高压柜洁净干空气交换系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高压柜洁净干空气交换系统，系统壳体分为两个室，中间由隔板和除湿转轮分隔，一个室内设有再生空气进风口、再生风机、加热器、干燥空气离心风机以及干燥空气出风口，另一个室内设有再生空气出风口、处理空气进风口和冷却器，干燥空气出风口通过输气管道连接高压柜底部入口；系统壳体上还设置系统控制箱。除湿转轮被分隔为处理空气区域和再生空气区域。通过输气管道不间断的向高压柜内输送干燥空气，保证柜内空气压力相对柜外为正压。其优点是：通过超低露点的干空气在柜内的正压，将潮湿空气通过柜体缝隙和泄压通道排出柜外，彻底降低了柜内空气的水分含量，从而降低了柜内空气湿度，降低了露点温度，从而避免了凝露的发生。
【专利说明】高压柜洁净干空气交换系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种空气除湿机，具体是一种高压柜洁净干空气交换系统。
【背景技术】
[0002] 现阶段开关柜去湿方法繁多，有高压室内加装除湿机的，有传统的柜内加热除湿 装置，有半导体除湿机的，但效果都不明显，因为单纯地依靠在高压柜外部环境即高压室 内加装除湿设备，或在开关室内放置加热器，或根据帕尔帖效应，使用特殊的热电半导体材 料，制造半导体致冷器件进行除湿都不能有效的阻止高压柜内湿气过，形成凝露。要解决开 关柜内湿度过高和凝露的问题，只有将柜内空气中的水蒸气大量的排出到柜外才能从根本 上解决问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种安全、可靠、高效率的高压 柜洁净干空气交换系统来进行高压柜内的除湿。
[0004] 按照本发明提供的技术方案，所述的高压柜洁净干空气交换系统采用除湿转轮， 所述除湿转轮被分隔为两个区：270度扇形区域的处理空气区域和90度扇形区域的再生空 气区域；系统壳体分为两个室，中间由隔板和所述除湿转轮分隔开，其中一个室内设有再生 空气进风口、再生风机、加热器、干燥空气离心风机以及干燥空气出风口，另一个室内设有 再生空气出风口、处理空气进风口和冷却器，再生空气进风口通过管路依次连接再生风机、 加热器、除湿转轮的再生空气区域、再生空气出风口，处理空气进风口通过管路依次连接冷 却器、除湿转轮的处理空气区域、干燥空气离心风机和干燥空气出风口，干燥空气出风口通 过输气管道连接高压柜底部空气入口；系统壳体上还设置系统控制箱，内含控制器，系统控 制箱通过线缆连接到所述除湿转轮的驱动马达、再生风机、加热器、干燥空气离心风机、冷 却器；除湿转轮在除湿过程中，不断缓慢转动，当处理空气区域吸收或吸附了水分子，变成 饱和状态后，将自动转到再生空气区域，进入再生过程；在再生过程中，再生空气经加热后， 进入再生空气区域，在高温状态下，除湿转轮吸收或吸附的水分子被脱附，散失到再生空气 中，再生空气由于在脱附过程中散发了热量，自身温度降低，变成了湿空气，通过再生空气 出风口排至高压柜外。
[0005] 通过输气管道不间断的向高压柜内输送干燥的空气（每小时送气量为高压柜体积 的8?10倍)，保证柜内空气压力相对柜外为正压。
[0006] 在所述再生空气进风口和处理空气进风口分别设置空气过滤单元。
[0007] 所述除湿转轮以12?24转/小时的转速转动。再生空气经过再生风机增压进入 加热器，然后空气加热到120摄氏度进入除湿转轮再生空气区域。高压柜内的处理空气经 过处理空气进风口进入到冷却器，将湿空气冷却到9度，然后进入除湿转轮处理空气区域。
[0008] 系统还包括在高压柜内设置的移动式离心风机，所述移动式离心风机包括机箱和 机箱内部的离心风机，机箱底部具有滚轮，机箱底部具有进风口，连接到高压柜底部空气入 口，机箱侧面具有出风口，机箱上安装有温湿度传感器，所述离心风机和温湿度传感器均通 过线缆连接到系统控制箱；通过温湿度传感器实时检测环境温湿度，环境温湿度达到报警 值时，启动离心风机，将空气经过底部进风口进入机箱内部，再由离心风机增压将空气通过 出风口高压吹至物体表面。
[0009] 所述输气管道具有多个出气口，每个出气口安装有可调阀门，每个可调阀门的控 制端连接到系统控制箱。根据与送风口的距离由近到远，将所述可调阀门打开，开度由小到 大，使各个出气口的送风量均衡。
[0010] 本发明的优点是：通过超低露点的干空气在柜内的正压，将潮湿空气通过柜体缝 隙和泄压通道排出柜外，彻底降低了柜内空气的水分含量，从而降低了柜内空气湿度，降低 了露点温度，从而避免了凝露的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的高压柜洁净干空气交换系统结构图。
[0012] 图2是移动式离心风机结构示意图。
