CN103090490A - 一种空气加湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气处理技术领域，特别涉及一种空气加湿系统，用于充分利用工厂内的低温余热热水，减少能源浪费。本发明公开了一种空气加湿系统，包括：具有空气加热器、淋水室和第一温度传感器的新风处理机组，设置于淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵，分别与换热器连通的供水主管路和回水主管路，且供水主管路和回水主管路还与空气加热器连通，设置于供水主管路或回水主管路上的电动二通阀，分别与第一温度传感器和电动二通阀信号连接的控制器。在本发明中，利用空气加热器和淋水室循环水同时对空气进行加热，使淋水室的空气处理过程介于等焓和等温过程之间，降低空气加热器所需的供水温度，从而达到充分利用低温余热热水的目的。

Description

一种空气加湿系统

技术领域

本发明涉及空气处理技术领域，特别涉及一种空气加湿系统。

背景技术

随着以集成电路和薄膜晶体管液晶显示器为代表的电子工业朝着加工精细化方向发展，迫使为之服务的洁净室也向高精度、高洁净度方向发展。目前，该类洁净室的净化空调系统通常采用新风处理机组、风机过滤器机组和干式冷却盘管的组合形式，其冬季运行特点是：新风处理机组为保证洁净室内的相对湿度和正压值，需要将大量室外新风经过滤、加热和加湿后送入洁净室，此过程消耗大量的热能；同时，为了保持洁净室内的环境温度，需要大量的冷冻水供给净化空调系统。

此外，当前的生产工艺通常对洁净室内空气的化学污染物浓度有严格要求，而室外新风是化学污染物来源之一，所以需要对室外新风进行针对性的处理，使进入洁净室内的空气满足相对湿度和化学污染物浓度的要求。现有的新风处理机组通常采用淋水室对空气进行加湿和去除化学污染物，具体地，现有的新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，沿进风口至出风口方向依次设置于箱体内的空气加热器和淋水室；其中，淋水室对空气处理过程是等焓过程，如图1所示，如果淋水室要将室外新风处理到露点温度，空气进入淋水室前需要加热到37℃以上，故空气加热器的热水供水温度通常要求在45℃以上，由于该类洁净室需要的新风量巨大，所以空气加热器需要供给大量的45℃左右的热水；如前所述，该类洁净室还需要供应大量的冷冻水给净化空调系统，同时冷冻机的冷凝器也产生大量35℃左右的低温热水，因此，采用传统的淋水室加湿方式，由于冷凝器产生的热水温度偏低，故不能充分使用，造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气加湿系统，可充分利用工厂产生的大量低温余热热水，减少能源浪费。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种空气加湿系统，包括：

新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，沿所述进风口至出风口方向依次设置于所述箱体内的空气加热器和淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

供水主管路，所述供水主管路具有与所述空气加热器进水口连通的第一供水支路，具有与所述换热器进水口连通的第二供水支路；

回水主管路，所述回水主管路具有与所述空气加热器出水口连通的第一回水支路，具有与所述换热器出水口连通的第二回水支路；

设置于所述第一供水支路或第一回水支路上的第一电动二通阀；

设置于所述第二供水支路或第二回水支路上的第二电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器、第一电动二通阀和第二电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第一电动二通阀和第二电动二通阀的开度。

进一步地，上述空气加湿系统还包括：设置于所述箱体内，且位于所述空气加热器和所述淋水室之间的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器信号连接；

设置于所述淋水室和换热器之间的循环水管路上的第三温度传感器，所述第三温度传感器与所述控制器信号连接。

进一步地，上述空气加湿系统还包括：分别与所述第一供水支路和第一回水支路连通的第一旁路，设置于所述第一旁路上的止回阀，位于所述第一旁路和所述空气加热器之间、设置于所述第一供水支路上的第二水泵。

优选地，所述换热器为板式换热器或管式换热器。

优选地，所述控制器为可编程逻辑控制器或直接数字控制器。

本发明同时还提供了一种空气加湿系统，包括：

新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，沿所述进风口至出风口方向依次设置于所述箱体内的空气加热器和淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

