CN101936021A - 从干燥空气中取水的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及从干燥空气中取水的方法与装置，其方法为，空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来；另一股空气被加热后经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，经降温处理后，冷凝出水分。其装置为，包括干燥转轮、高温制冷机、低温制冷机；空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，另一股空气经低温制冷机的冷凝器、高温制冷机的冷凝器后被加热，温度升高，再经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，后经高温制冷机的蒸发器、低温制冷机的蒸发器，温度降低，冷凝出水分。本发明既节省成本，又降低能耗；两个独立的制冷系统分别作业，可将干燥转轮上的水分充分带走，并再次经过两个独立的制冷系统，将水分充分冷凝下来，效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及从干燥空气中取水的方法与装置。
背景技术
中国的新疆、甘肃和宁夏等地风能资源较丰富，但是市场需求量较少，风力发电装置投入运行后，电力销售存在一定的问题。而事实上新疆、甘肃和宁夏是水资源缺少的地方，发明一种利用电力从空气中取水的装置，对发展新疆、甘肃和宁夏等干燥地区的经济有十分重要的作用。
在南方地区由于空气中含水量高，空气露点一般在20℃以上，只要将空气冷却就可以使空气中的水冷凝，由此，从空气中得到水。
但是，在空气干燥地区，例如新疆戈壁沙漠地区，夏天空气相对湿度最低在5-15％之间，对应的露点温度在-4℃以下，此时，通过把空气降温获得空气中的水分能量消耗巨大。
在干燥气候条件下，从空气中获得水分最经济的方法是先使空气中的水分富集，然后，再将富集水分后的空气冷却，使空气冷却空气中的水分冷凝得到水。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种先将空气中的水分聚集，然后提取水分的方法与装置，尤其适用在干燥的空气中取水的方法与装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种从干燥空气中取水的方法，包括如下步骤：
1、空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，水分得到聚集；
2、另一股空气被加热后经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，再经降温处理后，冷凝出水分。
干燥转轮分为两个区，处理区与再生区，干燥转轮由电机带动处于旋转状态。
一种从干燥空气中取水的装置，包括干燥转轮、高温制冷机、低温制冷机；
——干燥转轮分为两个区，处理区与再生区，干燥转轮由电机带动旋转；
——高温制冷机包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机，高温制冷机独自成回路；
——低温制冷机包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机，低温制冷机独自成回路；
——空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，另一股空气经低温制冷机的冷凝器、高温制冷机的冷凝器后被加热，温度升高，再经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，后经高温制冷机的蒸发器、低温制冷机的蒸发器，温度降低，冷凝出水分。
本发明由于采用了先将空气中的水分聚集起来的实现方式，即节省成本，又降低能耗；干燥转轮在电机的带动下连续转动，干燥转轮材料交替处于吸附-再生状态，可循环利用；两个独立的制冷系统，外为高温制冷机、内为低温制冷机，保证空气先经低温制冷机的冷凝器、再经高温制冷机的冷凝器后流向干燥转轮的再生区，从干燥转轮的再生区出来后的高温高湿空气先经高温制冷机的蒸发器、再经低温制冷机的蒸发器后，空气冷凝，两个制冷系统分别作业，将空气升温到80℃左右，可将干燥转轮上的水分充分带走，并再次经过两个独立的制冷系统，将水分充分冷凝下来，效果显著。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的的结构示意图；
图2为本发明的另一种结构示意图；
图3为本发明的冷凝器放大图。
具体实施方式
本发明为一种从干燥空气中取水的方法，包括如下步骤：
1、空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，水分得到聚集；
2、另一股空气被加热后经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，再经降温处理后，冷凝出水分。
干燥转轮分为两个区，处理区与再生区，干燥转轮由电机带动处于旋转状态。
一种从干燥空气中取水的装置，包括干燥转轮1、高温制冷机2、低温制冷机3，如图1所示；
——干燥转轮1分为两个区，处理区11与再生区12，干燥转轮1由电机13带动旋转；
——高温制冷机2包括冷凝器21、膨胀阀22、蒸发器23、压缩机24，高温制冷机独自成回路；
——低温制冷机3包括冷凝器31、膨胀阀32、蒸发器33、压缩机34，低温制冷机独自成回路；
——利用风机14的抽动，空气经过干燥转轮1的处理区11后，空气中的水分被截留下来，同样，利用处理风机4的抽动，另一股空气经低温制冷机3的冷凝器31、高温制冷机2的冷凝器21后被加热，温度升高到80℃左右，再经过干燥转轮1的再生区12，将被截留下来的水分带走，形成高温高湿的空气，此时空气中水分的含量是周围环境空气中水分含量的3-5倍，水分得到大量的聚集，再经高温制冷机2的蒸发器23、低温制冷机3的蒸发器33后，温度降低，冷凝出水分，水温在60℃-80℃之间，凝结出的水分可有托盘接收。
如图2所示，在图1的基础上，将经蒸发器33处理后的处理空气与环境空气混合后一同进入干燥转轮1的处理区11，循环利用。
冷凝器、蒸发器分别采用内置U形管道，一对侧面采用栅格式设计，如图3所示。
本发明是参照具体实施例来描述的，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的具体实施例而作出的其它等效变化，如果对于本领域技术人员都是可以预料到的，该变化应属于本权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种从干燥空气中取水的方法，其特征在于：包括如下步骤
(1)空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，水分得到聚集；
(2)另一股空气被加热后经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，再经降温处理后，冷凝出水分。
干燥转轮分为两个区，处理区与再生区，干燥转轮由电机带动处于旋转状态。
2.从干燥空气中取水的装置，其特征在于：包括干燥转轮、高温制冷机、低温制冷机；
——干燥转轮分为两个区，处理区与再生区，干燥转轮由电机带动旋转；
——高温制冷机包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机，高温制冷机独自成回路；
——低温制冷机包括冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机，低温制冷机独自成回路；
——空气经过干燥转轮的处理区后，空气中的水分被截留下来，另一股空气经低温制冷机的冷凝器、高温制冷机的冷凝器后被加热，温度升高，再经过干燥转轮的再生区，将被截留下来的水分带走，后经高温制冷机的蒸发器、低温制冷机的蒸发器，温度降低，冷凝出水分。
3.根据权利要求2所述从干燥空气中取水的装置，其特征在于：所述干燥转轮的主要原料是海泡石、活碳粉。
4.根据权利要求2所述从干燥空气中取水的装置，其特征在于：所述高温制冷机采取的制冷剂是142B，低温制冷机采取的制冷剂是R22、R410a、R407c、R410或者134a。
5.根据权利要求2所述从干燥空气中取水的装置，其特征在于：所述空气经低温制冷机的冷凝器、高温制冷机的冷凝器后被加热，温度可升高到80℃。
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