CN109812913B - 间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，包括新风除湿系统和溶液循环再生系统，所述新风除湿系统包括新风单元、溶液除湿单元和回风单元，所述溶液除湿单元包括板式换热器、自来水喷淋装置和溶液喷淋装置；所述新风单元包括新风进风管和新风出风管；所述回风单元包括回风进风管和回风出风管；所述溶液循环再生系统包括集液槽、稀溶液储液罐、第一溶液循环泵、第二溶液循环泵、溶液再生装置和浓溶液储液罐。较现有的新风除湿装置，该装置具有良好的新风除湿效率，提高了回风冷量的回收效率，同时避免了新风、回风接触产生二次污染。

Description

间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置

技术领域

本发明涉及间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，具体涉及暖通空调工程中对于夏季新风进行独立处理过程中应用。

背景技术

随着人们生活水平的快速提高，室内环境的舒适性和健康性越来越受到人们的关注，在对空气进行温湿度调控的同时对于室内空气品质（IAQ）也提出了要求。在这样的背景下，新风设备也越来越受到人们的关注。

在夏季室内冷负荷中，新风负荷往往能占到35%左右，其中潜热负荷占到新风总负荷的一半以上。在节能降耗的社会背景下，能量回收成为了新风换气机必备的功能。市面上，显热回收多采用亲水铝箔等铝制芯体抑或高分子全热交换芯体。受限于显热传递原理，亲水铝箔等铝制芯体已经难以继续提高热回收的效率，而全热换热芯体又有较高的运行维护成本。另一方面，常见的溶液除湿设备多为外冷型，溶液在为空气除湿的过程中吸收空气中的潜热温度升高，表面水蒸气分压力随之升高，持续吸湿能力下降。

发明内容

为了进一步提高新风装置的除湿的效率，降低新风冷负荷，本发明的目的就在于提供一种间接蒸发内冷却型溶液新风除湿装置，相比与传统的新风除湿装置，该装置可以极大地提高除湿效率，降低除湿能耗，同时在回收回风中潜热和显热的冷量的同时避免新风回风接触产生二次污染。

本发明的技术方案是这样实现的：

间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，包括新风除湿系统和溶液循环再生系统，所述新风除湿系统包括新风单元、溶液除湿单元和回风单元，所述溶液除湿单元包括板式换热器、自来水喷淋装置和溶液喷淋装置，板式换热器内设有互不相通的第一通道和第二通道，所述第一通道具有位于板式换热器相对侧面上的第一进口和第一出口且第一出口高于第一进口，所述第二通道具有位于板式换热器相对侧面上的第二进口和第二出口且第二出口高于第二进口，第一出口和第二出口分别位于板式换热器两个不同的侧面上；所述溶液喷淋装置喷口与第一出口正对，便于喷淋出来的溶液均匀进入第一通道；所述自来水喷淋装置喷口与第二出口正对，便于喷淋出来的自来水均匀进入第二通道。

所述新风单元包括新风进风管和新风出风管，所述新风进风管一端为新风进风口，另一端与板式换热器第一进口连接；新风出风管一端为新风出风口，另一端与板式换热器第一出口连接。

所述回风单元包括回风进风管和回风出风管，回风进风管一端为回风进风口，另一端与板式换热器第二进口连接；回风出风管一端为回风出风口，另一端与板式换热器第二出口连接。

所述溶液循环再生系统包括集液槽、稀溶液储液罐、第一溶液循环泵、第二溶液循环泵、溶液再生装置和浓溶液储液罐，集液槽设置在板式换热器第一风口的下方，用于收集稀溶液；在集液槽和稀溶液储液罐之间设有溶液循环管道，所述第一溶液循环泵设置在溶液循环管道上；所述稀溶液储液罐与溶液再生装置连接，所述溶液再生装置与浓溶液储液罐连接；所述浓溶液储液罐通过排液管道与新风除湿系统的溶液喷淋装置连接，所述第二溶液循环泵设置在排液管道上。

