CN103406002B - 一种常温再生增压溶液除湿装置及除湿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常温再生增压溶液除湿装置，包括压缩空气除湿组件和增压溶液除湿再生循环组件，压缩空气除湿组件包括空气压缩机、空气冷却器、气水分离器、自动排水器、除湿器和第一节流阀；增压溶液除湿再生循环组件包括除湿器、冷却器、增压溶液泵、第二节流阀、第一储液器、第一调节阀、第一防腐溶液泵、换热器、再生器、第二储液器、第二调节阀、第二防腐溶液泵和第三调节阀，压缩空气除湿组件中的除湿器和增压溶液除湿再生循环组件中的除湿器为同一部件。该除湿装置具有良好的除湿效率和节能效果。本发明还提供该除湿装置的除湿方法，对压缩空气进行深度除湿，利用除湿后节流至常压状态的一部分深度干燥空气对溶液进行再生，能耗小。
Description
技术领域
本发明属于溶液除湿技术领域，具体来说，涉及一种常温再生增压溶液除湿装置及除湿方法。
背景技术
空气中含有一定量的水蒸气会引起电器绝缘性能降低、食品变质、计量仪器、气动仪表等精密电子装置的准确性下降，甚至失效等问题，对生产过程造成不利影响。对以上特殊工艺场合提供深度的干燥空气，保证低湿工业生产区域所需要的低湿度环境，对保护生产活动、提高产品质量等都具有重要意义。为了在普通的运行浓度和温度条件下获得含湿量很低的空气，可采用增压溶液除湿技术。
目前除湿后的稀溶液常用以下流程进行再生：先对溶液进行加热，提高溶液温度进而增大溶液表面水蒸气分压力，然后通入室外空气对溶液进行再生处理，提高溶液浓度，最终达到循环利用的目的。此方法能耗较大，尤其是随着能源紧张局面的凸现，人们的节能意识不断增强，加热再生式技术的弊端日益显现，研究并提出新型的再生技术显得尤为关键。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种常温再生增压溶液除湿装置，该除湿装置具有良好的除湿效率和良好的节能效果，同时，还提供该除湿装置的除湿方法，对压缩空气进行深度除湿，且利用除湿后节流至常压状态的一部分深度干燥空气对溶液进行再生，能耗小。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种常温再生增压溶液除湿装置，该装置包括压缩空气除湿组件和增压溶液除湿再生循环组件，压缩空气除湿组件包括空气压缩机、空气冷却器、气水分离器、自动排水器、除湿器和第一节流阀，除湿器的顶部设有喷淋器，除湿器的侧部设有排气口和进气口，除湿器的底部设有排液口，空气压缩机的出气口与空气冷却器的输入端连接，空气冷却器的第一输出端与气水分离器的输入端连接，气水分离器的第一输出端与除湿器的进气口连接，空气冷却器的第二输出端和气水分离器的第二输出端分别与自动排水器的输入端连接，第一节流阀位于除湿器外侧，且第一节流阀与除湿器的排气口连接；增压溶液除湿再生循环组件包括除湿器、冷却器、增压溶液泵、第二节流阀、第一储液器、第一调节阀、第一防腐溶液泵、换热器、再生器、第二储液器、第二调节阀、第二防腐溶液泵和第三调节阀，除湿器的排液口通过第二节流阀与第一储液器的输入端连接，第一储液器的输出端依次通过第一调节阀和第一防腐型溶液泵与换热器的第一输入端连接，换热器的第一输出端与再生器的顶部喷淋器连接；再生器的底部输出端和第二储液器的输入端连接，第二储液器的输出端依次通过第二调节阀和第二防腐型溶液泵与换热器的第二输入端连接，换热器的第二输出端与冷却器的输入端连接，冷却器的输出端通过增压溶液泵与除湿器的喷淋器连接；第三调节阀的输入端与第一节流阀的输出端连接，第三调节阀的输出端与再生器的再生空气入口连接，再生器的壁面上设有再生空气出口；所述的压缩空气除湿组件中的除湿器和增压溶液除湿再生循环组件中的除湿器为同一部件。
