CN109780923A - 一种基于换热器除霜装置的除霜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于换热器除霜装置的除霜方法，该方法的热空气先经过甲醇注射装置，打开甲醇注射泵，泵入的甲醇由侧边微孔进入密集管束换热部分中；甲醇与热空气流入密集管束换热部分中，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低密集管束换热部分间冷却后的热空气的温度与分压；然后未挥发的甲醇流入内侧甲醇吸收管，打开连通真空泵用以吸收甲醇吸收管中的甲醇溶液。解决了现有技术的没有关于换热器的除霜方法的问题。本发明基于在微通道换热器中增设的换热器除霜装置，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低换热器内部空气中水蒸气的温度与分压，使得空气快速通过换热器而不产生结霜，从而降低微通道换热器由于结霜而产生换热效率损失的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于换热器除霜装置的除霜方法，属于除霜方法技术领域。
背景技术
由于换热器采用低温液氦作为冷却剂，空气中的水蒸气通过换热器时在数秒钟内就会冻结。在进行冷却时大量的液相水被析出，这些水必须在被冻结前排出换热器，随着换热器主体与空气的突然接触，必须想办法阻止这些水蒸气形成冻霜。
密集管式换热器由于其体积小、重量轻的优势，已经成为了当今换热器研究开放的重要新方向，但由于密集管式换热器结构复杂且精细，在满足换热效率的同时，对于换热器的除霜问题依然是个难题。
发明内容
本发明是解决了现有技术的没有关于换热器的除霜方法的问题，提供一种基于换热器除霜装置的除霜方法，主要基于在微通道换热器中增设的换热器除霜装置，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低换热器内部空气中水蒸气的温度与分压，使得空气快速通过换热器而不产生结霜，从而降低微通道换热器由于结霜而产生换热效率损失的风险。
本发明提出一种基于换热器除霜装置的除霜方法，所述换热器包括密集管束换热部分和除霜装置，所述密集管束换热部分纵向贯穿于除霜装置，所述除霜装置包括甲醇注射装置、甲醇收集装置和底板，所述底板为带有均匀分布圆形通孔一的圆板，所述甲醇注射装置为环筒状，直径与底板相同，并与底板固定连接，所述甲醇收集装置位于甲醇注射装置内部，并与底板固定连接，所述底板上位于甲醇注射装置和甲醇收集装置之间的部分均匀分布有通孔一，所述密集管束换热部分纵向安装于环形的甲醇注射装置与甲醇收集装置之间，且从底板的圆形通孔一穿出；所述甲醇注射装置包括若干甲醇注射管和外环支撑板，所述外环支撑板位于底板的对侧、圆环形状，且直径与底板相同，若干所述甲醇注射管等间距环形固定于底板与外环支撑板之间，所述甲醇注射管的内侧带有微孔，用于甲醇的释放；所述甲醇收集装置包括若干甲醇吸收管与内环支撑板，所述内环支撑板位于外环支撑板的内部，若干所述甲醇吸收管固定于底板与内环支撑板之间；
所述除霜方法包括以下步骤：
步骤一：热空气先经过外侧的甲醇注射装置，所述甲醇注射管一侧被底板封死，另一侧连通甲醇注射泵，打开甲醇注射泵，泵入的甲醇由侧边微孔进入密集管束换热部分中；
步骤二：甲醇与热空气流入密集管束换热部分中，密集管束换热部分中通入冷却液如液氦用以冷却热空气，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低密集管束换热部分间冷却后的热空气的温度与分压，使冷却后的热空气快速通过密集管束换热部分而不产生结霜；
步骤三：然后未挥发的甲醇流入内侧的甲醇吸收管，所述甲醇吸收管一侧被底板封死，另一侧连通真空泵，打开连通真空泵用以吸收甲醇吸收管中的甲醇溶液。
优选地，所述外环支撑板上均匀设置有通孔二，所述通孔二的位置与数量与甲醇注射管对应。
优选地，所述甲醇注射管一端与底板固定连接，且被底板封死，另一端与外环支撑板的环形通孔二固定，保持与外界连通。
优选地，所述内环支撑板上也均匀设置有环形的通孔三，所述通孔三的位置与数量与甲醇吸收管对应。
优选地，所述甲醇吸收管一端与底板固定连接，且被底板封死，另一端与内环支撑板的环形通孔三固定，保持与外界连通。
优选地，所述甲醇吸收管由不锈钢网环绕而成。
优选地，所述甲醇吸收管外覆盖有亲水性涂层。
本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的工作原理为：