供水主管路，所述供水主管路具有与所述空气加热器进水口连通的第一供水支路，具有与所述换热器进水口连通的第二供水支路；

回水主管路，所述回水主管路具有与所述空气加热器出水口连通的第一回水支路，具有与所述换热器出水口连通的第二回水支路；

设置于所述供水主管路或回水主管路上的第三电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器和第三电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第三电动二通阀的开度。

进一步地，上述空气加湿系统还包括：设置于所述第一供水支路或第一回水支路上的第一手动调节阀；设置于所述第二供水支路或第二回水支路上的第二手动调节阀。

进一步地，上述空气加湿系统还包括：分别与所述第一供水支路和第一回水支路连通的第二旁路，设置于所述第二旁路上的止回阀，位于所述第二旁路和所述空气加热器之间、设置于所述第一供水支路上的第二水泵。

本发明同时还提供了一种空气加湿系统，包括：新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，设置于所述箱体内的淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

与所述换热器进水口连通的供水主管路；

与所述换热器出水口连通的回水主管路；

设置于所述供水主管路或回水主管路上的第四电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器和第四电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第四电动二通阀的开度。

在本发明提供的空气加湿系统中，利用空气加热器和淋水室同时对空气进行加热，使淋水室的空气处理过程介于等焓和等温过程之间，降低空气加热器所需的供水温度，从而达到利用冷冻机的冷凝器等产生的低温余热热水的目的。因此，与现有技术中空气处理的过程为等焓过程相比，采用本发明提供的空气加湿系统，可充分利用工厂产生的大量低温余热热水，减少能源浪费。

附图说明

图1为现有技术中淋水室加湿方式空气处理过程h-d图；

图2为本发明实施例一提供的一种空气加湿系统的结构示意图；

图3为图2中淋水室加湿方式空气处理过程h-d图；

图4为本发明实施例二提供的一种空气加湿系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种空气加湿系统的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种空气加湿系统的结构示意图；

图7为本发明实施例五提供的一种空气加湿系统的结构示意图；

图8为本发明实施例六提供的一种空气加湿系统的结构示意图。

附图标记：

1-箱体  2-空气加热器  3-淋水室  4-第一水泵  5-换热器  6-控制器

7-第一电动二通阀  8-第二电动二通阀  9-第一温度传感器

10-第二温度传感器  11-第三温度传感器  12-进风方向  13-止回阀

14-第二水泵  15-第三电动二通阀  16-第一手动调节阀  19-出风方向

17-第二手动调节阀  18-第四电动二通阀  21-供水管路  22-回水管路。

具体实施方式

现有的淋水室对空气处理过程是等焓过程，如果淋水室要将室外新风处理到所要求的露点，空气进入淋水室前需加热到37℃以上，空气加热器所需的热水需要45℃以上，而工厂产生的大量低温余热热水一般为35℃，因此无法充分利用工厂产生的大量低温余热热水，造成巨大浪费。

有鉴于此，本发明提供了一种改进的技术方案，利用空气加热器和淋水室循环水同时对空气进行加热的方式，使淋水室的空气处理过程介于等焓和等温过程之间，与现有技术中仅采用空气加热器对空气进行加热，即淋水室的空气处理为等焓过程相比，降低了空气加热器所需的供水温度，从而达到充分利用工厂产生的大量低温余热热水的目的。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

如图2所示，本发明实施例一提供了一种空气加湿系统，包括：

新风处理机组，新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体1，沿进风口至出风口方向依次设置于箱体1内的空气加热器2和淋水室3，以及设置于箱体1出风口处的第一温度传感器9；

