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雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法

作者:CEO 時間:2023-02-26

信息摘要:雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法,屬于環(huán)境控制領(lǐng)域。其特征在于主要包括空氣處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng)。其特征在于除濕系統(tǒng)由新風(fēng)過濾器、一級蒸發(fā)器、一級轉(zhuǎn)輪、

雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法

雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法

  雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法

  【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法,屬于環(huán)境控制領(lǐng)域。其特征在于主要包括空氣處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng)。其特征在于除濕系統(tǒng)由新風(fēng)過濾器、一級蒸發(fā)器、一級轉(zhuǎn)輪、二級蒸發(fā)器、二級轉(zhuǎn)輪、加熱器和送風(fēng)風(fēng)機(jī)組成,其作用是將新風(fēng)處理至要求的溫濕度并送入室內(nèi);再生系統(tǒng)由再生風(fēng)過濾器、二級冷凝器、二級轉(zhuǎn)輪、一級冷凝器、一級轉(zhuǎn)輪和再生風(fēng)機(jī)組成,其作用是將轉(zhuǎn)輪上吸附的水分去除,保持轉(zhuǎn)輪的除濕能力。與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)相比,本系統(tǒng)采用雙級轉(zhuǎn)輪負(fù)擔(dān)濕負(fù)荷、單個轉(zhuǎn)輪的再生溫度低,且采用蒸發(fā)制冷循環(huán)為新風(fēng)提供了冷卻效果以及為轉(zhuǎn)輪再生提供熱源,具有溫濕度一體控制和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

  【專利說明】雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法

  【技術(shù)領(lǐng)域】

  [0001]本發(fā)明涉及一種雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其空氣處理方法,屬環(huán)境控制領(lǐng)域。

  【背景技術(shù)】

  [0002]轉(zhuǎn)輪除濕具有除濕能力強(qiáng)、除濕量大、不存在機(jī)器露點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn),在工廠、辦公樓等場合應(yīng)用潛力廣泛。但其再生過程所需熱量較多,通常需80-110°C再生溫度,一般通過電加熱對轉(zhuǎn)輪進(jìn)行再生,消耗能源較多。而其相對于其他設(shè)備的節(jié)能特性,是其能否被廣泛使用的關(guān)鍵。近年來,如專利ZL提出可利用低品位熱源的兩級轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)裝置、專利ZL.6提出的基于太陽能熱回收的吸收式制冷與固體轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)、專利ZL.5提出的一種船用兩級轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)等,這些技術(shù)雖然解決了溫濕度獨(dú)立控制問題,但系統(tǒng)可行度稍欠佳:可利用低品位熱源的兩級轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)裝置將除濕置于降溫之前,導(dǎo)致制冷循環(huán)能耗過大;太陽能制冷與除濕系統(tǒng)成本過高,效率低下且不穩(wěn)定;船用兩級轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用面狹窄且結(jié)構(gòu)較龐大。在保證制冷除濕性能的基礎(chǔ)上,降低能耗、提高系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行能力是轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計必需要解決的問題。

  【發(fā)明內(nèi)容】

  [0003]本發(fā)明提供了轉(zhuǎn)輪再生溫度低、節(jié)能性好、持續(xù)性和可靠性高的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)。

  [0004]一種雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),其特征在于:包括空氣處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng);上述空氣處理系統(tǒng)依次包括新風(fēng)過濾器、一級蒸發(fā)器、一級轉(zhuǎn)輪的除濕段、二級蒸發(fā)器、二級轉(zhuǎn)輪的除濕段、加熱器和送風(fēng)風(fēng)機(jī),其中新風(fēng)過濾器的入口與室外環(huán)境相通,送風(fēng)風(fēng)機(jī)的出口與室內(nèi)環(huán)境相通;上述再生系統(tǒng)依次包括再生風(fēng)過濾器、二級冷凝器、二級轉(zhuǎn)輪的再生段、一級冷凝器、一級轉(zhuǎn)輪的再生段和再生風(fēng)機(jī),其中再生風(fēng)過濾器的入口與室外環(huán)境相通,再生風(fēng)機(jī)的出口與室外環(huán)境相通。

