CN101275766B - 空气除湿与溶液再生装置 - Google Patents

Abstract

空气除湿与溶液再生装置，除湿塔结构自上而下依次为：干燥空气层、除沫器、布液器、填料和待处理空气层；再生塔结构自上而下依次为：排出空气层、除沫器、布液器、填料和进口空气层。除湿塔的布液器和待处理空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间有冷却盘管，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在除湿塔的侧壁上，通过管道与冷却装置连接；再生塔的布液器和进口空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间有加热盘管，加热盘管的加热水进口与加热水出口设置在再生塔的侧壁上，通过管道与加热器连接。本发明结构简单，制作方便，避免了除湿溶液的持续温升和再生溶液的持续降温，显著提高除湿效果和再生效果。

Description

空气除湿与溶液再生装置

技术领域

本发明涉及一种用于制冷与空调工程领域的空气除湿与溶液再生装置，具体涉及一种利用吸湿剂溶液对空气除湿与利用空气对溶液进行再生的除湿空调装置，是对现有的绝热型填料塔和内冷型填料塔的技术改进。

背景技术

在液体除湿空调系统中，溶液再生装置与空气除湿装置是液体除湿空调系统的核心部分，是空气和吸湿剂溶液进行热质交换的主要场所，再生器与除湿器的设计好坏关系到整个除湿空调系统的性能。根据湿空气和液体吸湿剂热质交换过程中的接触方式，可把除湿器与再生器分为顺流、逆流和叉流三种形式，其中逆流效果最好。逆流式填料塔的型式有绝热型或内冷型。对于绝热型填料塔，空气和溶液在填料塔内完成热质交换的过程中，与外界的热传递很少，可近似看成绝热过程。虽然单位体积的换热面积(比表面积)大，能处理较大流量的空气，并且结构简单紧凑，但因为除湿过程水蒸汽液化所放出的潜热与溶液稀释热被空气和溶液自身吸收，使溶液温度升高，同时溶液表面的水蒸气分压力也升高，导致传质平均压差减小，不利于除湿过程的进行。为增强除湿效果，必须降低除湿过程的温升；然而为了使吸湿后的溶液回到除湿前的浓度，必须使用再生器进行溶液再生。在溶液再生过程中的水汽化吸收汽化潜热，造成溶液降温，使溶液表面的水蒸气分压力也降低，导致传质平均压差减小，不利于再生过程的进行。研究表明：除湿希望降低溶液温度，再生则希望提高溶液温度，才能有效提高填料塔内除湿与再生过程的热质交换效率。为了避免除湿过程中溶液温升过高，目前的做法主要是采用内冷型填料塔，但是内冷型的制作复杂，流动阻力大，导致溶液泵的耗功增加，还会使填料塔运行时产生气阻造成液泛，影响填料塔的正常运行。

发明内容

本发明公开了一种空气除湿与溶液再生装置，其目的在于克服现有的绝热型填料除湿塔除湿过程中的溶液温升，再生过程中的溶液降低而导致的除湿或再生性能下降；克服内冷型填料塔的制作复杂，流动阻力大，导致溶液泵的耗功增加，使填料塔运行时产生气阻造成液泛，影响除湿塔的正常运行等问题。本发明不仅能够有效抑制除湿过程中溶液温度的升高和再生过程中溶液温度的降低，提高热质交换效率，而且采用性能优异的耐腐蚀材料作为填料，延长装置的寿命，除此之外，还可以有效避免被处理空气带液。

空气除湿与溶液再生装置，除湿塔的结构自上而下依次为：干燥空气层、除沫器、布液器、填料和待处理空气层，再生塔的结构自上而下依次为：出口空气层、除沫器、布液器、填料和进口空气层，其特征在于：除湿塔的布液器和待处理空气层之间设置上下两层填料；除湿塔在上下两层填料之间设置有冷却盘管，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在除湿塔的侧壁上，通过管道与冷却装置连接；再生塔的布液器和进口空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间设置有加热盘管，加热盘管的加热水进口与加热水出口设置在再生塔的侧壁上，通过管道与加热器连接。

所述的冷却盘管或加热盘管分别设置在填料层下部往上的三分之一处。

所述的冷却水进口温度不大于28℃。

所述的填料为塑料丝网规整填料。

本发明的优点和积极效果：在除湿塔的填料层中间设置冷却盘管，冷却水在盘管内流动，对溶液和空气进行冷却；在再生塔中间设置加热盘管，热水在盘管内流动，对溶液进行加热。此举避免了除湿溶液的持续温升和再生溶液的持续降温，提高传质平均压差，从而提高除湿效果和再生效果。同时装置制作简单，减小空气和溶液的流动阻力，填料采用塑料丝网规整填料，其优点是比表面积大，空隙率高，重量轻；气相通路倾角小，压损小；径向扩散良好，气液接触充分，持液量较低，网孔具有毛细作用，易形成稳定的液膜，耐腐蚀，具有良好的化学稳定性，改善了溶液与空气的热质交换性能。