设置于淋水室3的循环水管路上的换热器5和第一水泵4；

供水主管路21，供水主管路21具有与空气加热器2进水口连通的第一供水支路，具有与换热器5进水口连通的第二供水支路；

回水主管路22，回水主管路22具有与空气加热器2出水口连通的第一回水支路，具有与换热器5出水口连通的第二回水支路；

设置于第一供水支路或第一回水支路上的第一电动二通阀7；

设置于第二供水支路或第二回水支路上的第二电动二通阀8；

分别与第一温度传感器9、第一电动二通阀7和第二电动二通阀8信号连接的控制器6，用于根据第一温度传感器9所检测的箱体1出风口处空气露点温度，控制第一电动二通阀7和第二电动二通阀8的开度。

本实施例提供的空气加湿系统运行时，沿图2中箭头所示的方向，室外新风12从箱体1的进风口进入箱体1内，先经空气加热器2加热，再经淋水室3处理到所要求的露点，并去除空气中的化学污染物，处理后的新风19从箱体1的出风口送出。空气加热器2的加热量由设置在第一回水支路上的第一电动二通阀7调节，淋水室3的循环水的喷淋由第一水泵4实现，循环水的加热量由设置在第二回水支路上的第二电动二通阀8调节；自动控制方式为：控制器6根据第一温度传感器9所检测的新风处理机组出口处的空气露点温度，调节第一电动二通阀7和第二电动二通阀8的开度，分别控制流过空气加热器2和换热器5的水量大小，使淋水室3的空气处理过程介于等焓和等温过程之间；如图3所示，当淋水室循环水温度Tw介于空气湿球温度Twb和空气干球温度Tdb之间时，空气的处理过程是增焓、增湿过程，即空气处理的过程介于等焓和等温过程之间，降低空气加热器2所需的供水温度，从而达到充分利用工厂中的大量低温余热热水的目的。

值得一提的是，实施例一提供的一种空气加湿系统适用于新风处理机组需要对空气进行加湿和去除化学污染物处理的情况，尤其适用于工厂有大量低温余热可以利用，且需要加热、加湿的新风处理机组较少的场合。

如图4所示，进一步地，上述空气加湿系统还包括：设置于箱体1内，且位于空气加热器2和淋水室3之间的第二温度传感器10，第二温度传感器10与控制器6信号连接；

设置于淋水室3和换热器5之间的循环水管路上的第三温度传感器11，第三温度传感器11与控制器6信号连接。

本实施例提供的空气加湿系统运行时，沿图4中箭头所示的方向，室外新风12从箱体1的进风口进入箱体1内，先经空气加热器2加热，再经淋水室3处理到所要求的露点，并去除空气中的化学污染物，处理后的新风19从箱体1的出风口送出。空气加热器2的加热量由第一电动二通阀7调节，淋水室3的循环水喷淋由第一水泵4实现，循环水的加热量由第二电动二通阀8调节。自动控制方式为：控制器6根据第一温度传感器9所检测的新风处理机组出口处的空气露点温度、第二温度传感器10所检测的空气干球温度Tdb、第三温度传感器11所检测的淋水室循环水温度Tw，调节第一电动二通阀7和第二电动二通阀8的开度，使空气加热器后的空气干球温度Tdb与淋水室循环水温度Tw趋于一致，使得空气加热器2和淋水室3所需的热水供水温度更低，由于该热水大部分来自于冷冻机冷凝器的热回收系统，所以可以使冷冻机的冷凝温度得以降低，从而提高冷冻机的能效比，减少制冷能耗。

值得一提的是，实施例二提供的空气加湿系统适用于新风处理机组需要对空气进行加湿和去除化学污染物处理的情况，尤其适用于工厂有大量低温余热可以利用，且需要加热、加湿的新风处理机组较多的场合。

如图5所示，进一步地，上述空气加湿系统还包括：分别与第一供水支路和第一回水支路连通的第一旁路，设置于第一旁路上的止回阀13，位于第一旁路和空气加热器2之间、设置于第一供水支路上的第二水泵14。

本实施例提供的空气加湿系统运行时，与实施例一和实施例二提供的空气加湿系统的配置、功能和控制方式基本相同，不同之处在于连通第一供水支路和第一回水支路的第一旁路上设置有止回阀13，以及在第一旁路和空气加热器2之间的第一供水支路上设置有第二水泵14，通过第二水泵14和止回阀13可使在水在空气加热器2中加快流动，防止水在空气加热器2中冻结。