上述常温再生增压溶液除湿装置的除湿方法，包括增压除湿环境产生流程、增压溶液循环流程和溶液再生流程；所述的增压除湿环境产生流程包括：将待除湿的湿空气由空气压缩机加压后经空气冷却器冷却，空气冷却器冷却析出部分水分排入自动排水器，然后将湿空气从空气冷却器排入气水分离器中，对湿空气与水进一步分离，接着将湿空气从气水分离器送入除湿器中，同时浓溶液由增压溶液泵增压后送至除湿器中，加压浓溶液与湿空气直接接触，除湿后的空气分别由第一节流阀与第二节流阀节流至常压状态，产生低含湿量的干燥空气；所述的增压溶液循环流程包括：经增压泵加压至与位于除湿器中的湿空气相同压力的浓溶液进入除湿器中，浓溶液对湿空气进行除湿，浓溶液变为稀溶液，稀溶液经第二节流阀节流至常压后进入第一储液器，然后通入第一调节阀和第一防腐溶液泵进入换热器中，稀溶液换热后通入再生器中，稀溶液与来自除湿器中的的部分干燥空气接触，稀溶液中的水分向干燥空气中扩散传递，稀溶液变为浓溶液，稀溶液与来自除湿器的部分干燥空气接触，浓溶液通过再生器的底部输出端进入第二储液器中，随后通过第二调节阀与第二防腐溶液泵，浓溶液进入换热器中换热后，流入冷却器中冷却，冷却后的浓溶液进入增压溶液泵中进行增压，形成增压溶液循环流程；所述的溶液再生流程：经除湿器除湿后的高压空气，通过第一节流阀节流至常压状态后，将一部分空气送至需要除湿的区域，将另一部分空气通过第三调节阀排入再生器中，空气对溶液进行再生后，由再生器的再生空气出口排出。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、能耗小。本发明不需要额外热源的输入，常温状态下利用除湿后节流至常压状态的部分深度干燥空气对溶液进行再生，系统流程得到简化、系统成本更低，在无工业余热等低品位热源的场所有着独特的优势。
2、本发明的除湿方法是一种新型的除湿技术。本发明的除湿方法是对空气加压后进行溶液除湿，增大了空气水蒸气分压力与溶液表面水蒸气分压力之差，除湿效果更好；并且达到相同的除湿程度时可在更低的溶液浓度下运行，更利于再生。
附图说明
图1是本发明装置的流程示意图。
图中有：空气压缩机1；空气冷却器2；气水分离器3；自动排水器4；除湿器5；第一节流阀6；冷却器7；增压溶液泵8；第二节流阀9；第一储液器10；第一调节阀11；第一防腐溶液泵12；换热器13；再生器14；第二储液器15；第二调节阀16；第二防腐溶液泵17；第三调节阀18；待除湿区域19；再生空气入口20；再生空气出口21。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明的一种常温再生增压溶液除湿装置，包括压缩空气除湿组件和增压溶液除湿再生循环组件。压缩空气除湿组件包括空气压缩机1、空气冷却器2、气水分离器3、自动排水器4、除湿器5和第一节流阀6，除湿器5的顶部设有喷淋器，除湿器5的侧部设有排气口和进气口，除湿器5的底部设有排液口，空气压缩机1的出气口与空气冷却器2的输入端连接，空气冷却器2的第一输出端与气水分离器3的输入端连接，气水分离器3的第一输出端与除湿器5的进气口连接，空气冷却器2的第二输出端和气水分离器3的第二输出端分别与自动排水器4的输入端连接，第一节流阀6位于除湿器5外侧，且第一节流阀6与除湿器5的排气口连接；增压溶液除湿再生循环组件包括除湿器5、冷却器7、增压溶液泵8、第二节流阀9、第一储液器10、第一调节阀11、第一防腐溶液泵12、换热器13、再生器14、第二储液器15、第二调节阀16、第二防腐溶液泵17和第三调节阀18，除湿器5的排液口通过第二节流阀9与第一储液器10的输入端连接，第一储液器10的输出端依次通过第一调节阀11和第一防腐型溶液泵12与换热器13的第一输入端连接，换热器13的第一输出端与再生器14的顶部喷淋器连接；再生器14的底部输出端和第二储液器15的输入端连接，第二储液器15的输出端依次通过第二调节阀16和第二防腐型溶液泵17与换热器13的第二输入端连接，换热器13的第二输出端与冷却器7的输入端连接，冷却器7的输出端通过增压溶液泵8与除湿器5的喷淋器连接；第三调节阀18的输入端与第一节流阀6的输出端连接，第三调节阀18的输出端与再生器14的再生空气入口20连接，再生器14的壁面上设有再生空气出口21。压缩空气除湿组件中的除湿器5和增压溶液除湿再生循环组件中的除湿器5为同一部件。
