间的空气温度外，还需要对车间回风及室外新风进行除湿。我们现在的室内温湿度控制方式为：在整个夏季和部分春秋季节，空调新、回风混合风含湿量大于所要求的送风含湿量，此时利用制冷机制取的7℃的冷水，通过空调机组内的表冷器，将新风与室内回风的混合风的温度降低到空气的露点温度以下，使空气析出部分凝结水，然后，再通过蒸汽加热器加热到所需的送风温度，最后送到生产车间内，与生产车间内温度较高的风混合，从而源源不断地吸收室内散发的热量和水分，使室内温度和相对湿度始终控制在卷烟工艺要求的温湿度范围内。

该空调调节方式所存在的问题是：为了将空气进行除湿，需要将空气温度降低到低于空气的露点温度。以制丝车间夏季的温湿度工艺标准：温度27±3℃，相对湿度65±5%为例，夏季天气炎热时现场测量的空调送风温度为23.6℃。而查空调焓湿图表可得，要使空气除湿，需要将生产车间空气温湿度降低到温度27℃、相对湿度65%所对应的露点温度为19.9℃以下，为确保新回风混合风的除湿效果，混合风的温度应降低到不高于17℃。也就是说，若按现场测得的空调的实际运行状态，空调混合风经表冷器冷却除湿后，需从不高于17℃的温度加热到23.6℃，需提高不少于6.6℃。这就造成了空调新、回风混合风先冷却到不高于17℃，再加热到23.6℃的冷热抵消现象。若以每台空调送风量12万m3/h计，混合风冷却到17℃，每台空调需白白消耗掉266.64kw的能量（据公式q=cmδt计算得到，计算过程省略），其能源损耗情况可想而知。

技术实现要素：

本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种利用太阳能热水进行溶液浓缩的空调风除湿装置，利用本装置可以单独首先对空调风进行除湿，然后再利用空调制冷机制取低于空调送风温度的冷冻水对混合空气进行降温，当混合风降温到要求指标时，通过送风机送往卷烟生产车间，为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种利用太阳能热水进行溶液浓缩的空调风除湿装置，其特征在于，包括除湿机构和除湿再生机构，所述除湿机构和除湿再生机构之间通过第一换热器进行热量交换；所述除湿机构包括冷水循环系统、第一填料箱体和稀除湿溶液池，在第一填料箱体内设有用于被除湿风和稀除湿溶液充分接触的第一曲线形填料，在第一曲线形填料的上方设有第一喷淋头，在第一喷淋头与稀除湿溶液池之间连通有第一输送管，在第一输送管上安装有第一溶液泵，冷水循环系统通过第二换热器与第一输送管内的稀除湿溶液进行热量交换；所述除湿再生机构包括热水循环系统、第二填料箱体和浓除湿溶液池，在第二填料箱体内设有用于再生通风和浓除湿溶液充分接触的第二曲线形填料，在第二曲线形填料的上方设有第二喷淋头，在第二喷淋头与浓除湿溶液池之间连通有第二输送管，在第二输送管上安装有第二溶液泵，热水循环系统通过第三换热器与第二输送管内的浓除湿溶液进行热量交换；所述稀除湿溶液与浓除湿溶液之间通过第一换热器为进行热量交换。

优选的，所述稀除湿溶液和浓除湿溶液均为溴化锂溶液。

优选的，第一曲线形填料和第二曲线形填料均为波浪形填料。

优选的，所述冷水循环系统内的冷水温度为18℃。

优选的，所述冷水循环系统内采用太阳能热水，且热水温度为70℃至80℃。

本发明所具有的有益效果为：将除湿机构安装在新风段和滤筒过滤段之间以对由回风机和新风段产生的新、回混合风进行除湿，实现了首先单独对空调风进行除湿，然后再利用表冷器制取低于空调送风温度的冷冻水对混合空气进行降温，当混合风降温到要求指标时，通过送风机送往卷烟生产车间，其中除湿机构位于空调机房内，除湿再生机构位于空调机房外。

附图说明

图1为组合式空调机组送风流程图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为溴化锂溶液的焓湿图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如图1所示，为现有的组合式空调机组送风流程图，空调回风管道9内的回风循环流回空调机房1内，然后依次经过回风机2、排风段3、新风段4、滤筒过滤段5、表冷器6、加热器的先除湿后加热后由送风机8送入空调送风管道，以对卷烟生产车间进行除湿降温，该空调调节方式主要存在如背景技术中所述的问题，为了解决上述问题，在新风段4和滤筒过滤段5之间增设本空调风除湿装置。

