CN108426361A - 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器 - Google Patents

一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器 Download PDF

Info

Publication number
CN108426361A
CN108426361A CN201810333455.3A CN201810333455A CN108426361A CN 108426361 A CN108426361 A CN 108426361A CN 201810333455 A CN201810333455 A CN 201810333455A CN 108426361 A CN108426361 A CN 108426361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fresh air
shell
heat exchanger
membrane
runner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810333455.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张振涛
李小龙
陈嘉祥
杨鲁伟
贺明
王天皓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Original Assignee
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS filed Critical Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority to CN201810333455.3A priority Critical patent/CN108426361A/zh
Publication of CN108426361A publication Critical patent/CN108426361A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30Arrangement or mounting of heat-exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及新风系统全热交换器技术领域,公开了一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,包括:壳体以及选择性透湿膜,所述选择性透湿膜设于所述壳体内部,并将所述壳体内部空间分割为新风流道和排风流道,新风通过所述新风流道进入所述壳体内,排风通过所述排风流道进入所述壳体内,新风和排风通过所述选择性透湿膜进行热交换。本发明提供的一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,通过回收水蒸气热量提高能量利用效率。本发明实现了全热交换器能耗低,连续运行,无交叉污染,热湿回收效果好的优点,能够获得很好的节能的收益。