附图说明

图1是本发明空气除湿与溶液再生装置的结构示意图；

图2是本发明空气除湿与溶液再生装置的系统结构示意图。

1.除湿塔、2.再生塔、3.干燥空气层、4.除沫器、5.布液器、6.填料、7.待处理空气层、8.冷却盘管、9.加热盘管、10.冷却水进口、11.冷却水出口、12.加热水进口、13.加热水出口、14.进口空气层、15.出口空气层、16.待处理空气进口、17.干燥空气出口、18.再生空气进口、19.再生空气出口、20.溶液进口、21.溶液出口。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

空气除湿与溶液再生装置如图1所示，除湿塔1的结构自上而下依次为：干燥空气层3、除沫器4、布液器5、填料6和待处理空气层7，再生塔2的结构自上而下依次为：出口空气层15、除沫器4、布液器5、填料6和进口空气层14，其特征在于：除湿塔1的布液器5和待处理空气层7之间设置上下两层填料6；除湿塔1在上下两层填料之间设置有冷却盘管8，冷却盘管的冷却水进口10与冷却水出口11设置在除湿塔1的侧壁上，通过管道与冷却装置连接；再生塔2的布液器5和进口空气层14之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间设置有加热盘管9，加热盘管加热水进口12与加热水出口13设置在再生塔2的侧壁上，通过管道与加热器连接。冷却盘管8或加热盘管9分别设置在填料层下部往上的三分之一处。冷却水进口温度不大于28℃。填料为塑料丝网规整填料。

本发明空气除湿与溶液再生装置的系统结构如图2所示。

1、湿空气自待处理空气进口16进入除湿塔1向上逆流，浓溶液从除湿塔上的溶液进口20进入布液器5，均匀喷洒于除湿塔内填料6表面上，靠重力作用向下流动，湿空气与溶液在填料表面充分进行传热传质交换。除湿过程空气中的水蒸气被溶液吸收液化，并放出液化潜热，导致溶液温度上升，溶液吸湿能力下降，为此在除湿塔内安装了冷却盘管8，用冷却塔或其它冷却方式送来的冷却水冷却溶液，抑制其温度升高，以提高吸湿能力。同时换热后的高温冷却水去冷却塔循环冷却再利用；干燥空气由干燥空气出口17排出除湿塔。

2、吸湿后的稀溶液由溶液出口21排出除湿塔1去再生塔2再生，形成的干燥空气经除沫器4除去液沫送出除湿塔1。对于再生塔2，再生空气由再生空气进口18进入再生塔2向上逆流，被加热后的稀溶液由再生塔上的溶液进口20进入布液器5，均匀喷洒于塔内填料6表面上，靠重力作用向下流动，在再生塔2内填料表面，溶液与再生空气由于水蒸气分压力差的作用进行传热传质，溶液中水蒸气传递至空气。再生过程中溶液内的水分蒸发汽化，并吸收汽化潜热，导致溶液温度下降，空气再生能力下降，为此在再生塔内安装了加热盘管9，热水由加热水进口12进入加热盘管，用热水加热溶液，抑制其温度降低，以提高再生能力。同时换热后的低温热水由加热水出口13去加热设备循环加热再利用。再生后的浓溶液由溶液出口21排出再生塔2，进入除湿塔1的溶液箱，经溶液泵进入除湿塔1除湿；再生后的高温高湿空气经丝网除沫器4除去液沫后，由再生空气出口19排出再生塔2。

3、为避免空气带液，空塔气体流速不宜大于2.2m/s。溶液自进入布液器5，均匀喷淋到填料6上，溶液和空气逆向流动，在填料中与空气进行传热传质后，自塔底处排出。在除湿塔填料中部设置冷却盘管，再生塔填料中间设置加热盘管，用来对溶液和空气进行冷却和加热。利用冷却塔或其它冷却过程制备的循环冷却水由冷却水进口10进入冷却盘管内，对间壁外侧的溶液降温；利用加热装置制备的循环热水由加热水进口12进入盘管内对间壁外侧的溶液加热。

Claims (4)

1.空气除湿与溶液再生装置，除湿塔的结构自上而下依次为：干燥空气层、除沫器、布液器、填料和待处理空气层；再生塔的结构自上而下依次为：排出空气层、除沫器、布液器、填料和进口空气层；其特征在于：除湿塔的布液器和待处理空气层之间设置上下两层填料；除湿塔在上下两层填料之间设置有冷却盘管，冷却盘管的冷却水进口与冷却水出口设置在除湿塔的侧壁上，通过管道与冷却装置连接；再生塔的布液器和进口空气层之间设置上下两层填料；在上下两层填料之间设置有加热盘管，加热盘管的加热水进口与加热水出口设置在再生塔的侧壁上，通过管道与加热器连接。

2.根据权利要求1所述的空气除湿与溶液再生装置，其特征在于：所述的冷却盘管或加热盘管分别设置在填料层下部往上的三分之一处。

3.根据权利要求1所述的空气除湿与溶液再生装置，其特征在于：所述的冷却水进口温度不高于28℃。

4.根据权利要求1所述的空气除湿与溶液再生装置，其特征在于：所述的填料为塑料丝网规整填料。

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