  [0005]所述的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的空氣處理方法,其特征在于包括以下過程:空氣處理過程:室外新風(fēng)首先經(jīng)過新風(fēng)過濾器去除雜質(zhì),然后經(jīng)過一級蒸發(fā)器降低溫度提高相對濕度,再經(jīng)過一級蒸發(fā)器使空氣水蒸氣分壓力升高,有利于在一級轉(zhuǎn)輪中更好的吸附除濕;在一級轉(zhuǎn)輪的除濕段經(jīng)轉(zhuǎn)輪固體吸附除濕消除部分含濕量,此時由于轉(zhuǎn)輪中吸附劑吸濕放熱,新風(fēng)溫度有所升高,經(jīng)過二級蒸發(fā)器降溫,隨后通過二級轉(zhuǎn)輪的除濕段將濕度降至室內(nèi)要求范圍內(nèi)送入室內(nèi);若二級轉(zhuǎn)輪后的空氣溫度較低,無法達(dá)到室內(nèi)送風(fēng)溫度,則可開啟加熱器對空氣進(jìn)行加熱后由處理風(fēng)機(jī)送入室內(nèi);轉(zhuǎn)輪再生過程:室外新風(fēng)首先通過再生風(fēng)過濾器去除雜質(zhì),隨后經(jīng)過二級冷凝器加熱升溫,升溫后的空氣經(jīng)過二級轉(zhuǎn)輪的再生段帶走二級轉(zhuǎn)輪吸附的水分,二級轉(zhuǎn)輪中吸附劑脫附吸熱,空氣溫度有所降低,此時經(jīng)過一級冷凝器加熱升溫,再為一級轉(zhuǎn)輪脫附后由再生風(fēng)機(jī)排出室外;在上述雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中,空氣處理過程和再生過程同時進(jìn)行,確保轉(zhuǎn)輪一直具有吸濕能力,增加系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性和可靠性。

  [0006]本發(fā)明采用壓縮式制冷系統(tǒng)為轉(zhuǎn)輪除濕再生提供熱量,代替了電加熱的作用,同時給空氣降溫,達(dá)到了溫濕度一體處理的效果。此外,本發(fā)明使用了分級除濕分級再生的方式,將濕負(fù)荷分配在兩個轉(zhuǎn)輪上,降低了轉(zhuǎn)輪再生溫度,實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用,減少了能源損耗。相對于一般轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)節(jié)能效果顯著、可靠性增強(qiáng)。

  【專利附圖】

  【附圖說明】

  [0007]圖1是雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)示意圖;

  圖2是一級轉(zhuǎn)輪除濕段和再生段分區(qū)示意圖;

  圖3是二級轉(zhuǎn)輪除濕段和再生段分區(qū)示意圖;

  圖1中的標(biāo)號名稱:1、新風(fēng)過濾器,2、一級蒸發(fā)器,3、一級轉(zhuǎn)輪,4、二級蒸發(fā)器,5、二級轉(zhuǎn)輪,6、加熱器,7、送風(fēng)風(fēng)機(jī),8、再生過濾器,9、二級冷凝器,10、一級冷凝器,11、再生風(fēng)機(jī),12、一級轉(zhuǎn)輪的除濕段,13、一級轉(zhuǎn)輪的再生段,14、二級轉(zhuǎn)輪的除濕段,15、二級轉(zhuǎn)輪的再生段。

  【具體實(shí)施方式】

  [0008]如圖1所示,本發(fā)明中所述的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),主要包括除濕系統(tǒng)和再生系統(tǒng),上述除濕系統(tǒng)包括新風(fēng)過濾器1、一級蒸發(fā)器2、一級轉(zhuǎn)輪3的除濕段、二級蒸發(fā)器4、二級轉(zhuǎn)輪5的除濕段、加熱器6和送風(fēng)風(fēng)機(jī)7,其中新風(fēng)過濾器I與外界環(huán)境接觸,送風(fēng)風(fēng)機(jī)7將處理后的空氣送入室內(nèi);上述再生系統(tǒng)包括再生風(fēng)過濾器8、二級冷凝器9、二級轉(zhuǎn)輪5的再生段、一級冷凝器10、一級轉(zhuǎn)輪3的再生段和再生風(fēng)機(jī)11,其中再生風(fēng)過濾器8與外界環(huán)境接觸,再生風(fēng)機(jī)11將轉(zhuǎn)輪再生后的空氣排至環(huán)境中。一級蒸發(fā)器2和一級冷凝器10屬于同一壓縮蒸汽制冷循環(huán);二級蒸發(fā)器4和二級冷凝器9屬于同一壓縮蒸汽制冷循環(huán)。圖中略去了壓縮機(jī)和膨脹閥。

