本发明涉及空气与溶液传热传质、相变传热、空气与水传热传质领域，具体属于一种基于热管的内冷型溶液除湿装置。
背景技术：
采用绝热型除湿技术时，空气中的水蒸气在被溶液吸收后释放出的潜热使溶液温度升高，进而使溶液表面水蒸气分压力升高，恶化溶液的除湿能力。而内冷型除湿技术在进行除湿的同时，导出潜热使溶液温度保持恒定以维持溶液除湿的能力。内冷型溶液除湿的效率要高于绝热型。
热管具有从先从蒸发段吸收热量，借助制冷剂的流动，在冷凝段将吸收的热量放出的特性。放出热量后的制冷剂变为液体后返回蒸发段，吸热放热得以不间断进行。
在蒸发冷却中，水与空气接触，水分从液态变为气态迁移至空气中时从水中吸收蒸发所需潜热，水温降低，水温最低可以达到与之进行热质交换的空气在进风口处的湿球温度值，可以更好地作为热汇吸收热量。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种基于热管的内冷型溶液除湿装置，将溶液除湿、热管、蒸发冷却结合为一体，利用热管蒸发段作为溶液除湿的填料，热管的冷凝段作为蒸发冷却的填料，热管内部的制冷剂将除湿过程中产生的热量从蒸发段转移至热管冷凝段并释放至水中，达到实现内冷型溶液除湿，提高除湿效率的目的。
发明采用的技术方案如下：
一种基于热管的内冷型溶液除湿装置，包括溶液除湿器、蒸发冷却器；溶液除湿器与蒸发冷却器通过热管阵列连为一体，热管阵列由若干根热管组成，每根热管分为蒸发段、绝热段、冷凝段，其中蒸发段伸入溶液除湿器的外壳内作为溶液除湿器的填料，冷凝段伸入蒸发冷却器的外壳内作为蒸发冷却器的填料，绝热段位于溶液除湿器的外壳与蒸发冷却器的外壳之间；溶液除湿器的上、下端分别设置有布液器、集液盘，溶液除湿器的上、下部分别设有出风口、进风口，布液器上方设有进液管，集液盘下连通有出液管；蒸发冷却器的上、下端分别设置有布水器、集水盘，蒸发冷却器的上、下部分别设有出风口、进风口，布水器上方设有进水管，集水盘下连通有出水管。
所述溶液除湿器中：溶液经进液管送至布液器后下落至热管的蒸发段外表面，热管的蒸发段外表面的溶液吸收空气中水蒸气后继续下落，最终落入集液盘，并通过出液管送出溶液除湿器，水蒸气液化时释放的热量传递至热管的蒸发段内部的液态制冷剂；空气从进风口进入溶液除湿器内，流经热管的蒸发段外表面时被溶液吸收水分，含湿量降低后的空气经出风口排出溶液除湿器；所述蒸发冷却器中：水经进水管送至布水器后下落至热管的冷凝段外表面，热管的冷凝段外表面的水向空气中释放水分后水温降低，吸收冷凝段释放的热量并最终落入集水盘，然后通过出水管送出蒸发冷却器；空气从进风口进入蒸发冷却器，流经冷凝段外表面时吸收从水中释放的水分，最后经出风口排出蒸发冷却器。
所述每根热管的蒸发段内部的液态制冷剂吸收除湿产生的热量后气化，并流出溶液除湿器进入绝热段，然后继续向冷凝段流动，到达冷凝段的气态制冷剂在释放出冷凝热后液化，并流出蒸发冷却器进入绝热段，再继续向蒸发段流动，返回蒸发段后再次吸收除湿过程中产生的热量，如此循环往复进行。
所述热管阵列的垂直方向热管层数、水平方向热管排数可根据需求增加或者减少；热管阵列的层与层、排与排之间可以采用顺排或错排方式；热管阵列的倾斜角度为0°~90°。
本发明有益技术效果如下：