[0013] 图3是输气管道阀门示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015] 如图1所示，系统壳体11分为两个室，中间由隔板和除湿转轮10分隔开，其中一 个室内设有再生空气进风口 1、再生风机6、加热器7、干燥空气离心风机8以及干燥空气出 风口 5,另一个室内设有再生空气出风口 2、处理空气进风口 3和冷却器4,再生空气进风口 1通过管路依次连接再生风机6、加热器7、除湿转轮10的再生空气区域、再生空气出风口 2,处理空气进风口 3通过管路依次连接冷却器4、除湿转轮10的处理空气区域、干燥空气 离心风机8和干燥空气出风口 5,干燥空气出风口 5通过输气管道12连接高压柜底部空气 入口；在所述再生空气进风口 1和处理空气进风口 3分别设置空气过滤单元。系统壳体11 上还设置系统控制箱9,内含控制器，系统控制箱9通过线缆连接到所述除湿转轮10的驱动 马达、再生风机6、加热器7、干燥空气离心风机8、冷却器4。
[0016] 本发明的高压柜洁净干空气交换系统采用蜂窝式除湿转轮，包括由特殊复合耐热 材料（陶瓷硅胶）制成的波纹状介质构成，并载有干燥剂的蜂窝状干燥转轮，转轮在旋转时， 持续重复吸湿再生动作，不影响空气流动，连续不断地提供超低露点的干燥空气。除湿转轮 由含有高密度封填料的隔板分为两个区：处理空气区域为270度的扇形区域；再生空气区 域为90度扇形区域。
[0017] 除湿转轮在除湿过程中，不断缓慢转动。当处理空气区域的转轮270度扇面吸收 或吸附了水分子，变成饱和状态后，将自动转到再生空气区域的90度扇面，进入再生过程。 在再生过程中，再生空气经加热后，进入转轮再生区扇面，在高温状态下，转轮吸收或吸附 的水分子被脱附，散失到再生空气中。再生空气由于在脱附过程中散发了热量，自身温度降 低，变成了含湿量较大的湿空气。湿空气则由再生风机排至高压柜外。
[0018] 在上述边除湿边再生过程中，空气不断除湿，转轮不断被再生，如此反复，连续除 湿。转轮的转速很慢，一般以12?24转/小时的转速转动，能耗极小，处理空气的含湿量 可低于 0.0007g/kg。
[0019] 经过转轮除湿机除湿，可除去空气中70%的湿度，转轮除湿机的出口空气的露点 比进气空气的露点低10?15°c，可保障柜内干燥无湿气，且避免设备氧化。通过不间断的 向高压柜内输送干燥的空气(每小时送气量为高压柜体积的8?10倍)，保证柜内空气压力 相对柜外为正压，即使考虑到柜体表面的泄压孔洞的泄露，送入的干燥空气仍然可以利用 柜内各仓室隔板的缝隙和孔洞，从底部的电缆室到达开关室、二次设备室和母线室，保证高 压柜内无死角。
[0020] 工作流程为： 1、再生空气经过再生风机6增压进入加热器7,然后空气加热到120度左右进入除湿 转轮90度扇形区域，使除湿转轮10内吸收的水分被高温空气带出，通过再生空气出风口 2 排出。
[0021] 2、高压柜内的湿空气经过处理空气进风口 3进入到冷却器4,将湿空气冷却到9度 左右，然后进入除湿转轮270度扇形区域，由除湿转轮10将湿空气中的水分吸收(实施例中 转轮不断缓慢转动15?18转/小时)，出除湿转轮10的干燥空气经离心风机8增压后由 干燥空气出风口 5进入输气管道，再进入高压柜底部入口。
[0022] 这种方法除湿效果明显，可明显降低柜内相对湿度和露点温度，避免凝露的产生， 除能降低空气湿度、防止凝露产生之外，还能有效的防止设备零部件氧化；工作温度范围 宽，可以在零下30°C状态下，持续进行除湿工作。
[0023] 如图2所示，系统还包括在高压柜内设置的移动式离心风机，所述移动式离心风 机包括机箱14和机箱14内部的离心风机，机箱14底部具有滚轮16,机箱14底部具有进风 口 14-1，连接到高压柜底部空气入口，机箱14侧面具有出风口 14-2,机箱14上安装有温湿 度传感器15,所述离心风机和温湿度传感器15均通过线缆连接到系统控制箱9 ;通过温湿 度传感器15实时检测环境温湿度，环境温湿度达到报警值时，启动离心风机，将空气经过 底部进风口 14-1进入机箱14内部，再由离心风机增压将空气通过出风口 14-2高压吹至物 体表面。
[0024] 所述输气管道12具有多个出气口，每个出气口安装有可调阀门13,每个可调阀门 13的控制端连接到系统控制箱9。根据与送风口的距离由近到远，将所述可调阀门13打开， 开度由小到大。如图3所示，实施例中输气管道12长50米，具有5个送风口，分别设有一 个可调阀门13,阀门最大开度0.4米。由距离输气管道送风口由近到远，将5个可调阀门打 开，打开阀门的开口分别为60%、70%、80%、90%、100%，这样在输气管道送气时可以最大限度 的保证各个出气口的送风量均衡。
[0025] 由上可见，本发明应用了蜂巢式硅胶转轮进行吸湿的过程中同步对吸湿后的吸附 剂进行再生脱水处理，可循环使用，整个吸湿工作可以连续进行，克服了压缩机式除湿机 (大约10°C以下就不能工作)不能连续除湿且在低温低湿情况下无能为力的缺点。该系统可 以工作在零下30°c状态下，能够持续除湿工作；可连续提供冷却除湿方式无法实现的露点 在10°C以下的超低湿度的干燥空气。本发明结构简单，驱动控制部分简单，只需除湿转轮、 再生用加热器和送风机运转，即可得到干燥空气，所以操作简单。另外，它属于干式除湿型， 无需补充吸湿剂，维修保修方便；在清洁的空气环境下，除湿转轮的性能几乎不会下降或退 化，可胜任长年的连续运转。
