一种恒温型溶液除湿再生循环系统的制作方法_2

文档序号:8802537阅读:来源:国知局
[0021]溶液除湿再生循环回路和热交换循环回路的运行过程:
[0022]上述夏季除湿工况和冬季加湿工况下新风和回风的处理过程,由溶液除湿再生循环回路和热交换循环回路提供驱动支持。溶液除湿再生循环回路中循环流动有盐溶液,热交换循环回路中循环流动有传热工质。本实用新型中有两种热交换循环回路,一种是与第一换热装置的进液口和出液口连通的第一热交换循环回路,另一种是与第二换热装置的进液口和出液口连通的第二热交换循环回路。
[0023]夏季除湿工况下,溶液除湿再生循环回路在运行过程中,低温高浓度的盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋过程中,与通过其中的新风直接接触并进行热湿交换,此时新风中的水蒸汽分压力高于盐溶液的表面蒸汽压,盐溶液会吸收新风中的水分从实现对新风的除湿处理,除湿过程中由第一换热装置提供驱动支持,而高浓度的盐溶液由于吸收了新风中的水分从而浓度降低,然后通过循环泵从溶液除湿单元中的第一溶液箱输送到溶液再生单元中的第二溶液喷淋装置,在溶液再生单元中进行喷淋过程中,与通过其中的回风直接接触并进行热湿交换,此时回风中的水蒸汽分压力低于盐溶液的表面蒸汽压时,低浓度盐溶液中的部分液态水就会变为气态进入回风中,使盐溶液再生成高温高浓度的盐溶液,盐溶液再生过程中由第二换热装置提供驱动支持,然后再通过该循环回路上的换热器变成低温高浓度的盐溶液,最后通过另一循环泵将低温高浓度的盐溶液输送到溶液除湿单元的第一溶液喷淋装置进行喷淋。如此反复循环运行。
[0024]第一热交换循环回路在运行过程中,冷源循环不断地向第一换热装置提供冷能量支持,及时带走盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋并对新风进行除湿过程中产生的相变潜热(此时新风中的水分因为变成液态会放出热量),避免盐溶液在除湿过程中温度快速升高,使盐溶液维持较低的温度水平,保持长效的除湿能力。在夏季工况下可以采用地源热泵、冷却塔或者热泵系统中的蒸发器等多种类型的冷源作为第一热交换循环回路的冷源。地源热泵可以为土壤热泵、地下水热泵或地表水热泵,土壤热泵用于与土壤进行热量交换,地下水热泵用于与地下水进行热量交换,地表水热泵用于与湖水、河水、海水或城市废水进行热量交换。
[0025]第二热交换循环回路在运行过程中,热源循环不断地向第二换热装置提供热能量支持,对在溶液再生单中进行喷淋的盐溶液进行加热,并补充溶液再生过程中产生的相变潜热(此时盐溶液中的水分因为变成气态会吸收热量),避免盐溶液再生过程中的温度快速降低,使盐溶液维持较高的温度水平,提高盐溶液的再生效率和效果。本实用新型在夏季工况下可以采用太阳能、城市热网的热水或废热以及热泵系统中的冷凝器等多种类型的热源作为第二热交换循环回路的热源。
[0026]冬季加湿工况下,新风和回风与盐溶液的热湿交换方向,以及热交换循环回路在运行过程中的换热方向均与夏季除湿工况相反。
[0027]溶液除湿再生循环回路在运行过程中,高温低浓度的盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋过程中,与通过其中的新风直接接触并进行热湿交换,此时新风中的水蒸汽分压力低于盐溶液的表面蒸汽压,高温低浓度盐溶液中的部分液态水会变为气态进入新风中,从而实现对新风的加湿处理,加湿过程中由第一换热装置提供驱动支持,而盐溶液由于其中的部分液态水变成气态进入新风中从而浓度升高。然后通过循环泵从溶液除湿单元的第一溶液箱将盐溶液输送到溶液再生单元的第二溶液喷淋装置,在溶液再生单元中进行喷淋过程中与通过其中的回风直接接触并进行热湿交换,此时回风中的水蒸汽分压力高于盐溶液的表面蒸汽压时,盐溶液会吸收回风中的水分从而实现低浓度再生,盐溶液再生过程中由第二换热装置提供驱动支持,然后通过该循环回路上的换热器将低温低浓度的盐溶液变成高温低浓度的盐溶液,再通过另一循环泵将高温低浓度的盐溶液送到溶液除湿单元的第一溶液喷淋装置。如此反复循环运行。需要说明的是,在冬季加湿工况下,往往只靠盐溶液吸收回风中的水分往往不能满足低浓度盐溶液的再生要求,需通过补水阀补充一定量的水方可满足盐溶液的低浓度要求。
[0028]第一热交换循环回路在运行过程中,热源循环不断地向第一换热装置提供热能量支持,能及时补充盐溶液在溶液除湿单元中进行喷淋并对新风进行加湿过程中产生的相变潜热(此时盐溶液中的水分因为变成气态会吸收热量),避免盐溶液在加湿过程中温度快速降低,使盐溶液维持较高的温度水平,保持长效的加湿能力。在冬季工况下可以采用地源热泵作为第一热交换循环回路的热源,地源热泵可以为土壤热泵、地下水热泵。冬季的土壤深层、深层地下水可作为免费的天然热源。
