CN103968474A - 旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，包括再生容器、热交换加热器和稀溶液供给装置，该再生容器上设置有出风口和空气进风口，再生容器的下部设置有浓溶液出口，所述稀溶液供给装置包括稀溶液进液管和用以将稀溶液雾化的超声波雾化器，所述超声波雾化器位于再生容器内部并连接在稀溶液进液管上。本发明的有益效果在于：提高稀溶液温度，使稀溶液温度比空气温度提高5-10度，以保证水蒸气气化吸热过程中，不会由于稀溶液温度的降低，影响溶液表面水蒸气分压力和空气中水蒸气分压力的差值，从而影响溶液与空气之间的传质动力。采用低品位热能，有利于余热的利用。

Description

旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置

技术领域

本发明涉及空调节能技术领域，具体来说涉及一种基于旋风式分离、以及超声波雾化技术、空气低压真空等技术相结合的溶液除湿用复合再生设备。

背景技术

近年来，溶液除湿空调系统得到了较快的发展，特别是在低碳节能政策的推动下，对室内空气采用温湿分离控制，使溶液除湿技术有了更进一步的发展。除湿器和再生器是溶液除湿空调系统中最重要的组成部件，其传热传质效果直接影响整个系统的性能。

除湿器是通过浓溶液的喷洒处理空气，使空气达到送风的要求，除湿器的传热传质性能决定处理空气时的浓溶液的利用情况。再生器是使溶液浓缩再生，以供除湿器继续利用，再生器的传热传质性能决定再生溶液时能源的利用情况。

就再生装置而言，根据再生过程中是否有热量加入，再生装置分别为绝热型与内热型装置：1）在绝热型再生器中，大多数采用填料形式，它具有结构简单和表面积大等优点。主要以逆流型再生装置为主；2）在内热型再生器中，多采用加热装置或者外部热源对溶液加热，以满足溶液中水蒸气蒸发所需要的气化潜热能，它具有可以采用低品位热源、再生性能稳定等特点，本发明属于后者。

在绝热型再生装置中，空气与溶液进行传热传质的同时会存在相变潜热的吸收过程，使空气和溶液的温度同时发生变化，而这一变化恰恰抑制和降低了传质推动力，从而在一定的程度上影响再生器的性能。

在绝热型再生装置中，除湿后的稀溶液通过与干空气接触后，稀溶液中的液态水变为气态，进入空气，此时稀溶液中的水吸收大量相变潜热，使溶液温度降低。与此同时，稀溶液的表面蒸汽压下降，导致蒸汽浓缩的能力下降。如果此时将溶液浓度变化太小会使得再生器的工作效率很低。绝热型再生装置在再生过程中传质驱动力不断降低的趋势在一些除湿器的试验中已经验证。在绝热型再生装置中，溶液再生能力的降低，并不是由于溶液的浓度发生很大的变化，而是由于伴随着再生过程吸收的热量导致溶液的温度显著降低，可见，溶液温度的降低是导致其再生能力降低的最重要的原因。

再生过程是整个循环的核心，它不仅影响除湿溶液在整个溶液除湿系统中的吸湿性能，而且影响除湿能耗，因而，研究和发展新型节能的再生方式对改善空调溶液除湿系统工作性能、提高除湿系统能效同样具有重要意义。为此以下的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置被提出。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，以解决现有技术中再生装置的再生能力低的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，包括再生容器和稀溶液供给装置，该再生容器上设置有出风口和空气进风口，再生容器的下部设置有浓溶液出口，其特征在于，还包括用以加热稀溶液的热交换加热器，所述稀溶液供给装置包括稀溶液进液管和用以将稀溶液雾化的超声波雾化器，所述超声波雾化器位于再生容器内部并连接在稀溶液进液管上。

在本发明的一个优选实施例中，所述再生容器内设置有旋风分离器，所述空气进风口设置在再生容器的下端。

在本发明的一个优选实施例中，所述热交换加热器包括太阳能集热器、用以与稀溶液进液管连接并对稀溶液进液管进行加热的换热器，换热器与太阳能集热器连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述旋风分离器的上部设置有阻液挡板，阻液挡板的上方设置有排风机，所述阻液挡板上设置若干毛细孔。

在本发明的一个优选实施例中，所述稀溶液进液管与超声波雾化器之间设置有液位控制阀。进一步，所述超声波雾化器共有三个。

在本发明的一个优选实施例中，浓溶液出口连接两分支管路，两分支管路上各设置有调节阀，其中，一分支管路通过溶液循环泵与稀溶液进液管连接，旋风分离器外部雾化后凝结的溶液通过溶液循环泵回到稀溶液进液管内，循环利用；另一分支管路用于与除湿器连接，旋风分离器内部分离后的浓溶液通过该分支管导入除湿器。