进一步地，所述溶液再生装置包括加热器和填料塔，所述加热器设有进口和出口；所述填料塔的塔顶设有溶液进口和气体出口，塔底设有溶液出口和气体进口；所述加热器进口与稀溶液储液罐连接，加热器出口与填料塔溶液进口连接，填料塔溶液出口与浓溶液储液罐连接，填料塔气体进口和气体出口与外界相通。

进一步地，在板式换热器第二进口下方设有集水槽，用于收集自来水喷淋装置喷淋进入板式换热器进行热交换的自来水；并在集水槽上连接有导水管，便于将集水槽内的水排出。

进一步地，导水管的另一端与自来水喷淋装置连通，导水管与集水槽连接处设有过滤器，并在导水管上设有水泵。

进一步地，新风进风管内设有新风风机，用于将新风吸入新风单元内；回风出风管内设有回风风机，用于将回风排出回风单元外。

进一步地，新风进风管内设有过滤装置，所述过滤装置设置在新风风机与板式换热器第一进口之间，以对进入新风进风管内的新风进行过滤。

在板式换热器的新风通道和回风通道分别设置溶液喷淋装置和自来水喷淋装置，使得板式换热器中新风通道壁面均匀布有溶液，回风通道壁面均匀布有自来水。在板式换热器的新风通道内，溶液吸收新风中的显热以及潜热，实现对空气的降温减湿。与此同时，在板式换热器的回风通道内，回风和喷淋水直接接触，对于新风通道进行间接蒸发冷却。除湿后的稀溶液由循环再生装置再生之后供再次使用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用的新风除湿系统，新风和回风被完全隔离在两个不同的风道，从而有效避免了传统热回收空气交叉污染。

2、室内回风进入板式换热器，在其中与自来水喷淋装置所喷出的水接触，水蒸发而吸收汽化潜热，从而为第一通道的新风通道内的溶液除湿过程提供冷量，提高了回风中冷量的回收效率。

附图说明

图1-本发明的原理图。

其中：1-板式换热器；2-新风进风口；3-新风出风口；4-回风进风口；5-回风出风口，6-浓溶液储液罐；7-溶液再生装置；8-稀溶液储液罐；9-集水槽；10-集液槽；11-第一溶液循环泵；12-自来水管；13-第二溶液循环泵；14-自来水喷淋装置；15-溶液喷淋装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参见图1，间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，包括新风除湿系统和溶液循环再生系统，所述新风除湿系统包括新风单元、溶液除湿单元和回风单元，所述溶液除湿单元包括板式换热器1、自来水喷淋装置14和溶液喷淋装置15，板式换热器1内设有互不相通的第一通道和第二通道，所述第一通道具有位于板式换热器1相对侧面上的第一进口和第一出口且第一出口高于第一进口，所述第二通道具有位于板式换热器1相对侧面上的第二进口和第二出口且第二出口高于第二进口，第一出口和第二出口分别位于板式换热器1两个不同的侧面上；所述溶液喷淋装置15喷口与第一出口正对，便于喷淋出来的溶液均匀进入第一通道；所述自来水喷淋装置14喷口与第二出口正对，便于喷淋出来的自来水均匀进入第二通道；所述自来水喷淋装置14与自来水管12连接。

所述新风单元包括新风进风管和新风出风管，所述新风进风管一端为新风进风口2，另一端与板式换热器1第一进口连接；新风出风管一端为新风出风口3，另一端与板式换热器1第一出口连接。

所述回风单元包括回风进风管和回风出风管，回风进风管一端为回风进风口4，另一端与板式换热器1第二进口连接；回风出风管一端为回风出风口5，另一端与板式换热器1第二出口连接。