Description

一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器
技术领域
本发明涉及新风系统全热交换器技术领域,特别是涉及一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器。
背景技术
随着人们环保意识、生活水平的提高,对于暖通空调行业而言,节约能源和改善室内空气质量一并成为许多学科关注的重点。在实际生活中,为了保证优良的室内空气质量,必须引入足够的室外新风来实现。全热交换器作为处理引进新风并实现室内排风热量回收的最佳装置之一受到了国内外的广泛关注。全热交换器具有较高的能量回收效率,根据相关统计显示,节能效果显著的全热交换器能量回收效率可以高达75%,因此全热交换器能很好地缓解提高室内空气质量舒适性、热舒适性和高能耗之间的矛盾。按照全热交换器的研究进展,目前可以将全热交换器分为以下几大类:转轮式全热交换器、热泵式全热交换器和膜式全热交换器。
全热交换器是一种特制的热交换设备,能同时对显热和潜热进行回收。夏季,室外新风的温度通常在30℃以上,同时室外新风的相对湿度较大,有时可以高达80%-90%左右,室内排风的温湿度则通常维持在比较舒适的范围内,即温度为20℃左右,相对湿度为50%左右。新风和排风在通过全热交换器时可以同时进行显热和潜热交换,即室外新风中的热量和水汽可以同时传递到室内排风,降低室外新风的温度和湿度,使进入空调的室外新风的温度和湿度较低,从而减小空调的能耗;冬季,室外新风的温度较低且相对湿度也较低,呈现较为干冷的空气状态,而此时室内排风则较为暖湿。室外新风和室内排风在通过全热交换器时,室内排风中的热量和水汽可以通过交换介质同时传递到室外新风,使室外新风的温度和湿度上升,通过全热交换器对新风的预处理,降低空调对新风进行处理消耗的能量。伴随着空调系统的运行,新风和排风进行全热交换,排风排掉的能量由新风带回,既降低了能耗又及时补充了新鲜空气。降低空调系统的能耗对于减少建筑能耗、缓解当前电力紧张、优化能源结构及保护环境等都具有非常重要的意义。
对于全热交换器形式,转轮式全热交换器能同时回收显热和潜热,效率较显热交换器高,但是因为转轮很难避免新风排风间的交叉污染,所以应用受到一定限制;热泵式全热交换器在使用时需要同时配置一系列的设备如压缩机、冷凝器、蒸发器等,动力消耗和初期的投资成本均较高,所以热泵式全热交换器的应用受到一定限制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,解决现有技术中转轮式全热交换器的交叉污染问题以及热泵式全热交换器的动力消耗和初期的投资成本均较高的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,包括:壳体以及选择性透湿膜,所述选择性透湿膜设于所述壳体内部,并将所述壳体内部空间分割为新风流道和排风流道,新风通过所述新风流道进入所述壳体内,排风通过所述排风流道进入所述壳体内,新风和排风通过所述选择性透湿膜进行热交换。
其中,所述选择性透湿膜围设成圆筒状膜管,所述圆筒状膜管内侧围设成为所述排风流道,所述圆筒状膜管外侧与所述壳体内侧之间围设成为所述新风流道。
其中,所述排风流道包括排风入口和排风出口,所述排风入口和所述排风出口分别设于所述壳体的两端;所述新风流道包括新风入口和新风出口,所述新风入口和所述新风出口分别设于所述壳体的侧壁上。
其中,所述选择性透湿膜围设成圆筒状膜管,所述圆筒状膜管内侧围设成为所述新风流道,所述圆筒状膜管外侧与所述壳体内侧之间围设成为所述排风流道。
其中,所述新风流道包括新风入口和新风出口,所述新风入口和所述新风出口分别设于所述壳体的两端;所述排风流道包括排风入口和排风出口,所述排风入口和所述排风出口分别设于所述壳体的侧壁上。
其中,所述圆筒状膜管为多个,并均布于所述壳体内部。
其中,所述圆筒状膜管为叉排方式排列。
其中,所述壳体的横截面形状为圆形或矩形。
其中,所述圆筒状膜管的表面为纤维状结构。
其中,所述圆筒状膜管底面半径为10mm-20mm,高为100mm-200mm,相邻所述圆筒状膜管之间的距离为10mm-20mm。
(三)有益效果
本发明提供的一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,通过回收水蒸气热量提高能量利用效率。本发明实现了全热交换器能耗低,连续运行,无交叉污染,热湿回收效果好的优点,能够获得很好的节能的收益。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2为本发明实施例1的横截面结构示意图;
图3为本发明实施例2的结构示意图;
图4为本发明实施例2的横截面结构示意图。
图中,1、壳体;2、圆筒状膜管;3、新风流道;301、新风入口;302、新风出口;4、排风流道;401、排风入口;402、排风出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图4所示,本发明公开一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,包括:壳体1以及选择性透湿膜,选择性透湿膜设于壳体1内部,并将壳体1内部空间分割为新风流道3和排风流道4,新风通过新风流道3进入壳体1内,排风通过排风流道4进入壳体1内,新风和排风通过选择性透湿膜进行热交换。
具体的,本发明的全热交换器的壳体1可利用塑料、金属材料或合成材料等加工而成。选择性透湿膜,其在厚度方向上利用水蒸汽的浓度梯度,在此作用力下推动水分子在透湿膜厚度方向上向前扩散,而后在膜的另一侧被解吸出来实现水蒸气的选择性透过。选择性透湿膜是由有机材料、无机材料等构成而且具有一定刚性以及承载能力,例如:可由聚氨基甲酸酯制成。
本发明提供的一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,通过回收水蒸气热量提高能量利用效率。本发明实现了全热交换器能耗低,连续运行,无交叉污染,热湿回收效果好的优点,能够获得很好的节能的收益。
实施例1:
如图1和图2所示,本发明公开一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器的一种实施例,其包括:壳体1以及选择性透湿膜,选择性透湿膜设于壳体1内部,选择性透湿膜围设成圆筒状膜管2,圆筒状膜管2内侧围设成为排风流道4,圆筒状膜管2外侧与壳体1内侧之间围设成为新风流道3。新风通过新风流道3进入壳体1内,排风通过排风流道4进入壳体1内,新风和排风通过选择性透湿膜进行热交换。
具体的,排风流道4包括排风入口和排风出口,排风入口和排风出口分别设于壳体1的两端;新风流道3包括新风入口和新风出口,新风入口和新风出口分别设于壳体1的侧壁上。
