CN106482268A - 一种节能型调温调湿空气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于空气调节技术领域，涉及一种节能型调温调湿空气处理装置，按功能分为内外复合式两相流热管冷量回收系统、内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统和中央控制五个子系统；预冷水子系统，由水系统的预冷空调表冷器，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀，外部冷源，水系统的预冷空调表冷器排水管，水系统的预冷空调表冷器进水管连通组合而成；再冷水子系统，由水系统的再冷空调表冷器，外部冷源，水系统的再冷空调表冷器进水管，水系统的再冷空调表冷器排水管，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀连通组合而成；系统结构简化，节省设备生产成本温湿度控制精确，提高空气处理效率，节约运行成本,使用方便其结构设计简单，应用环境友好。

Description

一种节能型调温调湿空气处理装置

技术领域：

本发明属于空气调节技术领域，涉及一种节能型调温调湿空气处理装置，特别是一种带有预冷水和再冷水系统的内外复合式高精度空气处理装置。

背景技术：

当前，制药、电子、纺织等诸多行业的生产制造都对温湿度控制有严格要求，一年四季都要求具备低湿度的工艺性空调环境。传统的水系统恒温恒湿空气处理机组一般为一次回风全空气系统，系统采用7℃/12℃冷冻水对新风与回风的混合风进行降温除湿，经蒸汽加热器或电加热器再热后送入室内。但这种系统降温受冷冻水温度限制，机器露点仅能达到14℃左右，远不能达到许多生产工艺要求的机器露点5℃。另外，由于冷却除湿后空气温度较低，需进行再次加热才能满足送风温度要求，存在先冷却再加热的能源利用矛盾，空调系统能耗较高。

对于有低湿度工况要求的车间，目前大部分场合使用转轮除湿系统。转轮除湿空调系统中，被处理空气经前表冷器预冷后经过转轮除湿至干燥状态，之后再经过后表冷器冷却达到送风状态点，送入室内。转轮除湿机组即便在过渡季节，其表冷器也需要冷水消耗，使得冷水机组必须开启；另外再生侧需要用蒸汽加热或电加热等方法将空气加热到120℃以上得到再生，这些都造成巨大的能源消耗和浪费。

专利技术“一种节能式调温调湿空气处理方法”(专利申请号：CN201210290885.4)公开了相关的技术方案，解决了上述部分问题，但仍存在系统复杂的不足；部分场合下要求降低现场施工难度、保证厂房内外美观，甚至由于距离室外过远而无法设计安装室外机组。综上所述的水系统恒温恒湿空调、转轮除湿空调和新型直膨式低温低湿空调存在能耗大、效率低、占地面积大和系统复杂等问题。因此，寻求设计一种节能型调温调湿空气处理装置，机组仅与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，省去多台独立蒸汽压缩制冷机组，利用热管冷量回收技术以及热泵节能技术，解决现有调温调湿空气处理装置能耗大、效率低、占地面积大和系统复杂等的问题。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种提供一种新型的、节能的、精确控制生产环境温湿度的空气处理装置。本发明机组仅与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，省去多台独立蒸汽压缩制冷机组，无其他制冷系统外部连管，简化系统结构，节省设备生产成本；利用热管冷量回收技术以及热泵节能技术，将空气温湿度精确控制在目标参数，且能够大幅提高空气处理效率，节约除湿运行成本。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的节能型调温调湿空气处理装置，将风道、外热管系统的两相流工质母管、内热管系统的两相流工质母管、挡水板、内热泵系统蒸发器、内热管系统的两相流工质输送管、外热管系统的两相流工质输送管、内热管系统的蒸发器、外热管系统的等长度均液管、外热管系统的蒸发器、内热泵系统的冷凝器、外热管系统的冷凝器、内热管系统的冷凝器、内热泵系统均液管、内热管系统的等长度均液管、供风机、露点温度传感器、露点温度信号传输线、外热管系统的冷凝器凝结液输送管、内热管系统的冷凝器凝结液输送管、内热泵系统气液分离器、内热泵系统膨胀阀、水系统的预冷空调表冷器、内热管系统的分液器、水系统的再冷空调表冷器、外热管系统的分液器、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀、待处理空气进口、外部冷源(7℃/12℃冷冻水)、水系统的预冷空调表冷器排水管、低温低湿空气出口、内热泵系统冷凝器凝结液输送管、内热泵系统的压缩机排气管、内热泵系统压缩机、内热泵系统的干燥过滤器、供风温度传感器、供风温度信号传输线、内热泵系统储液罐、外热管系统的储液罐、内热管系统的储液罐、内热管系统的循环溶液泵、中央控制器、外热管系统的循环溶液泵、外热管系统的循环溶液输送管、内热管系统的循环溶液输送管、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线、内热管系统的循环溶液泵控制线、外热管系统的循环溶液泵控制线、内热泵系统压缩机控制线、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀控制线、供风机控制线、水系统的预冷空调表冷器进水管、水系统的再冷空调表冷器进水管、水系统的再冷空调表冷器排水管、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀、外热泵系统的冷凝器、外热泵系统的冷凝器凝结液输送管、外热泵系统的储液罐、外热泵系统的干燥过滤器、外热泵系统的膨胀阀、外热泵系统均液管、外热泵系统蒸发器、外热泵系统气液分离器、外热泵系统压缩机、外热泵系统的压缩机排气管和外热泵系统压缩机控制线组合连接为一体，构成实现热管节能型水系统调温调湿空气处理装置，装置按功能分为内外复合式两相流热管冷量回收系统、内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统和中央控制五个子系统。

