板式除湿装置及除湿方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及冷却除湿领域，尤其涉及一种板式除湿装置及除湿方法。
【背景技术】
[0002]除湿是工业生产及日常生活中经常遇见的问题，同时是许多工业生产的必要工序，例如合成树脂的高速喷射成型过程的除湿、汽车制造的喷漆车间的除湿、启动制动器中压缩空气除湿、食品、化工等干燥系统的气体除湿以及空调的室内除湿等。
[0003]其中冷却除湿法是目前最常用的含湿气体的除湿方法之一，冷却除湿的原理是将含湿气体冷却到露点温度，存在于含湿气体中的水分便会冷凝析出形成的冷凝液体，再将冷凝液体脱除。冷却除湿法与液体/固体吸附剂除湿法相比，能够在设计温度范围内连续除湿，避免了使用除湿剂及定期更换除湿剂的问题，因而更加高效、环保。
[0004]在已公布的冷却除湿法的相关专利中，如CN102177825A和CN2415292，所述冷却除湿装置内分别采用了管式换热器和翅片式换热器。在含湿率较高的工况下，管式换热器的传热管易被析出的冷凝液体包围，阻碍传热，降低除湿效果;翅片式换热器中的翅片密度较大，含湿气体中析出的冷凝液体会淹没翅片，并在翅片间滞止，减弱传热效率，降低除湿效果；另外，采用管式换热器和翅片式换热器进行除湿时，难以在线清洗换热表面，不适合含粉尘的含湿气体的除湿处理。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种板式除湿装置及除湿方法，解决了目前冷却除湿装置的传热效率低，除湿效果差的问题，还可以解决现有除湿设备体积大、不适应狭小空间内除湿处理需求的问题。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种板式除湿装置，其特征在于，采用板式冷却器进行除湿，
[0008]板式冷却器包括壳体和冷却芯体，冷却芯体安装于壳体内部；
[0009]冷却芯体包括气体通道、冷却剂通道以及多个间隔设置的换热板对；
[0010]换热板对包括至少两个平行换热板片；
[0011]气体通道形成于每两个换热板对之间的间隙内；
[0012]壳体一端设有含湿气体入口，其另一端设有第一出口，所述含湿气体入口和所述第一出口分别与所述气体通道连通；
[0013]壳体上设有冷却剂入口和冷却剂出口，所述冷却剂入口和冷却剂出口分别与冷却剂通道连通，冷却剂通道形成于壳体空间内；
[0014]所述换热板对在壳体内在竖直方向层叠布置，气体通道内的介质沿竖直方向流动，竖直方向为与水平方向垂直的方向；
[0015]壳体的顶部设有含湿气体入口，底部设有第一出口，所述含湿气体入口与所述气体通道的进口连通，气体通道的出口与第一出口连通。
[0016]进一步地，所述换热板对为多个平行设置，气体通道为多个平行通道。
[0017]进一步地，多个换热板对的尺寸相同，多个换热板对在壳体内等间距层叠分布。
[0018]进一步地，所述冷却芯体设有如下任意一种结构或任意组合:
[0019]第一方案:换热板片设有多个突起部；
[0020]第二方案:换热板片设有多个具有脊的波纹；
[0021]第三方案:换热板片设有多个具有谷结构的波纹；
[0022]第四方案:换热板片均匀分布有多个圆环式凸起或圆环式凹槽；
[0023]第五方案:换热板片同时分布有圆环式凸起及圆环式凹槽；
[0024]第六方案:换热板片表面包括非平滑结构；
[0025]第七方案:所述换热板对之间的间隔为2_?35_;
[0026]第八方案:换热板片之间采用焊接连接，冷却剂通道形成于两平行换热板片之间的空间内；
[0027]第九方案:换热板片的材料为不锈钢、碳钢、钛合金和镍基合金。
[0028]进一步地，所述冷却芯体安装角度的范围为相对水平方向成90°±15°。
[0029]进一步地，板式除湿装置包括三级除湿设备，分别为板式冷却器、集水器和气液分离器；
[0030]板式冷却器、集水器和气液分离器依次连接；