  [0009]空氣處理過程:新風(fēng)首先經(jīng)過新風(fēng)過濾器I去除雜質(zhì),然后經(jīng)過一級蒸發(fā)器2降低溫度提高相對濕度,在一級轉(zhuǎn)輪3的除濕段經(jīng)轉(zhuǎn)輪固體吸附除濕消除部分含濕量,此時由于轉(zhuǎn)輪3中吸附劑吸濕放熱,新風(fēng)溫度有所升高,再經(jīng)過二級蒸發(fā)器4降溫,隨后通過二級轉(zhuǎn)輪5的除濕段將濕度降至室內(nèi)要求范圍內(nèi)送入室內(nèi);若二級轉(zhuǎn)輪5后的空氣無法達(dá)到室內(nèi)送風(fēng)溫度,則可開啟加熱器6對空氣進(jìn)行加熱后由處理風(fēng)機(jī)7送入室內(nèi)。

  [0010]轉(zhuǎn)輪再生過程:室外新風(fēng)首先通過再生風(fēng)過濾器8去除雜質(zhì),隨后經(jīng)過二級冷凝器9加熱升溫,升溫后的空氣經(jīng)過二級轉(zhuǎn)輪5的再生段帶走二級轉(zhuǎn)輪5吸附的水分,二級轉(zhuǎn)輪5中吸附劑脫附吸熱,空氣溫度有所降低,此時經(jīng)過一級冷凝器10加熱升溫,再為一級轉(zhuǎn)輪3脫附后由再生風(fēng)機(jī)11排出室外。

  [0011]系統(tǒng)具體運(yùn)行時,處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng)同時工作,空氣處理過程和轉(zhuǎn)輪再生過程同時進(jìn)行??諝馓幚磉^程中,新風(fēng)經(jīng)過過濾器I去除含有的粉塵等雜質(zhì),避免轉(zhuǎn)輪內(nèi)部通道被堵塞;去除雜質(zhì)后在一級蒸發(fā)器2中降低溫度提高相對濕度,提高了水蒸氣分壓力,促進(jìn)了轉(zhuǎn)輪3的除濕效果;在轉(zhuǎn)輪3除濕段除濕后經(jīng)二級蒸發(fā)器4消除因固體吸濕劑吸濕產(chǎn)生的熱量,在此基礎(chǔ)上通過二級轉(zhuǎn)輪5將濕度調(diào)整到室內(nèi)所需范圍,此時若溫度滿足要求,則直接通過處理風(fēng)機(jī)7送入室內(nèi);若不滿足要求,則使用加熱器6加熱后送入室內(nèi)。轉(zhuǎn)輪再生過程中,同樣使用室外新風(fēng)作為空氣源,新風(fēng)經(jīng)過過濾器8過濾雜質(zhì),在二級冷凝器9中被加熱后送入二級轉(zhuǎn)輪5的再生段,促進(jìn)其脫附;在一級冷凝器10中吸熱恢復(fù)較高的再生溫度,從而對一級轉(zhuǎn)輪3的再生段進(jìn)行脫附;該過程完成后高濕度空氣由再生風(fēng)機(jī)11排至環(huán)境中。

  [0012]如圖2所示,一級轉(zhuǎn)輪3中除濕段為12,再生段為13,除濕段12和再生段13面積之比為1:1,此時轉(zhuǎn)輪再生溫度適中;在實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)對系統(tǒng)除濕風(fēng)量要求較大時除濕段

  12和再生段13面積之比可調(diào)整為3:1,但此時所需的再生溫度較高,能耗增大。即所述一級轉(zhuǎn)輪3中除濕段和再生段的面積比值為1:1一3:1,具體由實(shí)際情況確定。