本发明涉及的内外复合式两相流热管冷量回收子系统，由m个(2≤m≤10)热管循环按照内外复合的结构形式布置；最内层的内热管系统的冷凝器布置在其它各层内热管系统的冷凝器之前，其热管工作温度最低，最内层的内热管系统的蒸发器布置在其它各层内热管系统的蒸发器之后；挡水板设置在最内层的内热管系统的冷凝器之前，内热管系统的冷凝器通过内热管系统的冷凝器凝结液输送管与内热管系统的储液罐相连，内热管系统的储液罐与内热管系统的循环溶液泵相连，内热管系统的循环溶液泵通过内热管系统的循环溶液输送管与内热管系统的分液器相连，内热管系统的分液器通过内热管系统的等长度均液管与内热管系统的蒸发器相连，内热管系统的蒸发器通过内热管系统的两相流工质输送管、内热管系统的两相流工质母管与内热管系统的冷凝器相连；最外层的热管循环结构的连接顺序为：外热管系统的冷凝器-外热管系统的冷凝器凝结液输送管-外热管系统的储液罐-外热管系统的循环溶液泵-外热管系统的循环溶液输送管-外热管系统的分液器-外热管系统的等长度均液管-外热管系统的蒸发器-外热管系统的两相流工质输送管-外热管系统的两相流工质母管-外热管系统的冷凝器。这种内外复合的布置形式，能够高效地实现冷量回收，m越大，冷量回收效果越好；最内层的内热管系统的冷凝器回收达到机器露点温度的从挡水板流出空气的冷量，使从内热管系统的两相流工质母管进入内热管系统的冷凝器的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经内热管系统的冷凝器凝结液输送管进入内热管系统的循环溶液泵，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管送到内热管系统的分液器，均匀分液后由内热管系统的等长度均液管送入内热管系统的蒸发器，在此吸收从前一级热管蒸发器出来的空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由内热管系统的两相流工质输送管送入内热管系统的两相流工质母管，再次将两相流工质送入冷凝器，如此形成循环，连续不断地实现冷量的回收；最外层的外热管系统的冷凝器回收从前m-1级内循环热管冷凝器流出空气的冷量，使从外热管系统的两相流工质母管进入冷凝器的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经外热管系统的冷凝器凝结液输送管进入外热管系统的循环溶液泵，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管送到外热管系统的分液器，均匀分液后由外热管系统的等长度均液管送入外热管系统的蒸发器，在此吸收从前处理段出来的空气中的热量，转化为气液两相流工质，由外热管系统的两相流工质输送管送入外热管系统的两相流工质母管，再次将两相流工质送入冷凝器，如此形成循环，连续不断地实现冷量的回收。