值得一提的是，实施例三提供的空气加湿系统适用于严寒地区、寒冷地区的新风处理机需要对空气进行加湿和去除化学污染物处理的情况，尤其适用于工厂有大量低温余热可以利用的场合。

如图6所示，本发明同时还提供了一种空气加湿系统，包括：

新风处理机组，新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体1，沿进风口至出风口方向依次设置于箱体1内的空气加热器2和淋水室3，以及设置于箱体1出风口处的第一温度传感器9；

设置于淋水室3的循环水管路上的换热器5和第一水泵4；

供水主管路21，供水主管路21具有与空气加热器2进水口连通的第一供水支路，具有与换热器5进水口连通的第二供水支路；

回水主管路22，回水主管路22具有与空气加热器2出水口连通的第一回水支路，具有与换热器5出水口连通的第二回水支路；

设置于供水主管路21或回水主管路22上的第三电动二通阀15；

分别与第一温度传感器9和第三电动二通阀15信号连接的控制器6，用于根据第一温度传感器9所检测的箱体1出风口处空气露点温度，控制第三电动二通阀15的开度。

进一步地，上述空气加湿系统还包括：设置于第一供水支路或第一回水支路上的第一手动调节阀16；设置于第二供水支路或第二回水支路上的第二手动调节阀17。

本实施例提供的空气加湿系统运行时，沿图6中箭头所示的方向，室外新风12从箱体1的进风口进入箱体1内，先经空气加热器2加热，再经温水淋水室3处理到所要求的露点，并去除空气中的化学污染物，处理后的新风19从箱体1的出风口排出。淋水室3的温水循环喷淋由第一水泵4实现，空气加热器2的加热量和淋水室3循环温水的加热量由设置在供水主管路21或回水主管路22上的第三电动二通阀15调节。自动控制方式为：控制器6根据第一温度传感器9所检测的新风处理机组出口处的空气露点温度，调节第三电动二通阀15的开度，空气加热器2的热水量和淋水室3循环温水系统的热水量通过调节第一手动调节阀16和第二手动调节阀17实现平衡。

本实施例提供的空气加湿系统适用于新风处理机组需要对空气进行加湿和去除化学污染物处理的情况，尤其适用于工厂有大量低温余热可以利用，且需要加热、加湿的新风处理机组较少的场合。

如图7所示，为了防止空气加热器中水冻结，上述空气加湿系统还包括：分别与第一供水支路和第一回水支路连通的第二旁路，设置于第二旁路上的止回阀13，位于第二旁路和空气加热器2之间、设置于第一供水支路上的第二水泵14。因与上述实施例三原理基本相同，在这里不再赘述。

如图8所示，本发明同时还提供了一种空气加湿系统，包括：

新风处理机组，新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体1，设置于箱体1内的淋水室3，以及设置于箱体1出风口处的第一温度传感器9；

设置于淋水室3的循环水管路上的换热器5和第一水泵4；

与换热器5进水口连通的供水主管路21；

与换热器5出水口连通的回水主管路22；

设置于供水主管路21或回水主管路22上的第四电动二通阀18；

分别与第一温度传感器9和第四电动二通阀18信号连接的控制器6，用于根据第一温度传感器9所检测的箱体1出风口处空气露点温度，控制第四电动二通阀18的开度。

本实施例提供的空气加湿系统运行时，沿图8中箭头所示的方向，室外新风12从箱体1的进风口进入箱体1内，然后经淋水室3一步处理到所要求的露点，并去除空气中的化学污染物，处理后的新风19从箱体1的出风口排出。淋水室3的循环水喷淋由第一水泵4实现，循环水的加热量由设置在回水主管路22上的第四电动二通阀18调节；自动控制方式为：控制器6根据第一温度传感器9所检测的新风处理机组出口处的空气露点温度，调节第四电动二通阀18的开度，控制流经换热器5的水量大小，进而使淋水室3的循环水温度达到设定值。该空气加湿系统适用于常年气温较高的地区，空气在淋水加湿前不需要加热，仅需经过淋水室3处理即可达到洁净室对空气相对湿度和化学污染物浓度的要求，从而节约能源。