具体的,圆筒状膜管2为多个,并均布于壳体1内部。
优选地,圆筒状膜管2为叉排方式排列。
具体的,壳体1的横截面形状为圆形或矩形,根据实际需要也可以设计成其他形状。
具体的,圆筒状膜管2的表面为纤维状结构,根据实际需要,可采用其他非光滑表面材质制作而成。
具体的,圆筒状膜管2底面半径为10mm-20mm,高为100mm-200mm,相邻圆筒状膜管2之间的距离为10mm-20mm。根据实际需要,可调节圆筒状膜管2的尺寸以及相邻圆筒状膜管2之间的间距。
本实施例的一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器的工作原理为:室外新风和室内排风分别通过圆筒状膜管2分隔开的新风流道3及排风流道4时,新风和排风通过透湿膜进行显热及潜热的交换;由于新风流道3或排风流道4由圆筒状膜管2分割开来构成,有效增大换热面积;由于圆筒状膜管2的管道阵列以及纤维状结构表面,从而对流道内流动的新风或排风进行扰动,使原为层流状态的空气变为湍流状态,从而强化了新风与排风的显热和潜热的交换,强化了空气边界层中的传热传质,提高全热交换器热湿交换功率,保证了在一定的显热和潜热交换量下情况下,较小的膜面积,节约成本、减小全热交换器体积。
进一步的,壳体1以及圆筒状膜管2可根据需求进行组合叠加,通过壳体1实现稳定固定。
实施例2:
本实施例与实施例1基本相同,为了描述的简要,在本实施例的描述过程中,不再描述与实施例1相同的技术特征,仅说明本实施例与实施例1不同之处:
如图3和图4所示,本发明公开一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器的另一种实施例,其包括:壳体1以及选择性透湿膜,选择性透湿膜设于壳体1内部,选择性透湿膜围设成圆筒状膜管2,圆筒状膜管2内侧围设成为新风流道3,圆筒状膜管2外侧与壳体1内侧之间围设成为排风流道4。新风通过新风流道3进入壳体1内,排风通过排风流道4进入壳体1内,新风和排风通过选择性透湿膜进行热交换。
具体的,新风流道3包括新风入口和新风出口,新风入口和新风出口分别设于壳体1的两端;排风流道4包括排风入口和排风出口,排风入口和排风出口分别设于壳体1的侧壁上。
值得说明的是,图1-图4中的未标注数字的箭头为新风和排风的流向。
本发明公开一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,通过回收水蒸气热量提高能量利用效率。本发明实现了全热交换器能耗低,连续运行,无交叉污染,热湿回收效果好的优点,能够获得很好的节能的收益;采用圆筒状膜管2,可以增加换热面积,强化传热传质过程,提高换热效率,结构更加紧凑,成本更低;采用壳体1与圆筒状膜管2组合叠加的方式,增加全热交换器的稳定性,使新风及排风的热交换效率保持稳定,使其生产、制造工艺简化,拆装与维护更加容易、方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,包括:壳体(1)以及选择性透湿膜,所述选择性透湿膜设于所述壳体(1)内部,并将所述壳体(1)内部空间分割为新风流道(3)和排风流道(4),新风通过所述新风流道(3)进入所述壳体(1)内,排风通过所述排风流道(4)进入所述壳体(1)内,新风和排风通过所述选择性透湿膜进行热交换。
2.如权利要求1所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述选择性透湿膜围设成圆筒状膜管(2),所述圆筒状膜管(2)内侧围设成为所述排风流道(4),所述圆筒状膜管(2)外侧与所述壳体(1)内侧之间围设成为所述新风流道(3)。
3.如权利要求2所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述排风流道(4)包括排风入口和排风出口,所述排风入口和所述排风出口分别设于所述壳体(1)的两端;所述新风流道(3)包括新风入口和新风出口,所述新风入口和所述新风出口分别设于所述壳体(1)的侧壁上。
4.如权利要求1所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述选择性透湿膜围设成圆筒状膜管(2),所述圆筒状膜管(2)内侧围设成为所述新风流道(3),所述圆筒状膜管(2)外侧与所述壳体(1)内侧之间围设成为所述排风流道(4)。
5.如权利要求4所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述新风流道(3)包括新风入口和新风出口,所述新风入口和所述新风出口分别设于所述壳体(1)的两端;所述排风流道(4)包括排风入口和排风出口,所述排风入口和所述排风出口分别设于所述壳体(1)的侧壁上。
6.如权利要求2或4所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述圆筒状膜管(2)为多个,并均布于所述壳体(1)内部。
7.如权利要求6所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述圆筒状膜管(2)为叉排方式排列。
8.如权利要求2或4所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述壳体(1)的横截面形状为圆形或矩形。
9.如权利要求2或4所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述圆筒状膜管(2)的表面为纤维状结构。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器,其特征在于,所述圆筒状膜管(2)底面半径为10mm-20mm,高为100mm-200mm,相邻所述圆筒状膜管(2)之间的距离为10mm-20mm。
CN201810333455.3A 2018-04-13 2018-04-13 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器 Pending CN108426361A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810333455.3A CN108426361A (zh) 2018-04-13 2018-04-13 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810333455.3A CN108426361A (zh) 2018-04-13 2018-04-13 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108426361A true CN108426361A (zh) 2018-08-21