本发明涉及的内外复合式热泵子系统，由i个(2≤i≤10)热泵循环按照内外复合的结构形式布置，在整个内外复合式热泵子系统中，最内层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之后，最内层循环的冷凝器布置在其它带排热热泵循环冷凝器之前，最外层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之前，最外层循环的冷凝器布置在其它热泵循环冷凝器之后，形成内外复合的布置形式；最内层热泵循环的内热泵系统的冷凝器通过内热泵系统冷凝器凝结液输送管与内热泵系统储液罐相连，内热泵系统储液罐与内热泵系统的干燥过滤器相连，内热泵系统的干燥过滤器与内热泵系统膨胀阀相连，内热泵系统膨胀阀通过内热泵系统均液管与内热泵系统蒸发器相连，内热泵系统蒸发器与内热泵系统气液分离器相连，内热泵系统气液分离器与内热泵系统压缩机相连，内热泵系统压缩机通过内热泵系统的压缩机排气管与内热泵系统的冷凝器相连；最外层的热泵循环结构的连接顺序为：外热泵系统的冷凝器-外热泵系统的冷凝器凝结液输送管-外热泵系统的储液罐-外热泵系统的干燥过滤器-外热泵系统的膨胀阀-外热泵系统均液管-外热泵系统蒸发器-外热泵系统气液分离器-外热泵系统压缩机-外热泵系统的压缩机排气管-外热泵系统的冷凝器。最内层热泵循环蒸发器与冷凝器之间的工作温差较小，有利于提高内循环热泵效率，同时，最外层热泵循环蒸发器与冷凝器之间的工作温差也较小，也有利于提高外循环热泵效率，故整个热泵循环子系统的效率都较高；内层热泵循环的蒸发温度、冷凝温度总是比外层热泵循环的蒸发温度、冷凝温度低，使每个热泵循环的工作温差都较小，且i越大，工作温差减小得越多，热泵效率提高的也越多，但i越大，初投资越大，系统越复杂，实际应用时，应根据经济技术分析优化确定i的大小；内外复合式热泵循环子系统的功效是：其蒸发器的冷量用于冷却被处理的空气，实现降温除湿，其冷凝器的排热，全部用于加热达到露点温度后的低温、低湿空气，提高调温调湿段供风温度；另外，通过内外复合式热泵循环子系统中最内层1个或几个热泵循环蒸发器换热面积的有效扩大及其蒸发温度的严格控制，能够使机器露点温度长期稳定地控制在5℃的要求，实现深度除湿。

本发明涉及的中央控制子系统，其中央控制器通过与供风温度信号传输线、露点温度信号传输线、供风机控制线、内热泵系统压缩机控制线、外热泵系统压缩机控制线、外热管系统的循环溶液泵控制线、内热管系统的循环溶液泵控制线、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线，分别与供风温度传感器、露点温度传感器、供风机、内热泵系统压缩机、外热泵系统压缩机、外热管系统的循环溶液泵、内热管系统的循环溶液泵、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀相连；中央控制器获得供风温度、获得露点温度、控制供风量；通过对水系统的再冷空调表冷器流量调节阀的开度控制来改变对外排热量，实现供风温度的调节；中央控制器通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀的开度及内外复合式热泵系统变频压缩机的工作台数和工作频率控制，完成露点温度的调节；中央控制子系统的功效是：实现供风温度及露点温度的自动调节与控制。

本发明涉及的预冷水子系统，其水系统的预冷空调表冷器的进水口通过水系统的预冷空调表冷器进水管与水系统的预冷空调表冷器流量调节阀相连，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)相连，水系统的预冷空调表冷器的出水口通过水系统的预冷空调表冷器排水管与外部冷源相连；外部冷源与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀与中央控制器相连。外部冷源供应的冷水经预冷空调表冷器流量调节阀调节流量后，进入水系统的预冷空调表冷器内吸热使风道中的空气降温，冷水适度升温再经水系统的预冷空调表冷器排水管返回外部冷源，放热降温后再进入预冷水子系统的制冷循环中；水系统的预冷空调表冷器流量调节阀通过调节流量来保证足够的制冷量和机器露点的稳定，同时保证排水温度稳定，使得外部冷源的水冷机组运行稳定。