[0031 ]板式冷却器的第一出口连接集水器的入口 ；
[0032]集水器与气液分离器之间连通，气液分离器的水平位置高于集水器的水平位置。
[0033]进一步地，集水器固定连接于板式冷却器的壳体的底部，集水器顶部与板式冷却器的第一出口连通;气液分离器固定连接于集水器的顶部，气液分离器底部与集水器连通，气液分离器顶部设有第二出口，气液分离器内设有分离组件，集水器的底部设有排水口。
[0034]进一步地，所述分离组件为旋风分离器和除沫器中的至少一种;所述板式冷却器的壳体为圆筒形结构。
[0035]进一步地，集水器的排水口处设有液封结构，液封结构包括相互垂直的两块板作为延伸的侧边，底部设有沿横向倾斜的板，该板水平低的一端导向排水口。
[0036]进一步地，板式冷却器上设有内置清洗结构:板对与板对之间设有清洗管，清洗管上沿其轴向开有清洗液喷口，清洗管的上部与分水器连通，其下部为盲端。
[0037]进一步地，在清洗管两侧各设置有一排清洗液喷口，喷口为直径0.5?2.5mm的孔。
[0038](1)、本发明所述的板式冷却装置、除湿装置可在除湿过程中保持高效传热，，因为研发的板式冷却装置设备结构紧凑占地面积小，适用于任何含湿气体的除湿场合;本装置中的含湿气体在气体通道内顺畅流动，特别是优选沿竖直方向流动，含湿气体中的水分冷凝析出形成冷凝液体，一部分冷凝液体与气体通道的壁面接触，在壁面上形成冷凝液体膜，在含湿气体的吹扫和冷凝液体膜自身表面张力作用下，板片上的冷凝液体膜厚度大大减薄，且冷凝液体膜在换热板片表面流动时不会发生滞止现象，传热效率高，提高一级除湿中冷凝效率，提高了除湿的效果;更进一步地，含湿气体通过本装置后进行三级除湿过程，通过三次气液分离，分离的效率高，除湿效果好
[0039](2)、本发明技术方案中的换热板片上设有突起部或具有脊和谷的波纹结构或凹凸结构，使流经其凸峰上的液膜厚度进一步减薄，进一步提高本装置的传热效率，从而进一步提尚一级除湿中冷凝效率，提尚除湿效率。
[0040](3)、本发明所述的板式除湿装置中的换热板片可用的材料种类多，适用的介质范围更广，能够满足不同工况下对换热板片耐蚀性的要求。
[0041](4)、在板式冷却器的上方设置有内置清洗结构，其原理为:当含湿气体内含有粉尘状固体杂物时，含湿气体在冷却除湿过程中，固体颗粒会随着含湿气体中水蒸气的析出附着在板片表面上，当板片表面附着有杂物时，增大了板片的传热阻力，降低了传热效率，当杂物较多时，甚至会使流道堵塞，需及时对板片进行清洗，清洗时，向分水器内注入清洗液，清洗液分别进入各个清洗管内，并从清洗液喷口喷出，对板片表面进行冲洗，将附着其上的杂物冲刷掉，杂物便沿板片表面下落，进入板束底部的集水器内，从而完成对板束的清洗。
[0042]本发明的另一目的在于提出一种除湿方法，以解决目前冷却除湿中传热效率低，除湿效果差的问题。
[0043]本发明解决其技术问题的技术方案为:
[0044]一种利用上述板式除湿装置的除湿方法，包括如下步骤:
[0045]S1:板式冷却器内的第一级除湿:含湿气体通过所述含湿气体入口进入所述板式冷却器的冷却芯体的气体通道内，冷却介质通过所述冷却剂入口进入所述换热芯体的冷却剂通道内，冷却剂的温度低于气体介质的温度，通过换热板片的壁面，两种介质进行热量交换，使在所述气体通道内的气体介质的温度降至露点温度，含湿气体中的水分冷凝形成雾滴状的冷凝液体从含湿气体中析出，含湿气体的含湿量降低，实现第一级除湿，一部分雾滴状冷凝液体与所述气体通道的壁面接触，另一部分雾滴状冷凝液体随含湿气体在所述气体通道内流动，冷却剂通过所述冷却剂出口排出；
[0046]S2:集水器内的第二级除湿:一部分雾滴状冷凝液体与所述气体通道的壁面接触后，冷凝液体沿所述气体通道的壁面进入所述集水器内并沉降于所述集水器的底部，含湿气体及另一部分雾滴状冷凝液体在集水器的上部运动，随含湿气体一起运动的雾滴状冷凝液体中的部分冷凝液体在重力及离心力的作用下沉积并附着于集水器的壁面，最终沉降在集水器的底部，含湿气体中的气体及未进入