  [0013]如圖3所示,二級轉(zhuǎn)輪5中除濕段為14,再生段為15,除濕段14和再生段15面積之比為1:1,在實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)對系統(tǒng)除濕風(fēng)量要求較大時除濕段14和再生段15面積之比也可為3:1。此時轉(zhuǎn)輪再生溫度適中;在實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)對系統(tǒng)除濕風(fēng)量要求較大時除濕段14和再生段15面積之比可調(diào)整為3:1,但此時所需的再生溫度較高,能耗增大。即所述二級轉(zhuǎn)輪5中除濕段和再生段的面積比值為1:1一3:1,具體由實(shí)際情況確定。

  [0014]與以前的轉(zhuǎn)輪除濕方法相比,雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)集成了對送風(fēng)溫度的處理,安裝空間更小更靈活;且充分利用了冷凝熱代替電加熱,達(dá)到節(jié)能的目的;此外分級的方式也更有效地利用了能源并提高了系統(tǒng)冗余度。

  【權(quán)利要求】

  1.一種雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),其特征在于:包括空氣處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng);上述空氣處理系統(tǒng)依次包括新風(fēng)過濾器(I)、一級蒸發(fā)器(2)、一級轉(zhuǎn)輪(3)的除濕段、二級蒸發(fā)器(4)、二級轉(zhuǎn)輪(5)的除濕段、加熱器(6)和送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7),其中新風(fēng)過濾器(I)的入口與室外環(huán)境相通,送風(fēng)風(fēng)機(jī)(7)的出口與室內(nèi)環(huán)境相通;上述再生系統(tǒng)依次包括再生風(fēng)過濾器(8)、二級冷凝器(9)、二級轉(zhuǎn)輪(5)的再生段、一級冷凝器(10)、一級轉(zhuǎn)輪(3)的再生段和再生風(fēng)機(jī)(11),其中再生風(fēng)過濾器(8)的入口與室外環(huán)境相通,再生風(fēng)機(jī)(11)的出口與室外環(huán)境相通。

  2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),其特征在于:所述一級轉(zhuǎn)輪(3)中除濕段和再生段的面積比值為1:1一3:1。

  3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng),其特征在于:所述二級轉(zhuǎn)輪(5)中除濕段和再生段的面積比值為1:1一3:1。

  4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的空氣處理方法,其特征在于包括以下過程:空氣處理過程:室外新風(fēng)首先經(jīng)過新風(fēng)過濾器(I)去除雜質(zhì),然后經(jīng)過一級蒸發(fā)器(2)降低溫度提高相對濕度,再經(jīng)過一級蒸發(fā)器(2)使空氣水蒸氣分壓力升高,有利于在一級轉(zhuǎn)輪(3)中更好的吸附除濕;在一級轉(zhuǎn)輪(3)的除濕段經(jīng)轉(zhuǎn)輪固體吸附除濕消除部分含濕量,此時由于轉(zhuǎn)輪(3)中吸附劑吸濕放熱,新風(fēng)溫度有所升高,經(jīng)過二級蒸發(fā)器(4)降溫,隨后通過二級轉(zhuǎn)輪(5)的除濕段將濕度降至室內(nèi)要求范圍內(nèi)送入室內(nèi);若二級轉(zhuǎn)輪(5)后的空氣溫度較低,無法達(dá)到室內(nèi)送風(fēng)溫度,則可開啟加熱器(6)對空氣進(jìn)行加熱后由處理風(fēng)機(jī)(7)送入室內(nèi);轉(zhuǎn)輪再生過程:室外新風(fēng)首先通過再生風(fēng)過濾器(8)去除雜質(zhì),隨后經(jīng)過二級冷凝器(9)加熱升溫,升溫后的空氣經(jīng)過二級轉(zhuǎn)輪(5)的再生段帶走二級轉(zhuǎn)輪(5)吸附的水分,二級轉(zhuǎn)輪(5)中吸附劑脫附吸熱,空氣溫度有所降低,此時經(jīng)過一級冷凝器(10)加熱升溫,再為一級轉(zhuǎn)輪(3)脫附后由再生風(fēng)機(jī)(11)排出室外;在上述雙級再生轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中,空氣處理過程和再生過程同時進(jìn)行,確保轉(zhuǎn)輪一直具有吸濕能力,增加系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性和可靠性。

  【文檔編號】F24F13/28GKSQ

  【公開日】2014年3月26日申請日期:2013年12月19日優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日

  【發(fā)明者】蔣彥龍,王瑜,王剛,黃龍,韓建軍申請人:南京航空航天大學(xué)

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