本发明涉及的再冷水子系统，其水系统的再冷空调表冷器的进水口通过水系统的再冷空调表冷器进水管与水系统的再冷空调表冷器流量调节阀相连，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)相连，水系统的再冷空调表冷器的排水口通过水系统的再冷空调表冷器排水管与外部冷源相连，外部冷源与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀与中央控制器相连。外部冷源供应的冷水经水系统的再冷空调表冷器流量调节阀调节流量后，进入水系统的再冷空调表冷器内吸热使风道中的空气降温，冷水适度升温再经水系统的再冷空调表冷器排水管返回外部冷源，放热降温后再进入再冷水子系统的制冷循环中；水系统的再冷空调表冷器流量调节阀通过调节流量来保证足够的制冷量和供风温度的稳定，同时保证排水温度稳定，使得外部冷源的水冷机组运行稳定。

本发明与现有技术相比，仅与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，省去多台独立蒸汽压缩制冷机组，无其他制冷系统外部连管，简化系统结构，节省设备生产成本；利用热管冷量回收技术以及热泵节能技术，将空气温湿度精确控制在目标参数，能够大幅提高空气处理效率，节约调温除湿的运行成本；其结构设计简单合理，使用方便，应用环境友好。

附图说明：

图1是本发明的整体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的节能型调温调湿空气处理装置，将风道1、外热管系统的两相流工质母管2、内热管系统的两相流工质母管3、挡水板4、内热泵系统蒸发器5、内热管系统的两相流工质输送管6、外热管系统的两相流工质输送管7、内热管系统的蒸发器8、外热管系统的等长度均液管9、外热管系统的蒸发器10、内热泵系统的冷凝器11、外热管系统的冷凝器12、内热管系统的冷凝器13、内热泵系统均液管14、内热管系统的等长度均液管15、供风机16、露点温度传感器17、露点温度信号传输线18、外热管系统的冷凝器凝结液输送管19、内热管系统的冷凝器凝结液输送管20、内热泵系统气液分离器21、内热泵系统膨胀阀22、水系统的预冷空调表冷器23、内热管系统的分液器24、水系统的再冷空调表冷器25、外热管系统的分液器26、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27、待处理空气进口28、外部冷源(7℃/12℃冷冻水)29、水系统的预冷空调表冷器排水管30、低温低湿空气出口31、内热泵系统冷凝器凝结液输送管32、内热泵系统的压缩机排气管33、内热泵系统压缩机34、内热泵系统的干燥过滤器35、供风温度传感器36、供风温度信号传输线37、内热泵系统储液罐38、外热管系统的储液罐39、内热管系统的储液罐40、内热管系统的循环溶液泵41、中央控制器42、外热管系统的循环溶液泵43、外热管系统的循环溶液输送管44、内热管系统的循环溶液输送管45、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线46、内热管系统的循环溶液泵控制线47、外热管系统的循环溶液泵控制线48、内热泵系统压缩机控制线49、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀控制线50、供风机控制线51、水系统的预冷空调表冷器进水管52、水系统的再冷空调表冷器进水管53、水系统的再冷空调表冷器排水管54、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55、外热泵系统的冷凝器56、外热泵系统的冷凝器凝结液输送管57、外热泵系统的储液罐58、外热泵系统的干燥过滤器59、外热泵系统的膨胀阀60、外热泵系统均液管61、外热泵系统蒸发器62、外热泵系统气液分离器63、外热泵系统压缩机64、外热泵系统的压缩机排气管65和外热泵系统压缩机控制线66组合连接为一体，构成实现热管节能型水系统调温调湿空气处理装置，装置按功能分为内外复合式两相流热管冷量回收系统、内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统和中央控制五个子系统。