（1）直接将热管的蒸发段作为除湿填料，利用热管制冷剂相变传热热流密度大的优点，吸收除湿过程产生的热量，内冷效果好。（2）直接将热管的冷凝段作为蒸发冷却填料，利用蒸发冷却这种“免费”的冷却方法，使气态制冷剂冷凝，不但使内冷型除湿可以持续不断的进行，而且节能效果明显。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为发明的a-a剖面图。
图3为发明的b-b剖面图。
具体实施方式
参见附图，一种基于热管的内冷型溶液除湿装置，包括溶液除湿器1、蒸发冷却器20；溶液除湿器1与蒸发冷却器20通过热管阵列9连为一体，热管阵列9由若干根热管组成，每根热管分为蒸发段6、绝热段7、冷凝段8，其中蒸发段6伸入溶液除湿器1的外壳2内作为溶液除湿器1的填料，冷凝段8伸入蒸发冷却器20的外壳17内作为蒸发冷却器20的填料，绝热段7位于溶液除湿器1的外壳2与蒸发冷却器20的外壳17之间；溶液除湿器1的上、下端分别设置有布液器5、集液盘12，溶液除湿器1的上、下部分别设有出风口4、进风口3，布液器5上方设有进液管11，集液盘12下连通有出液管10；蒸发冷却器20的上、下端分别设置有布水器19、集水盘13，蒸发冷却器20的上、下部分别设有出风口15、进风口14，布水器19上方设有进水管18，集水盘13下连通有出水管16；
溶液除湿器1中：溶液经进液管11送至布液器5后下落至热管的蒸发段6外表面，热管的蒸发段6外表面的溶液吸收空气中水蒸气后继续下落，最终落入集液盘12，并通过出液管10送出溶液除湿器1，水蒸气液化时释放的热量传递至热管的蒸发段6内部的液态制冷剂；空气从进风口进入溶液除湿器1内，流经热管的蒸发段6外表面时被溶液吸收水分，含湿量降低后的空气经出风口4排出溶液除湿器1；蒸发冷却器20中：水经进水管18送至布水器19后下落至热管的冷凝段8外表面，热管的冷凝段8外表面的水向空气中释放水分后水温降低，吸收冷凝段8释放的热量并最终落入集水盘13，然后通过出水管16送出蒸发冷却器20；空气从进风口14进入蒸发冷却器20，流经冷凝段8外表面时吸收从水中释放的水分，最后经出风口15排出蒸发冷却器20；
每根热管的蒸发段6内部的液态制冷剂吸收除湿产生的热量后气化，并流出溶液除湿器1进入绝热段7，然后继续向冷凝段8流动，到达冷凝段8的气态制冷剂在释放出冷凝热后液化，并流出蒸发冷却器20进入绝热段7，再继续向蒸发段6流动，返回蒸发段6后再次吸收除湿过程中产生的热量，如此循环往复进行；
热管阵列9的垂直方向热管层数、水平方向热管排数可根据需求增加或者减少；热管阵列9的层与层、排与排之间可以采用顺排或错排方式；热管阵列9的倾斜角度为0°~90°。
在溶液除湿器和蒸发冷却器中，进风口和出风口的功能可以互换，溶液和空气之间可以由逆流变为顺流；进风口和出风口也可以开在溶液除湿器和蒸发冷却器的侧面，溶液和空气之间也可以是叉流的关系；热管阵列的材质、管径、型式、管间距以及所用制冷剂可以根据需要进行选择。
本发明的工作原理如下：
（1）热管的蒸发段放置在溶液除湿器中充当溶液除湿器的填料，除湿过程中产生的热量经过热管管壁传递给热管内部的液态制冷剂，避免除湿过程中溶液的温度升高，除湿性能下降；（2）热管蒸发段内部的液态制冷剂吸收热量之后气化，经过热管的绝热段到达热管的冷凝段，通过热管管壁把热量释放给流经热管外表面的循环水；（3）热管的冷凝段放置在蒸发冷却器中充当蒸发冷却器的填料，经过蒸发冷却后温度较低的循环水吸收制冷剂通过热管管壁释放出来的热量使制冷剂液化；（4）在热管冷凝段内部的液态制冷剂经过绝热段返回热管蒸发段，再次吸收除湿过程中产生的热量，内冷型除湿得以持续进行。