上述除湿装置的除湿方法，包括增压除湿环境产生流程、增压溶液循环流程和溶液再生流程。
增压除湿环境产生流程包括：将待除湿的湿空气由空气压缩机1加压后经空气冷却器2冷却，空气冷却器2冷却析出部分水分排入自动排水器4，然后将湿空气从空气冷却器2排入气水分离器3中，对湿空气与水进一步分离，接着将湿空气从气水分离器3送入除湿器5中，同时浓溶液由增压溶液泵8增压后送至除湿器(5)中，加压浓溶液与湿空气直接接触，除湿后的空气分别由第一节流阀6与第二节流阀9节流至常压状态，产生低含湿量的干燥空气。
增压溶液循环流程包括：经增压泵8加压至与位于除湿器5中的湿空气相同压力的浓溶液进入除湿器5中，浓溶液对湿空气进行除湿，浓溶液变为稀溶液，稀溶液经第二节流阀9节流至常压后进入第一储液器10，然后通入第一调节阀11和第一防腐溶液泵12进入换热器13中，稀溶液换热后通入再生器14中，稀溶液与来自除湿器5且经过除湿然后节流至常压的干燥空气接触，由于稀溶液表层水蒸气分压力高于空气中水蒸气压力，所以稀溶液中的水分向空气中扩散传递，从而溶液浓度增加，稀溶液变为浓溶液。浓溶液通过再生器14的底部输出端进入第二储液器15中，随后通过第二调节阀16与第二防腐溶液泵17，浓溶液进入换热器13中换热后，流入冷却器7中冷却，冷却后的浓溶液进入增压溶液泵8中进行增压，形成增压溶液循环流程。
溶液再生流程：经除湿器5除湿后的高压空气，通过第一节流阀6节流至常压状态后，将一部分空气送至需要除湿的区域19，将另一部分空气通过第三调节阀18排入再生器14中，空气对溶液进行再生后，由再生器14的再生空气出口21排出。
上述装置中除湿后节流至常压的部分深度干燥空气经第三调节阀18后由再生空气入口20进入再生器14对溶液再生，最后经再生空气出口21排出。也就是说，本发明的装置无需热源加热溶液，而是采用除湿后节流至常压的部分深度干燥空气对溶液进行再生。
本发明的常温再生增压溶液除湿装置采用空气压缩机1和空气冷却器2先后对需要干燥的空气进行加压和冷却，同时将用于除湿的浓溶液经增压溶液泵8加压至与空气相同压力，然后将二者送至除湿器5进行除湿。除湿过程在某一高压状态下进行，除湿后的压缩空气经第一节流阀6节流至常压状态后具有更低的水蒸气分压力，获得比常压除湿时含湿量更低的深度干燥空气，然后将一部分干燥空气送入待除湿区域19，另一部分干燥空气通过管道送入再生器14对溶液进行再生。从除湿器5中流出的稀溶液经第二节流阀9降压后，由第一防腐溶液泵12送入再生器14，在常压状态下进行再生。溶液除湿的驱动力是空气中水蒸气分压力与溶液表面水蒸气分压力之差，此差值越大，除湿过程越强。空气经加压处理后具有比常压状态时更高的水蒸气分压力，空气与溶液表面水蒸气分压力差增大，从而当压缩空气与溶液直接接触时，除湿效果更好或者达到相同的除湿程度可以在较低的溶液浓度下运行，以便更利于再生。溶液再生不需要热源，由于除湿后节流至常压状态的深度干燥空气的水蒸气分压力很低，并且稀溶液在换热器13中换热后温度升高，溶液表面水蒸气分压力也升高，进一步加大了稀溶液水蒸气分压力与再生空气的水蒸气分压力之差，利用这部分干燥空气对溶液进行再生，提高溶液浓度，最终达到循环利用的目的。该装置采用环保的盐溶液作为循环工质，通过压缩空气、增压溶液除湿、常温再生等流程以获得深度干燥空气，具有较高的除湿效率和良好的节能效果。
Claims (2)
1.一种常温再生增压溶液除湿装置，其特征在于，该装置包括压缩空气除湿组件和增压溶液除湿再生循环组件，