本实施例涉及的内外复合式两相流热管冷量回收子系统，由m个(2≤m≤10)热管循环按照内外复合的结构形式布置；最内层的内热管系统的冷凝器13布置在其它各层内热管系统的冷凝器之前，其热管工作温度最低，最内层的内热管系统的蒸发器15布置在其它各层内热管系统的蒸发器之后，挡水板4设置在最内层的内热管系统的冷凝器13之前，内热管系统的冷凝器13通过内热管系统的冷凝器凝结液输送管20与内热管系统的储液罐40相连，内热管系统的储液罐40与内热管系统的循环溶液泵41相连，内热管系统的循环溶液泵41通过内热管系统的循环溶液输送管45与内热管系统的分液器24相连，内热管系统的分液器24通过内热管系统的等长度均液管15与内热管系统的蒸发器8相连，内热管系统的蒸发器8通过内热管系统的两相流工质输送管6、内热管系统的两相流工质母管3与内热管系统的冷凝器13相连；最外层的热管循环结构的连接顺序为：外热管系统的冷凝器12-外热管系统的冷凝器凝结液输送管19-外热管系统的储液罐39-外热管系统的循环溶液泵43-外热管系统的循环溶液输送管44-外热管系统的分液器26-外热管系统的等长度均液管9-外热管系统的蒸发器10-外热管系统的两相流工质输送管7-外热管系统的两相流工质母管2-外热管系统的冷凝器12。内热管系统的蒸发器8能将空气处理到较低温度；这种内外复合的布置形式，能够高效地实现冷量回收，m越大，冷量回收效果越好；最内层的内热管系统的冷凝器13回收达到机器露点温度的从挡水板4流出空气的冷量，使从内热管系统的两相流工质母管3进入内热管系统的冷凝器13的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经热内热管系统的冷凝器凝结液输送管20进入内热管系统的循环溶液泵41，提高压力后由内热管系统的循环溶液输送管45送到内热管系统的分液器24，均匀分液后由内热管系统的等长度均液管15送入内热管系统的蒸发器8，在此吸收从前一级热管蒸发器出来的空气中的热量，转化为气液两相流工质后，由内热管系统的两相流工质输送管6送入内热管系统的两相流工质母管3，再次将两相流工质送入冷凝器，如此形成循环，连续不断地实现冷量的回收；最外层的外热管系统的冷凝器12回收从前m-1级内循环热管冷凝器流出空气的冷量，使从外热管系统的两相流工质母管2进入冷凝器的气液两相流工质全部冷凝为液体，这些液体在重力作用下，经外热管系统的冷凝器凝结液输送管19进入外热管系统的循环溶液泵43，提高压力后由外热管系统的循环溶液输送管44送到外热管系统的分液器26，均匀分液后由外热管系统的等长度均液管9送入外热管系统的蒸发器10，在此吸收从前处理段出来的空气中的热量，转化为气液两相流工质，由外热管系统的两相流工质输送管7送入外热管系统的两相流工质母管2，再次将两相流工质送入冷凝器，如此形成循环，连续不断地实现冷量的回收。

本实施例涉及的内外复合式热泵子系统，由i个(2≤i≤10)热泵循环按照内外复合的结构形式布置，在整个内外复合式热泵子系统中，最内层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之后，最内层循环的冷凝器布置在其它带排热热泵循环冷凝器之前，最外层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之前，最外层循环的冷凝器布置在其它热泵循环冷凝器之后，形成内外复合的布置形式；最内层热泵循环的内热泵系统的冷凝器11通过内热泵系统冷凝器凝结液输送管32与内热泵系统储液罐38相连，内热泵系统储液罐38与内热泵系统的干燥过滤器35相连，内热泵系统的干燥过滤器35与内热泵系统膨胀阀22相连，内热泵系统膨胀阀22通过内热泵系统均液管14与内热泵系统蒸发器5相连，内热泵系统蒸发器5与内热泵系统气液分离器21相连，内热泵系统气液分离器21与内热泵系统压缩机34相连，内热泵系统压缩机34通过内热泵系统的压缩机排气管33与内热泵系统的冷凝器11相连；最外层的热泵循环结构的连接顺序为：外热泵系统的冷凝器56-外热泵系统的冷凝器凝结液输送管57-外热泵系统的储液罐58-外热泵系统的干燥过滤器59-外热泵系统的膨胀阀60-外热泵系统均液管61-外热泵系统蒸发器62-外热泵系统气液分离器63-外热泵系统压缩机64-外热泵系统的压缩机排气管65-外热泵系统的冷凝器56。最内层热泵循环蒸发器与冷凝器之间的工作温差较小，有利于提高内循环热泵效率，同时，最外层热泵循环蒸发器与冷凝器之间的工作温差也较小，也有利于提高外循环热泵效率，故整个热泵循环子系统的效率都较高；内层热泵循环的蒸发温度、冷凝温度总是比外层热泵循环的蒸发温度、冷凝温度低，使每个热泵循环的工作温差都较小，且i越大，工作温差减小得越多，热泵效率提高的也越多，但i越大，初投资越大，系统越复杂，实际应用时，应根据经济技术分析优化确定i的大小；内外复合式热泵循环子系统的功效是：其蒸发器的冷量用于冷却被处理的空气，实现降温除湿，其冷凝器的排热，全部用于加热达到露点温度后的低温、低湿空气，提高调温调湿段供风温度；另外，通过内外复合式热泵循环子系统中最内层1个或几个热泵循环蒸发器换热面积的有效扩大及其蒸发温度的严格控制，能够使机器露点温度长期稳定地控制在5℃的要求，实现深度除湿。