本发明的有益效果在于：

1、提高稀溶液温度，使稀溶液温度比空气温度提高5-10度，以保证水蒸气气化吸热过程中，不会由于稀溶液温度的降低，影响溶液表面水蒸气分压力和空气中水蒸气分压力的差值，从而影响溶液与空气之间的传质动力。采用低品位热能，有利于余热的利用。

2、本发明利用超声波的“空化效应”对被再生的稀溶液进行雾化，由于雾化液滴大小均在微米级别，因此气液接触面积将显著增大；同时，由于雾化后的溶液始终都与空气接触，有效延长了两者的接触时间，提高了稀溶液与空气之间传质的总质量。

3、通过排风机保持再生装置中的空气中水蒸气分压力和溶液中水蒸气分压力的差值，保持溶液与空气之间的传质动力。这种方式操作简单，泄露的可能性相应较少。

4、采用旋风分离器，有效地改进旋转气流偏心；通过离心的设计结构，分离雾化后的再生除湿溶液，达到除湿后的液滴与空气的分离，高效回收除湿溶液。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

参见图1，旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，主要包括再生容器、稀溶液供给装置、热交换加热器等。

在本实施例中，再生容器上设置有空气进风口4和出风口12，再生容器内设置有旋风分离器1，旋风分离器1通过离心的设计结构，分离雾化后的再生除湿溶液，达到除湿后的液滴与空气的分离，高效回收除湿溶液。在再生容器的下部筒锥体上设置溶液回收沟槽，防止到达壁面的溶液返混。空气进风口4设置在再生容器的下端。再生容器的下部设置有浓溶液出口5，浓溶液出口连接两分支管路，两分支管路上各设置有调节阀，其中，一分支管路通过调节阀、溶液循环泵9与稀溶液进液管2连接，旋风分离器外部雾化后凝结的溶液通过溶液循环泵回到稀溶液进液管内，循环利用；另一分支管路通过调节阀6与除湿器连接，旋风分离器内部分离后的浓溶液通过该分支管导入除湿器。

稀溶液供给装置包括稀溶液进液管2和用以将稀溶液雾化的超声波雾化器3，超声波雾化器位于再生容器内部并连接在稀溶液进液管上。超声波雾化器可以为多个，本实施例中，超声波雾化器共有三个。稀溶液进液管与超声波雾化器之间设置有液位控制阀14。利用超声波的“空化效应”对被再生的稀溶液进行雾化，由于雾化液滴大小均在微米级别，因此气液接触面积将显著增大；同时，由于雾化后的溶液始终都与空气接触，有效延长了两者的接触时间，提高了稀溶液与空气之间传质的总质量。

热交换加热器为低品位热能加热装置。在本实施例中，低品位热能加热装置包括太阳能集热器10、用以与稀溶液进液管连接的换热器11，换热器11与太阳能集热器10连接。通过该热交换加热器可以提高稀溶液温度，使稀溶液温度比空气温度提高5-10度，以保证水蒸气气化吸热过程中，不会由于稀溶液温度的降低，影响溶液表面水蒸气分压力和空气中水蒸气分压力的差值，从而影响溶液与空气之间的传质动力。采用低品位热能，有利于余热的利用。

为了达到除湿后的液滴与空气的分离，高效回收除湿溶液，在再生容器的上部安装阻液挡板13，阻液挡板13的上方设置有排风机8，阻液挡板13上设置若干毛细孔，通过排风机保持再生装置中的空气中水蒸气分压力和溶液中水蒸气分压力的差值，保持溶液与空气之间的传质动力。这种方式操作简单，泄露的可能性相应较少。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，包括再生容器和稀溶液供给装置，该再生容器上设置有出风口和空气进风口，再生容器的下部设置有浓溶液出口，其特征在于，还包括用以加热稀溶液的热交换加热器，所述稀溶液供给装置包括稀溶液进液管和用以将稀溶液雾化的超声波雾化器，所述超声波雾化器位于再生容器内部并连接在稀溶液进液管上。

2.根据权利要求1所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，所述再生容器内设置有旋风分离器，所述空气进风口设置在再生容器的下端。

3.根据权利要求2所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，所述热交换加热器包括太阳能集热器、用以与稀溶液进液管连接并对稀溶液进液管进行加热的换热器，换热器与太阳能集热器连接。

4.根据权利要求2所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，所述旋风分离器的上部设置有阻液挡板，阻液挡板的上方设置有排风机，所述阻液挡板上设置若干毛细孔。

5.根据权利要求1所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，浓溶液出口连接两分支管路，两分支管路上各设置有调节阀，其中，一分支管路通过溶液循环泵与稀溶液进液管连接，旋风分离器外部雾化后凝结的溶液通过溶液循环泵回到稀溶液进液管内，循环利用；另一分支管路用于与除湿器连接，旋风分离器内部分离后的浓溶液通过该分支管导入除湿器。

6.根据权利要求1所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，所述稀溶液进液管与超声波雾化器之间设置有液位控制阀。

7.根据权利要求6所述的旋风式超声雾化溶液除湿用再生装置，其特征在于，所述超声波雾化器共有三个。