压缩空气除湿组件包括空气压缩机(1)、空气冷却器(2)、气水分离器(3)、自动排水器(4)、除湿器(5)和第一节流阀(6)，除湿器(5)的顶部设有喷淋器，除湿器(5)的侧部设有排气口和进气口，除湿器(5)的底部设有排液口，空气压缩机(1)的出气口与空气冷却器(2)的输入端连接，空气冷却器(2)的第一输出端与气水分离器(3)的输入端连接，气水分离器(3)的第一输出端与除湿器(5)的进气口连接，空气冷却器(2)的第二输出端和气水分离器(3)的第二输出端分别与自动排水器(4)的输入端连接，第一节流阀(6)位于除湿器(5)外侧，且第一节流阀(6)与除湿器(5)的排气口连接；
增压溶液除湿再生循环组件包括除湿器(5)、冷却器(7)、增压溶液泵(8)、第二节流阀(9)、第一储液器(10)、第一调节阀(11)、第一防腐溶液泵(12)、换热器(13)、再生器(14)、第二储液器(15)、第二调节阀(16)、第二防腐溶液泵(17)和第三调节阀(18)，除湿器(5)的排液口通过第二节流阀(9)与第一储液器(10)的输入端连接，第一储液器(10)的输出端依次通过第一调节阀(11)和第一防腐溶液泵(12)与换热器(13)的第一输入端连接，换热器(13)的第一输出端与再生器(14)的顶部喷淋器连接；再生器(14)的底部输出端和第二储液器(15)的输入端连接，第二储液器(15)的输出端依次通过第二调节阀(16)和第二防腐溶液泵(17)与换热器(13)的第二输入端连接，换热器(13)的第二输出端与冷却器(7)的输入端连接，冷却器(7)的输出端通过增压溶液泵(8)与除湿器(5)的喷淋器连接；第三调节阀(18)的输入端与第一节流阀(6)的输出端连接，第三调节阀(18)的输出端与再生器(14)的再生空气入口(20)连接，再生器(14)的壁面上设有再生空气出口(21)；
所述的压缩空气除湿组件中的除湿器(5)和增压溶液除湿再生循环组件中的除湿器(5)为同一部件。
2.根据权利要求1所述的常温再生增压溶液除湿装置的除湿方法，其特征在于，该除湿方法包括增压除湿环境产生流程、增压溶液循环流程和溶液再生流程；
所述的增压除湿环境产生流程包括：将待除湿的湿空气由空气压缩机(1)加压后经空气冷却器(2)冷却，空气冷却器(2)冷却析出部分水分排入自动排水器(4)，然后将湿空气从空气冷却器(2)排入气水分离器(3)中，对湿空气与水进一步分离，接着将湿空气从气水分离器(3)送入除湿器(5)中，同时浓溶液由增压溶液泵(8)增压后送至除湿器(5)中，加压浓溶液与湿空气直接接触，除湿后的空气分别由第一节流阀(6)与第二节流阀(9)节流至常压状态，产生低含湿量的干燥空气；
所述的增压溶液循环流程包括：经增压溶液泵(8)加压至与位于除湿器(5)中的湿空气相同压力的浓溶液进入除湿器(5)中，浓溶液对湿空气进行除湿，浓溶液变为稀溶液，稀溶液经第二节流阀(9)节流至常压后进入第一储液器(10)，然后通入第一调节阀(11)和第一防腐溶液泵(12)进入换热器(13)中，稀溶液换热后通入再生器(14)中，稀溶液与来自除湿器(5)中的部分干燥空气接触，稀溶液中的水分向干燥空气中扩散传递，稀溶液变为浓溶液，浓溶液通过再生器(14)的底部输出端进入第二储液器(15)中，随后通过第二调节阀(16)与第二防腐溶液泵(17)，浓溶液进入换热器(13)中换热后，流入冷却器(7)中冷却，冷却后的浓溶液进入增压溶液泵(8)中进行增压，形成增压溶液循环流程；
所述的溶液再生流程：经除湿器(5)除湿后的高压空气，通过第一节流阀(6)节流至常压状态后，将一部分空气送至需要除湿的区域(19)，将另一部分空气通过第三调节阀(18)排入再生器(14)中，空气对溶液进行再生后，由再生器(14)的再生空气出口(21)排出。
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