本实施例涉及的中央控制子系统，其中央控制器42通过与供风温度信号传输线37、露点温度信号传输线18、供风机控制线51、内热泵系统压缩机控制线49、外热泵系统压缩机控制线66、外热管系统的循环溶液泵控制线48、内热管系统的循环溶液泵控制线47、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线46，分别与供风温度传感器36、露点温度传感器17、供风机16、内热泵系统压缩机34、外热泵系统压缩机64、外热管系统的循环溶液泵43、内热管系统的循环溶液泵41、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27相连；中央控制器42获得供风温度、获得露点温度、控制供风量；通过对水系统的再冷空调表冷器流量调节阀46的开度控制来改变对外排热量，实现供风温度的调节；中央控制器42通过对内外复合式两相流热管冷量回收子系统的工作台数、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27的开度及内外复合式热泵系统变频压缩机的工作台数和工作频率控制，完成露点温度的调节；中央控制子系统的功效是：实现供风温度及露点温度的自动调节与控制。

本实施例涉及的预冷水子系统，其水系统的预冷空调表冷器23的进水口通过水系统的预冷空调表冷器进水管52与水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27相连，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)29相连，水系统的预冷空调表冷器23的出水口通过水系统的预冷空调表冷器排水管30与外部冷源29相连；外部冷源29与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27与中央控制器42相连。外部冷源29供应的冷水经预冷空调表冷器流量调节阀27调节流量后，进入水系统的预冷空调表冷器23内吸热使风道中的空气降温，冷水适度升温再经水系统的预冷空调表冷器排水管30返回外部冷源29，放热降温后再进入预冷水子系统的制冷循环中；水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27通过调节流量来保证足够的制冷量和机器露点的稳定，同时保证排水温度稳定，使得外部冷源29的水冷机组运行稳定。

本实施例涉及的再冷水子系统，其水系统的再冷空调表冷器25的进水口通过水系统的再冷空调表冷器进水管53与水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55相连，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)29相连，水系统的再冷空调表冷器25的排水口通过水系统的再冷空调表冷器排水管54与外部冷源29相连，外部冷源29与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55与中央控制器42相连。外部冷源29供应的冷水经水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55调节流量后，进入水系统的再冷空调表冷器25内吸热使风道中的空气降温，冷水适度升温再经水系统的再冷空调表冷器排水管54返回外部冷源29，放热降温后再进入再冷水子系统的制冷循环中；水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55通过调节流量来保证足够的制冷量和供风温度的稳定，同时保证排水温度稳定，使得外部冷源29的水冷机组运行稳定。

本实施例实现节能除湿调温的空气调节过程步骤是：待处理空气依次经过内外复合式两相流热管冷量回收子系统的多个蒸发器10和8、预冷水系统的空调表冷器23冷却降温，再被内外复合式热泵系统的多个蒸发器62、5深度冷却至机器露点温度，然后经挡水板4去除液态水滴，依次被内外复合式两相流热管冷量回收子系统的多个冷凝器13和12、内外复合式热泵系统的多个冷凝器11、56加热，最后由水系统的再冷空调表冷器25去除多余热量，降温至设定供风温度，完成节能除湿调温的空气调节过程；中央控制子系统通过调节水系统的预冷空调表冷器流量调节阀27的开度和内外复合式热泵系统运行机组个数、工作频率来控制总制冷量和露点温度，达到调湿目的，同时通过调节水系统的再冷空调表冷器流量调节阀55的开度和内外复合式两相流热管系统运行机组个数来控制总制热量和供风温度，达到调温目的；其实现对空气除湿调温处理的启动与运行过程如下：先将内外复合式两相流热管冷量回收系统和内外复合式热泵系统两个子系统抽空、充注适量工质，再将中央控制子系统的露点和供风温度按工艺要求设定具体参数，启动供风机16，随后启动内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统；约10分钟后，启动内外复合式热管冷量回收子系统，再待20-60分钟后，系统中的供风温度和露点温度将达到设定值，处于稳定工作阶段，如此便可连续不断、高效节能地提供满足供风温度和露点温度要求的低湿度空气。