Family

ID=63161000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810333455.3A Pending CN108426361A (zh) 2018-04-13 2018-04-13 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108426361A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057081A (zh) * 2019-03-26 2019-07-26 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种新风全热交换机构
CN110057018A (zh) * 2019-03-26 2019-07-26 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种逆流全热交换器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563829A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 华南理工大学 空气全热回收方法及其装置与应用
CN101101142A (zh) * 2006-10-23 2008-01-09 陈国宝 转轮式无冷凝水的节能环保空调
CN101154737A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 现代自动车株式会社 用于燃料电池的混合增湿器
CN203888319U (zh) * 2014-06-05 2014-10-22 常州市泛亚微透科技有限公司 汽车车灯用大透湿量涂层膜贴片
CN208443029U (zh) * 2018-04-13 2019-01-29 中国科学院理化技术研究所 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563829A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 华南理工大学 空气全热回收方法及其装置与应用
CN101154737A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 现代自动车株式会社 用于燃料电池的混合增湿器
CN101101142A (zh) * 2006-10-23 2008-01-09 陈国宝 转轮式无冷凝水的节能环保空调
CN203888319U (zh) * 2014-06-05 2014-10-22 常州市泛亚微透科技有限公司 汽车车灯用大透湿量涂层膜贴片
CN208443029U (zh) * 2018-04-13 2019-01-29 中国科学院理化技术研究所 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057081A (zh) * 2019-03-26 2019-07-26 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种新风全热交换机构
CN110057018A (zh) * 2019-03-26 2019-07-26 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种逆流全热交换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106705300B (zh) 复合型空气调节装置及其调节方法
CN104061630B (zh) 单元式新风处理机
CN101169280A (zh) 无动力式空气热回收装置
CN102794087B (zh) 高效节能冷冻式大型工业除湿装置
CN209116475U (zh) 一种全新风恒温恒湿空气处理机组
CN102444941A (zh) 一种极低冷热损失的洁净新风除湿系统
WO2023030087A1 (zh) 一种逆流式间接露点蒸发冷却器
CN107255336A (zh) 一种单风道紧凑型热泵驱动的溶液除湿新风处理机组
CN201155837Y (zh) 一种新型热回收装置
CN108426361A (zh) 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器
Zhang et al. Investigation on indirect evaporative cooling system integrated with liquid dehumidification
CN102287880A (zh) 一种带有加湿段的分体式空气-空气换热机组
CN202581587U (zh) 一种低湿高温再生节能除湿系统
CN203011097U (zh) 热泵除湿干燥装置
CN208443029U (zh) 一种用于水蒸气热量回收的膜式全热交换器
CN202361532U (zh) 节能型户式新风除湿机
CN210197589U (zh) 一种新风除湿机风道系统
CN103968464A (zh) 空调型新风换气机
CN103925662A (zh) 排风源热泵驱动的新风系统
CN208183012U (zh) 一种高炉鼓风无级恒温恒湿装置
CN217110389U (zh) 一种基于溶液除湿热泵烘干机组
CN201569342U (zh) 一种新型间接蒸发冷却器
CN202303705U (zh) 再生空气热管热能回收型转轮除湿系统
CN210773604U (zh) 一种适用于低品位湿热废气余热回收的相变式热回收器
CN114777227A (zh) 一种多方式再生加热节能的转轮除湿机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180821