【权利要求】
1. 高压柜洁净干空气交换系统，包括除湿转轮（10)，所述除湿转轮（10)被分隔为两个 区：270度扇形区域的处理空气区域和90度扇形区域的再生空气区域，其特征是：系统壳体 (11)分为两个室，中间由隔板和所述除湿转轮（10)分隔开，其中一个室内设有再生空气进 风口（1)、再生风机（6)、加热器（7)、干燥空气离心风机（8)以及干燥空气出风口（5)，另一 个室内设有再生空气出风口（2)、处理空气进风口（3)和冷却器（4)，再生空气进风口（1)通 过管路依次连接再生风机（6)、加热器（7)、除湿转轮（10)的再生空气区域、再生空气出风 口（2)，处理空气进风口（3)通过管路依次连接冷却器（4)、除湿转轮（10)的处理空气区域、 干燥空气离心风机（8)和干燥空气出风口（5)，干燥空气出风口（5)通过输气管道（12)连 接高压柜底部空气入口；系统壳体（11)上还设置系统控制箱（9)，内含控制器，系统控制箱 (9)通过线缆连接到所述除湿转轮（10)的驱动马达、再生风机（6)、加热器（7)、干燥空气离 心风机（8)、冷却器（4);除湿转轮（10)在除湿过程中，不断缓慢转动，当处理空气区域吸收 或吸附了水分子，变成饱和状态后，将自动转到再生空气区域，进入再生过程；在再生过程 中，再生空气经加热后，进入再生空气区域，在高温状态下，除湿转轮（10)吸收或吸附的水 分子被脱附，散失到再生空气中，再生空气由于在脱附过程中散发了热量，自身温度降低， 变成了湿空气，通过再生空气出风口（2)排至高压柜外。
2. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，还包括在高压柜内设置 的移动式离心风机，所述移动式离心风机包括机箱（14)和机箱（14)内部的离心风机，机箱 (14)底部具有滚轮（16)，机箱（14)底部具有进风口（ 14-1 )，连接到高压柜底部空气入口， 机箱（14)侧面具有出风口（ 14-2)，机箱（14)上安装有温湿度传感器（15)，所述离心风机和 温湿度传感器（15)均通过线缆连接到系统控制箱（9);通过温湿度传感器（15)实时检测环 境温湿度，环境温湿度达到报警值时，启动离心风机，将空气经过底部进风口（ 14-1)进入机 箱（14)内部，再由离心风机增压将空气通过出风口（14-2)高压吹至物体表面。
3. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，通过输气管道（12)不间 断的向高压柜内输送干燥的空气，保证柜内空气压力相对柜外为正压。
4. 如权利要求3所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，每小时送气量为高压柜 体积的8?10倍。
5. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，所述输气管道（12)具有 多个出气口，每个出气口安装有可调阀门（13 )，每个可调阀门（13 )的控制端连接到系统控 制箱（9)。
6. 如权利要求5所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，根据与送风口的距离由 近到远，将所述可调阀门打开，开度由小到大，使各个出气口的送风量均衡。
7. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，在所述再生空气进风口 (1)和处理空气进风口（3)分别设置空气过滤单元。
8. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，所述除湿转轮（10)以 12?24转/小时的转速转动。
9. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，再生空气经过再生风机 (6)增压进入加热器（7)，然后空气加热到120摄氏度进入除湿转轮（10)再生空气区域。
10. 如权利要求1所述高压柜洁净干空气交换系统，其特征是，高压柜内的处理空气经 过处理空气进风口（3)进入到冷却器（4)，将湿空气冷却到9度，然后进入除湿转轮（10)处 理空气区域。
【文档编号】H02B1/56GK104124626SQ201410392159
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】朱婷, 强晓刚, 朱莉敏, 蒋树风 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司无锡供电公司