Claims (7)

1.一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于将风道、外热管系统的两相流工质母管、内热管系统的两相流工质母管、挡水板、内热泵系统蒸发器、内热管系统的两相流工质输送管、外热管系统的两相流工质输送管、内热管系统的蒸发器、外热管系统的等长度均液管、外热管系统的蒸发器、内热泵系统的冷凝器、外热管系统的冷凝器、内热管系统的冷凝器、内热泵系统均液管、内热管系统的等长度均液管、供风机、露点温度传感器、露点温度信号传输线、外热管系统的冷凝器凝结液输送管、内热管系统的冷凝器凝结液输送管、内热泵系统气液分离器、内热泵系统膨胀阀、水系统的预冷空调表冷器、内热管系统的分液器、水系统的再冷空调表冷器、外热管系统的分液器、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀、待处理空气进口、外部冷源(7℃/12℃冷冻水)、水系统的预冷空调表冷器排水管、低温低湿空气出口、内热泵系统冷凝器凝结液输送管、内热泵系统的压缩机排气管、内热泵系统压缩机、内热泵系统的干燥过滤器、供风温度传感器、供风温度信号传输线、内热泵系统储液罐、外热管系统的储液罐、内热管系统的储液罐、内热管系统的循环溶液泵、中央控制器、外热管系统的循环溶液泵、外热管系统的循环溶液输送管、内热管系统的循环溶液输送管、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线、内热管系统的循环溶液泵控制线、外热管系统的循环溶液泵控制线、内热泵系统压缩机控制线、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀控制线、供风机控制线、水系统的预冷空调表冷器进水管、水系统的再冷空调表冷器进水管、水系统的再冷空调表冷器排水管、水系统的再冷空调表冷器流量调节阀、外热泵系统的冷凝器、外热泵系统的冷凝器凝结液输送管、外热泵系统的储液罐、外热泵系统的干燥过滤器、外热泵系统的膨胀阀、外热泵系统均液管、外热泵系统蒸发器、外热泵系统气液分离器、外热泵系统压缩机、外热泵系统的压缩机排气管和外热泵系统压缩机控制线组合连接为一体，构成实现热管节能型水系统调温调湿空气处理装置，装置按功能分为内外复合式两相流热管冷量回收系统、内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统和中央控制五个子系统。

2.根据权利要求1所述的一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于内外复合式两相流热管冷量回收子系统，由m个(2≤m≤10)热管循环按照内外复合的结构形式布置；最内层的内热管系统的冷凝器布置在其它各层内热管系统的冷凝器之前，其热管工作温度最低，最内层的内热管系统的蒸发器布置在其它各层内热管系统的蒸发器之后；挡水板设置在最内层的内热管系统的冷凝器之前，内热管系统的冷凝器通过内热管系统的冷凝器凝结液输送管与内热管系统的储液罐相连，内热管系统的储液罐与内热管系统的循环溶液泵相连，内热管系统的循环溶液泵通过内热管系统的循环溶液输送管与内热管系统的分液器相连，内热管系统的分液器通过内热管系统的等长度均液管与内热管系统的蒸发器相连，内热管系统的蒸发器通过内热管系统的两相流工质输送管、内热管系统的两相流工质母管与内热管系统的冷凝器相连；最外层的热管循环结构的连接顺序为：外热管系统的冷凝器-外热管系统的冷凝器凝结液输送管-外热管系统的储液罐-外热管系统的循环溶液泵-外热管系统的循环溶液输送管-外热管系统的分液器-外热管系统的等长度均液管-外热管系统的蒸发器-外热管系统的两相流工质输送管-外热管系统的两相流工质母管-外热管系统的冷凝器。