如图2所示，一种利用太阳能热水进行溶液浓缩的空调风除湿装置，包括除湿机构和除湿再生机构，所述除湿机构和除湿再生机构之间通过第一换热器20进行热量交换；所述除湿机构包括冷水循环系统13、第一填料箱体12和稀除湿溶液池19，在第一填料箱体12内设有用于被除湿风11和稀除湿溶液18充分接触的第一曲线形填料16，在第一曲线形填料16的上方设有第一喷淋头30，在第一喷淋头30与稀除湿溶液池19之间连通有第一输送管15，在第一输送管15上安装有第一溶液泵17，冷水循环系统13通过第二换热器14与第一输送管15内的稀除湿溶液18进行热量交换；所述除湿再生机构包括热水循环系统23、第二填料箱体22和浓除湿溶液池29，在第二填料箱体22内设有用于再生通风21和浓除湿溶液28充分接触的第二曲线形填料26，在第二曲线形填料26的上方设有第二喷淋头31，在第二喷淋头31与浓除湿溶液池29之间连通有第二输送管25，在第二输送管25上安装有第二溶液泵27，热水循环系统23通过第三换热器24与第二输送管25内的浓除湿溶液28进行热量交换；所述稀除湿溶液18与浓除湿溶液28之间通过第一换热器20为进行热量交换。

所述稀除湿溶液18和浓除湿溶液28可为三甘醇溶液、溴化锂溶液、氯化锂溶液或氯化钙溶液，本实施例中采用溴化锂溶液。

为了进一步增加通风与除湿溶液之间的接触面积，所述第一曲线形填料16和第二曲线形填料26均为波浪形填料。

所述冷水循环系统13内的冷水温度为18℃；所述冷水循环系统23内采用太阳能热水，且热水温度为70℃至80℃。

本发明在使用时，将除湿机构安装在新风段4和滤筒过滤段5之间以对由回风机2和新风段4产生的新、回混合风进行除湿，实现了首先单独对空调风进行除湿，然后再利用表冷器6制取低于空调送风温度的冷冻水对混合空气进行降温，当混合风降温到要求指标时，通过送风机送往卷烟生产车间，其中除湿机构位于空调机房1内，除湿再生机构位于空调机房1外。

本发明的工作原理为：由于被处理空气的水蒸气分压力与除湿溶液的表面蒸汽压之间的压差是水分由空气向除湿溶液传递的驱动力，因此除湿溶液除湿性能的优劣取决于其表面蒸汽压的大小。除湿溶液表面蒸汽压越低，在相同的处理条件下，溶液的除湿能力越强，与所接触的湿空气达到平衡时，湿空气的相对湿度越低。除湿溶液的表面蒸汽压是除湿溶液温度t与浓度ξ的函数，随着除湿溶液温度的降低、除湿溶液浓度的升高而降低。当被处理空气与除湿溶液接触达到平衡时，二者的温度和水蒸气分压力分别对应相等。

如图3所示，除湿溶液的等浓度线与湿空气的等湿度线基本重合。对于相同的空气状态d与相同浓度、温度不同的溶液（a、b、c）接触，最后达到平衡的空气终状态，溶液的温度越低，其等效含湿量也越低。

由图3可知，溴化锂溶液的温度越低，浓度越高，溶液的除湿效果越强。

以百分比浓度为50%的溴化锂溶液为例，当温度为20℃（稍高于冷冻水供水温度18℃）时，溴化锂溶液表面空气中的水蒸气含量仅为3.6g/kg干空气，如图3中点c所示，空气中其余的水分都被溴化锂溶液所吸收，从而混合空气就变干燥了。而当溶液的温度升高到50℃时，如图3中点a所示，溴化锂溶液表面空气中的水蒸气含量可升高到23.5g/kg干空气而不被溶液吸收，若采用70—80℃的太阳能热水加热，则溴化锂溶液表面空气含湿量可更高而不被溶液吸收。若如图2中除湿再生机构所示，利用室外再生空气即可将溴化锂溶液中的水分带走。

由于送风温度为23.6℃，我们只需要将新、回风混合风的温度降低到23.6℃即可。即我们所供冷冻水的温度只需要比23.6℃低3-4℃，即冷冻水供水温度为18℃左右，即可满足组合式空调机组的降温要求。若冷冻水供水温度从8℃（制冷机最低供水温度为7℃）提高到18℃，制冷机的制冷性能系数（制冷机的制冷量与耗电量的比值）从现有的3.6提高到了4.3.不但组合式空调机组需要提供的冷量少了，制冷机的运行性能系数也得到了大幅度的提升。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。