本发明基于在微通道换热器中增设的换热器除霜装置，将入口热空气混入甲醇液体，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低换热器内部空气中水蒸气的温度与分压，并在空气出口处设置覆盖有亲水性涂层的甲醇收集装置，剔除甲醇回收利用并使得空气可以快速通过换热器而不产生结霜，从而降低微通道换热器由于结霜而产生的换热效率的损失。
本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的有益效果为：基于在微通道换热器中增设的换热器除霜装置，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低换热器内部空气中水蒸气的温度与分压，使得空气快速通过换热器而不产生结霜，从而降低微通道换热器由于结霜而产生换热效率损失的风险。
附图说明
图1是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法与密集式换热器配合的结构示意图一；
图2是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法与密集式换热器配合的结构示意图二；
图3是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的底板的主视图；
图4是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的结构示意图；
图5是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的甲醇注射管的结构示意图；
图6是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的甲醇吸收管的结构示意图；
图7是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的除霜方法示意图；
图8是本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的甲醇行进路线；
附图标记：1-甲醇注射管；2-密集管束换热部分；3-甲醇吸收管；4-底板；5-外环支撑板；6-内环支撑板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
具体实施方式一：参见图1-图8说明本实施方式。本实施方式所述的基于换热器除霜装置的除霜方法所述换热器包括密集管束换热部分2和除霜装置，所述密集管束换热部分2纵向贯穿于除霜装置，所述除霜装置包括甲醇注射装置、甲醇收集装置和底板4，所述底板4为带有均匀分布圆形通孔一的圆板，所述甲醇注射装置为环筒状，直径与底板相同，并与底板4固定连接，所述甲醇收集装置位于甲醇注射装置内部，并与底板4固定连接，所述底板4上位于甲醇注射装置和甲醇收集装置之间的部分均匀分布有通孔一，所述密集管束换热部分2纵向安装于环形的甲醇注射装置与甲醇收集装置之间，且从底板4的圆形通孔一穿出；所述甲醇注射装置包括若干甲醇注射管1和外环支撑板5，所述外环支撑板5位于底板4的对侧、圆环形状，且直径与底板4相同，若干所述甲醇注射管1等间距环形固定于底板4与外环支撑板5之间，所述甲醇注射管1的内侧带有微孔，用于甲醇的释放；所述甲醇收集装置包括若干甲醇吸收管3与内环支撑板6，所述内环支撑板6位于外环支撑板5的内部，若干所述甲醇吸收管3固定于底板4与内环支撑板6之间；
所述除霜方法包括以下步骤：
步骤一：热空气先经过外侧的甲醇注射装置，所述甲醇注射管1一侧被底板4封死，另一侧连通甲醇注射泵，打开甲醇注射泵，泵入的甲醇由侧边微孔进入密集管束换热部分2中；
步骤二：甲醇与热空气流入密集管束换热部分2中，密集管束换热部分2中通入冷却液如液氦用以冷却热空气，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低密集管束换热部分2间冷却后的热空气的温度与分压，使冷却后的热空气快速通过密集管束换热部分2而不产生结霜；
步骤三：然后未挥发的甲醇流入内侧的甲醇吸收管3，所述甲醇吸收管3一侧被底板4封死，另一侧连通真空泵，打开连通真空泵用以吸收甲醇吸收管3中的甲醇溶液。
所述外环支撑板5上均匀设置有环形的通孔二，所述通孔二的位置与数量与甲醇注射管1对应。
所述甲醇注射管1一端与底板4固定连接，且被底板4封死，另一端与外环支撑板5的环形通孔二固定，保持与外界连通。
所述甲醇注射管1的另一端与甲醇注射泵连接，甲醇由泵机泵入甲醇注射管1中，并由微孔流入空气流中，吸收空气流中的水分，以降低水蒸气分压。