3.根据权利要求2所述的一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于内外复合式热泵子系统，由i个(2≤i≤10)热泵循环按照内外复合的结构形式布置，在整个内外复合式热泵子系统中，最内层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之后，最内层循环的冷凝器布置在其它带排热热泵循环冷凝器之前，最外层循环的蒸发器布置在其它热泵循环蒸发器之前，最外层循环的冷凝器布置在其它热泵循环冷凝器之后，形成内外复合的布置形式；最内层热泵循环的内热泵系统的冷凝器通过内热泵系统冷凝器凝结液输送管与内热泵系统储液罐相连，内热泵系统储液罐与内热泵系统的干燥过滤器相连，内热泵系统的干燥过滤器与内热泵系统膨胀阀相连，内热泵系统膨胀阀通过内热泵系统均液管与内热泵系统蒸发器相连，内热泵系统蒸发器与内热泵系统气液分离器相连，内热泵系统气液分离器与内热泵系统压缩机相连，内热泵系统压缩机通过内热泵系统的压缩机排气管与内热泵系统的冷凝器相连；最外层的热泵循环结构的连接顺序为：外热泵系统的冷凝器-外热泵系统的冷凝器凝结液输送管-外热泵系统的储液罐-外热泵系统的干燥过滤器-外热泵系统的膨胀阀-外热泵系统均液管-外热泵系统蒸发器-外热泵系统气液分离器-外热泵系统压缩机-外热泵系统的压缩机排气管-外热泵系统的冷凝器。

4.根据权利要求3所述的一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于中央控制子系统，其中央控制器通过与供风温度信号传输线、露点温度信号传输线、供风机控制线、内热泵系统压缩机控制线、外热泵系统压缩机控制线、外热管系统的循环溶液泵控制线、内热管系统的循环溶液泵控制线、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀控制线，分别与供风温度传感器、露点温度传感器、供风机、内热泵系统压缩机、外热泵系统压缩机、外热管系统的循环溶液泵、内热管系统的循环溶液泵、水系统的预冷空调表冷器流量调节阀相连。

5.根据权利要求4所述的一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于预冷水子系统，其水系统的预冷空调表冷器的进水口通过水系统的预冷空调表冷器进水管与水系统的预冷空调表冷器流量调节阀相连，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)相连，水系统的预冷空调表冷器的出水口通过水系统的预冷空调表冷器排水管与外部冷源相连；外部冷源与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的预冷空调表冷器流量调节阀与中央控制器相连。

6.根据权利要求4或5所述的一种节能型调温调湿空气处理装置，其特征在于再冷水子系统，其水系统的再冷空调表冷器的进水口通过水系统的再冷空调表冷器进水管与水系统的再冷空调表冷器流量调节阀相连，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀与外部冷源(7℃/12℃冷冻水)相连，水系统的再冷空调表冷器的排水口通过水系统的再冷空调表冷器排水管与外部冷源相连，外部冷源与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，水系统的再冷空调表冷器流量调节阀与中央控制器相连。

7.根据权利要求6所述的一种节能型调温调湿空气处理装置的空气处理方法，其特征在于将外部冷源与车间原水系统空调的冷冻水管路对接，待处理空气依次经过内外复合式两相流热管冷量回收子系统的多个蒸发器、预冷水系统的空调表冷器冷却降温，再被内外复合式热泵系统的多个蒸发器深度冷却至机器露点温度，然后经挡水板去除液态水滴，依次被内外复合式两相流热管冷量回收子系统的多个冷凝器、内外复合式热泵系统的多个冷凝器加热，最后由水系统的再冷空调表冷器去除多余热量，降温至设定供风温度，完成节能除湿调温的空气调节过程；中央控制子系统通过调节水系统的预冷空调表冷器流量调节阀的开度和内外复合式热泵系统运行机组个数、工作频率来控制总制冷量和露点温度，达到调湿目的，同时通过调节水系统的再冷空调表冷器流量调节阀的开度和内外复合式两相流热管系统运行机组个数来控制总制热量和供风温度，达到调温目的；其实现对空气除湿调温处理的启动与运行过程如下：先将内外复合式两相流热管冷量回收系统和内外复合式热泵系统两个子系统抽空、充注适量工质，再将中央控制子系统的露点和供风温度按工艺要求设定具体参数，启动供风机，随后启动内外复合式热泵系统、预冷水系统、再冷水系统；约10分钟后，启动内外复合式热管冷量回收子系统，再待20-60分钟后，系统中的供风温度和露点温度将达到设定值，处于稳定工作阶段，如此便可连续不断、高效节能地提供满足供风温度和露点温度要求的低湿度空气。