[0029]第二热交换循环回路在运行过程中,冷源循环不断地向第二换热装置提供冷能量支持,及时带走溶液再生过程中产生的相变潜热(此时回风中的水分会因为变成液态放出热量),避免盐溶液再生过程中的温度快速升高,使盐溶液维持较低的温度水平,提高盐溶液再生效率和效果。本实用新型在冬季工况下可以采用外部冷冻水或热泵系统中的蒸发器作为第二热交换循环回路的冷源。
[0030]需要说明的是,本实用新型还设有电气控制单元,通过电气控制单元对各设备进行配电及运行参数控制,电气控制单元包括检测传感器、执行器、DDC或PLC单片机等装置及箱体,通过电气控制单元可实现机组的自动管理,提高机组运行的稳定性和控制精度。
[0031]与传统空调除湿系统和绝热式的盐溶液除湿系统相比,本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统具有以下优点:
[0032]I)本实用新型采用盐溶液除湿方式,不仅能节约能源,提高机组的整体能效比,而且可有效避免细菌、霉变的滋生,有利于提高送风质量和室内空气品质。2)本实用新型的第一换热装置和第二换热装置采用多层塑料排管结构的内冷或内热换热方式,能最大化发挥内冷或内热换热方式的优势,提高溶液除湿或再生的效率和效果,有效避免相变潜热产生的不利影响,使盐溶液维持稳定的温度水平,保持长效的除湿或加湿能力,增强机组的稳定性;同时可有效减少盐溶液的循环使用量,降低运营成本,减小机组体积,降低机组制造成本。3)本实用新型的优选方案采用地源热泵为溶液除湿单元提供冷源或热源,仅地源热泵消耗少量的电能即能获得充足且稳定的冷热源,能耗低,能效比高;同时采用外部热源为溶液再生单元提供驱动支持,可利用太阳能、城市热网的热水或废热,能实现能源的梯级利用。
[0033]下面结合附图所示【具体实施方式】对本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统作进一步详细说明:
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统第一种实施方式的结构示意图;
[0035]图2为本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统第二种实施方式的结构示意图;
[0036]图3为本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统第三种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]如图1所示的本实用新型一种恒温型溶液除湿再生循环系统第一种实施方式的示意图中,设有一组溶液除湿单元1、一组溶液再生单元2,溶液除湿单元I由上至下依次设有第一溶液喷淋装置101、第一换热装置102、第一溶液箱103 ;溶液再生单元2由上至下依次设有第二溶液喷淋装置201、第二换热装置202、第二溶液箱203。
[0038]溶液除湿单元I和溶液再生单元2之间通过管道设有溶液除湿再生循环回路,使第一溶液喷淋装置101和第二溶液箱203连通,并使第一溶液箱103和第二溶液喷淋装置201连通,溶液除湿再生循环回路上设有换热器4,用于循环回路中的盐溶液进行热量交换,同时在连接第一溶液喷淋装置101管道上和连接第一溶液喷淋装置201的管道上分别设置循环泵5,为盐溶液在混合的溶液除湿再生循环回路中提供循环驱动。
[0039]第一换热装置102和第二换热装置202采用内冷式或内热式的换热方式,第一换热装置102和第二换热装置202采用多层塑料排管结构,使多层排管的一端均与和进液口相通的进液通道连通,多层排管的另一端均与和出液口相通的出液通道连通,并在相邻管之间设有间隙,便于盐溶液从间隙通过。
[0040]本实施方式设有热泵单元9,热泵单元9包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和四通转接阀。第一换热装置102的进液口和出液口通过管道与热泵单元9的蒸发器耦合构成第一热交换循环回路,第二换热装置202的进液口和出液口通过管道与热泵单元9的冷凝器耦合构成第二热交换循环回路。需要说明的是,夏季工况下,热泵单元9中的制冷工质在蒸发器处吸收热量,为第一热交换循环回路提供冷源,在冷凝器体释放热量,为第二热交换循环回路提供热源;冬季工况下,热泵单元9通过四通转接阀改变制冷工质的流向,使蒸发器和冷凝器的功能互换,蒸发器起冷凝器作用并为第一热交换循环回路提供热源,冷凝器起蒸发器作
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