CN101408330A - 一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法及除湿器 - Google Patents

一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法及除湿器 Download PDF

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赵孝保
钱彩霞
王铮
王子伟
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Abstract

本发明公开了一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法，包括如下步骤：在对待除湿气体冷却降温除湿前，用回路型热虹吸管内传热工质对待除湿气体进行预降温，再通过热虹吸管回路将传热工质吸收的热量用于对冷却降温除湿后的气体的加温，最后再用加热器将气体加热到要求的温度。同时还公开了实施该方法的热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器。本发明方法和设备，热虹吸管充分利用气体除湿过程中的降温和升温的热量变化，可以在不附加额外动力和能源消耗的条件下充分利用除湿器前后气体降温和加热的显热，实现将气体先降温后加热的双重功效，减少了除湿过程的能耗。

Description

一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法及除湿器
技术领域
本发明涉及气体低温除湿技术，具体说是一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法及其实施该方法的热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器。利用回路型热虹吸管作为辅助换热部件，以降低除湿能耗，特别适用于高湿度气体低温制冷除湿干燥领域。
背景技术
目前，气体除湿干燥分为高温除湿和低温除湿(制冷降温除湿)两种方式。高温除湿是，直接利用电或蒸汽或太阳能等将含湿气体加热并使气体内水分蒸发以降低气体含湿量。而对于常温和低温领域的气体干燥则应用制冷机械将含湿气体冷却，除湿器内制冷机产生的低温冷冻水经过构成表面式冷却器的管内，将流经管外的含湿气体冷却，降低气体温度使含湿气体内水分达到饱和状态并凝结以减少气体内含湿量，然后在将除湿后的气体加热到要求的出口温度。含湿气体制冷降温、水分凝结和再加热到要求的出口温度需要消耗大量的能源，如何降低能耗，是当前本领域需要解决的重要技术问题。
发明内容
为了克服现有存在的缺陷，本发明提供一种一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法及除湿器，利用热虹吸管吸收气体降温和升温过程中的显热和潜热变化，热虹吸管内传热工质自然循环，不附加额外能源消耗，将含湿气体降温冷却的放热量用于加热升温除湿后气体，可以降低能耗。
本发明解决其技术问题所采用的热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法：在对待除湿气体冷却降温除湿前，用回路型热虹吸管内传热工质对待除湿气体进行预降温，再通过热虹吸管回路将传热工质吸收的热量用于对冷却降温除湿后的气体的加温，最后再用加热器将气体加热到要求的温度。
本发明热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器，包括制冷机及与其相连的表面式冷却器(表冷器)、加热器，其特征是：还设有多组回路型热虹吸管，各组回路型热虹吸管的热管往返盘绕呈U形的闭合回路，且各组回路型热虹吸管竖向叠加，整体仍呈U形；所述表冷器设置于回路型热虹吸管的U形中；在回路型热虹吸管U形之外、表冷器的后部(以气体由前向后流动确定前后)设置加热器。
首先，待除湿气体穿过回路型热虹吸管位于表冷器迎气面前方的部分(称为回路型热虹吸管的传热工质蒸发段)，回路型热虹吸管内的传热工质吸收气体的一部分温度，对待除湿气体进行预降温，这时，传热工质吸收热量蒸发，通过热虹吸管回路流向热虹吸管位于表冷器后方的部分(称为回路型热虹吸管的传热工质冷凝段)；预降温后的气体再经过表冷器，制冷降温，使气体内水分达到饱和状态并凝结，达到除湿目的；然后除湿后的气体流经热虹吸管的传热工质冷凝段，此时传热工质预制冷时吸收的热量用于对冷却降温除湿后的气体的加温，释放热量后的传热工质冷凝，再沿热管管壁回流到传热工质蒸发段；最后再用加热器将气体加热到要求的温度。
本发明方法和设备的有益效果是，热虹吸管充分利用气体除湿过程中的降温和升温的热量变化，可以在不附加额外动力和能源消耗的条件下充分利用除湿器前后气体降温和加热的显热，实现将气体先降温后加热的双重功效，减少了除湿过程的能耗。回路型热虹吸管结构简单，传热效率高，气体流动阻力小，没有转动和移动部件，不需要维护，具有显著的节约能源和提高原除湿器的除湿性能的效果。
附图说明
图1、是本发明热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器结构示意图；
图2、是本发明中回路型热虹吸管结构示意图(四组竖向排列成U形)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器，其结构是：在风道1内设置与制冷机相连的表面式冷却器2、加热器3，表冷器与加热器并排设置，表冷器在前，加热器在后。回路型热虹吸管套在表冷器前后。如图2所示，所述回路型热虹吸管由四组竖向叠加而成，整体仍呈U形，各组回路型热虹吸管的热管往返盘绕呈U形的闭合回路。
在图1中，回路型热虹吸管传热工质蒸发段4放置在表冷器2之前，回路型热虹吸管传热工质冷凝段5放置在表冷器2之后。
如图2所示，每组回路型热虹吸管的热管往返盘绕呈U形的闭合回路。将回路型热虹吸管的热管内抽成真空后再充灌传热工质。为了保证回路热虹吸管正常运行，传热工质冷凝后回流经过的部分热管与水平方向有一合适倾角(约12°～15°)，传热工质冷凝段方高，传热工质冷凝段方低。
为了增大传热效果，在传热工质蒸发段和传热工质冷凝段的热管管体上，沿径向设置若干金属传热翅片。
常用传热工质为：
氟利昂-11 CCl3F(Freon-11)，化学分子式CFCl3，正常沸点23.7℃，分子量137.4。
氟利昂-13 CClF3(Freon-113)，化学分子式C2F3Cl3，正常沸点47.68℃，分子量187.4。
首先，待除湿气体经风机6，吹过回路型热虹吸管的传热工质蒸发段4，传热工质蒸发段4内的传热工质吸收气体的一部分温度，对待除湿气体进行预降温，待除湿气体被冷却降温。这时，传热工质吸收热量蒸发，通过热虹吸管热管回路流向回路型热虹吸管的传热工质冷凝段5；预降温后的气体再经过表冷器2，制冷降温，使气体内水分达到饱和状态并凝结，达到除湿目的；然后除湿后的气体流经热虹吸管的传热工质冷凝段，此时传热工质预制冷时吸收的热量用于对冷却降温除湿后的气体的加温，释放热量后的传热工质冷凝，再沿热管管壁回流到传热工质蒸发段；最后再用加热器将气体加热到要求的温度。

Claims (2)

1、一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿方法，包括如下步骤：在对待除湿气体冷却降温除湿前，用回路型热虹吸管内传热工质对待除湿气体进行预降温，再通过热虹吸管回路将传热工质吸收的热量用于对冷却降温除湿后的气体的加温，最后再用加热器将气体加热到要求的温度。
2、一种热虹吸管辅助气体制冷降温除湿器，包括制冷机及与其相连的表面式冷却器、加热器，其特征是：还设有多组回路型热虹吸管，各组回路型热虹吸管的热管往返盘绕呈U形的闭合回路，且各组回路型热虹吸管竖向叠加，整体仍呈U形；所述表冷器设置于回路型热虹吸管的U形中；在回路型热虹吸管U形之外、表冷器的后部设置加热器。
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