所述内环支撑板6上也均匀设置有环形的通孔三，所述通孔三的位置与数量与甲醇吸收管3对应。
所述甲醇吸收管3一端与底板4固定连接，且被底板4封死，另一端与内环支撑板6的环形通孔三固定，保持与外界连通。
所述甲醇吸收管3由不锈钢网环绕而成。所述甲醇吸收管3外覆盖有亲水性涂层。
所述甲醇吸收管3由不锈钢网环绕而成，并置于换热器空气出口处，对过往空气中的甲醇溶液进行回收利用，其表面可覆盖亲水性涂层，以增加吸收率，如图6所示。
本发明所述的基于换热器除霜装置的除霜方法的操作过程为：
所述的换热器包括密集管束换热部分2和除霜装置，所述密集管束换热部分2纵向贯穿于除霜装置，也就是换热器主要由三部分组成，既外侧圆环部分的甲醇注射装置，中部串联的多个密集管束换热部分2和内侧甲醇收集装置。空气流动方向为由外圆环流入内圆环中后排出换热器，依次经过甲醇注射装置，密集管束换热部分2与甲醇收集装置。外侧甲醇注射管1一侧被底板4封死，另一侧连通甲醇注射泵，泵入的甲醇由侧边微孔进入换热器中；中侧密集管束换热部分2双向贯通，管中通入冷却液如液氦用以冷却空气；内侧甲醇吸收管3一侧被底板4封死，另一侧连通真空泵，用以吸收出口空气中的未挥发甲醇溶液。
收集的甲醇溶液还可以导入甲醇注射泵循环使用，如图8所示。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述换热器包括密集管束换热部分(2)和除霜装置，所述密集管束换热部分(2)纵向贯穿于除霜装置，所述除霜装置包括甲醇注射装置、甲醇收集装置和底板(4)，所述底板(4)为带有均匀分布圆形通孔一的圆板，所述甲醇注射装置为环筒状，直径与底板相同，并与底板(4)固定连接，所述甲醇收集装置位于甲醇注射装置内部，并与底板(4)固定连接，所述底板(4)上位于甲醇注射装置和甲醇收集装置之间的部分均匀分布有通孔一，所述密集管束换热部分(2)纵向安装于环形的甲醇注射装置与甲醇收集装置之间，且从底板(4)的圆形通孔一穿出；
所述甲醇注射装置包括若干甲醇注射管(1)和外环支撑板(5)，所述外环支撑板(5)位于底板(4)的对侧、圆环形状，且直径与底板(4)相同，若干所述甲醇注射管(1)等间距环形固定于底板(4)与外环支撑板(5)之间，所述甲醇注射管(1)的内侧带有微孔，用于甲醇的释放；
所述甲醇收集装置包括若干甲醇吸收管(3)与内环支撑板(6)，所述内环支撑板(6)位于外环支撑板(5)的内部，若干所述甲醇吸收管(3)固定于底板(4)与内环支撑板(6)之间；
所述除霜方法包括以下步骤：
步骤一：热空气先经过外侧的甲醇注射装置，所述甲醇注射管(1)一侧被底板(4)封死，另一侧连通甲醇注射泵，打开甲醇注射泵，泵入的甲醇由侧边微孔进入密集管束换热部分(2)中；
步骤二：甲醇与热空气流入密集管束换热部分(2)中，密集管束换热部分(2)中通入冷却液如液氦用以冷却热空气，利用甲醇液体的挥发性与互溶性，降低密集管束换热部分(2)间冷却后的热空气的温度与分压，使冷却后的热空气快速通过密集管束换热部分(2)而不产生结霜；
步骤三：然后未挥发的甲醇流入内侧的甲醇吸收管(3)，所述甲醇吸收管(3)一侧被底板(4)封死，另一侧连通真空泵，打开连通真空泵用以吸收甲醇吸收管(3)中的甲醇溶液。
2.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述外环支撑板(5)上均匀设置有环形的通孔二，所述通孔二的位置与数量与甲醇注射管(1)对应。
3.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述甲醇注射管(1)一端与底板(4)固定连接，且被底板(4)封死，另一端与外环支撑板(5)的环形通孔二固定，保持与外界连通。
4.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述内环支撑板(6)上也均匀设置有环形的通孔三，所述通孔三的位置与数量与甲醇吸收管(3)对应。
5.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述甲醇吸收管(3)一端与底板(4)固定连接，且被底板(4)封死，另一端与内环支撑板(6)的环形通孔三固定，保持与外界连通。
6.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述甲醇吸收管(3)由不锈钢网环绕而成。
7.根据权利要求1所述的基于换热器除霜装置的除霜方法，其特征在于，所述甲醇吸收管(3)外覆盖有亲水性涂层。
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