优选地，在上述六个实施例中，换热器5为板式换热器或管式换热器。

优选地，在上述六个实施例中，控制器6为可编程逻辑控制器或直接数字控制器。

综上所述，采用本发明提供的空气加湿系统，空气处理的过程介于等焓和等温过程之间，降低了空气加热器所需的供水温度，即当淋水室将室外新风处理到所要求的露点时，空气加热器所需的供水温度达到30℃左右即可，从而达到充分利用工厂产生的大量低温余热热水的目的。因此，与现有技术中空气处理的过程为等焓过程相比，采用本发明提供的空气加湿系统，可以充分利用工厂产生的大量低温余热热水，从而减少能源浪费。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种空气加湿系统，其特征在于，包括：

新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，沿所述进风口至出风口方向依次设置于所述箱体内的空气加热器和淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

供水主管路，所述供水主管路具有与所述空气加热器进水口连通的第一供水支路，具有与所述换热器进水口连通的第二供水支路；

回水主管路，所述回水主管路具有与所述空气加热器出水口连通的第一回水支路，具有与所述换热器出水口连通的第二回水支路；

设置于所述第一供水支路或第一回水支路上的第一电动二通阀；

设置于所述第二供水支路或第二回水支路上的第二电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器、第一电动二通阀和第二电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第一电动二通阀和第二电动二通阀的开度。

2.如权利要求1所述的空气加湿系统，其特征在于，还包括：

设置于所述箱体内，且位于所述空气加热器和所述淋水室之间的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器信号连接；

设置于所述淋水室和换热器之间的循环水管路上的第三温度传感器，所述第三温度传感器与所述控制器信号连接。

3.如权利要求2所述的空气加湿系统，其特征在于，还包括：

分别与所述第一供水支路和第一回水支路连通的第一旁路，设置于所述第一旁路上的止回阀，位于所述第一旁路和所述空气加热器之间、设置于所述第一供水支路上的第二水泵。

4.如权利要求1-3任一所述的空气加湿系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器或管式换热器。

5.如权利要求4所述的空气加湿系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器或直接数字控制器。

6.一种空气加湿系统，其特征在于，包括：

新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，沿所述进风口至出风口方向依次设置于所述箱体内的空气加热器和淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

供水主管路，所述供水主管路具有与所述空气加热器进水口连通的第一供水支路，具有与所述换热器进水口连通的第二供水支路；

回水主管路，所述回水主管路具有与所述空气加热器出水口连通的第一回水支路，具有与所述换热器出水口连通的第二回水支路；

设置于所述供水主管路或回水主管路上的第三电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器和第三电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第三电动二通阀的开度。

7.如权利要求6所述的空气加湿系统，其特征在于，还包括：设置于所述第一供水支路或第一回水支路上的第一手动调节阀；设置于所述第二供水支路或第二回水支路上的第二手动调节阀。

8.如权利要求7所述的空气加湿系统，其特征在于，还包括：分别与所述第一供水支路和第一回水支路连通的第二旁路，设置于所述第二旁路上的止回阀，位于所述第二旁路和所述空气加热器之间、设置于所述第一供水支路上的第二水泵。

9.一种空气加湿系统，其特征在于，包括：

新风处理机组，所述新风处理机组包括：具有进风口和出风口的箱体，设置于所述箱体内的淋水室，以及设置于所述箱体出风口处的第一温度传感器；

设置于所述淋水室的循环水管路上的换热器和第一水泵；

与所述换热器进水口连通的供水主管路；

与所述换热器出水口连通的回水主管路；

设置于所述供水主管路或回水主管路上的第四电动二通阀；

分别与所述第一温度传感器和第四电动二通阀信号连接的控制器，用于根据所述第一温度传感器所检测的箱体出风口处空气露点温度，控制所述第四电动二通阀的开度。

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