所述用于除湿的溶液为现有技术中常用的一些吸湿性好的溶液，比如溴化锂，氯化锂，氯化钙等溶液。

这样在除湿工况下，从而为新风降温除湿。室外新风通过新风进风口进入板式换热器，在其中与溶液喷淋装置所喷出的浓溶液接触，由于被处理新风的水蒸汽分压力大于浓溶液的水蒸汽分压力，在压力差的作用下，使水分从空气传到溶液中，从而使得新风的湿度降低，溶液浓度变稀，之后通过新风出风口送入室内。与此同时，室内回风通过回风进风口进入板式换热器，在其中与自来水喷淋装置所喷出的水接触，水蒸发而吸收汽化潜热，从而为新风通道的溶液除湿过程提供冷量，而在板式换热器中经过与自来水接触直接蒸发冷却的回风经由回风出风口排出室外。

所述溶液循环再生系统包括集液槽10、稀溶液储液罐8、第一溶液循环泵11、第二溶液循环泵13、溶液再生装置7和浓溶液储液罐6，集液槽10设置在板式换热器1第一风口的下方，用于收集稀溶液；在集液槽10和稀溶液储液罐8之间设有溶液循环管道，所述第一溶液循环泵11设置在溶液循环管道上；所述稀溶液储液罐8通过管道与溶液再生装置7连接，所述溶液再生装置7通过另一管道与浓溶液储液罐6连接；所述浓溶液储液罐6通过排液管道与新风除湿系统的溶液喷淋装置15连接，所述第二溶液循环泵13设置在排液管道上。

所述溶液再生装置7包括加热器和填料塔，所述加热器设有进口和出口；所述填料塔的塔顶设有溶液进口和气体出口，塔底设有溶液出口和气体进口；所述加热器进口与稀溶液储液罐连接，加热器出口与填料塔溶液进口连接，填料塔溶液出口与浓溶液储液罐连接，填料塔气体进口和气体出口与外界相通。所述加热器为常见的电热器件，是一种利用电能达到加热效果的电器。所述填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。所述填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器（溶液进口）喷淋到填料上，并沿填料表面流下，从塔底液体收集口（溶液出口）排出。气体从塔底的室外风入口（气体进口）送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质，然后从塔顶的室外风出口（气体出口）排出。

由于溶液对新风进行除湿之后，溶液的浓度会降低，然后低浓度的稀溶液经过集液槽进行收集，并在第一溶液循环泵的作用下，送入稀溶液储液罐中。之后，稀溶液进入溶液再生装置，稀溶液先经过溶液再生装置中的加热器加热后，再通过溶液再生装置的喷淋装置均匀喷淋在填料塔上，而与室外空气接触而降温。由于经加热的稀溶液的水蒸气分压力比室外空气的水蒸气分压力要高，因此，在压力差的作用下，水分从高温溶液传到室外空气中，从而对溶液实现降温降湿的目的。之后，低温的浓溶液进入浓溶液储液罐，进而完成溶液的循环再生过程。

在板式换热器1第二进口下方设有集水槽9，用于收集自来水喷淋装置喷淋进入板式换热器进行热交换的自来水。并在集水槽上连接有导水管，便于将集水槽内的水排出。板式换热器内的溶液和自来水可直接依靠重力作用流入下方对应的溶液集液槽和集水槽中。这里的集水槽收集的自来水可以直接排出用于生活用水。

所述导水管的另一端与自来水喷淋装置连通，导水管与集水槽连接处设有过滤器，并在导水管上设有水泵。这样设置后自来水也可以回收利用，设置过滤器是为了除去自来水中的沙石和水垢，使用该装置一段时间后可以对集水槽进行清洗。

新风进风管内设有新风风机，用于将新风吸入新风单元内；回风出风管内设有回风风机，用于将回风排出回风单元外。

新风进风管内设有过滤装置，所述过滤装置设置在新风风机与板式换热器第一进口之间，以对进入新风进风管内的新风进行过滤。

最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，包括新风除湿系统和溶液循环再生系统，所述新风除湿系统包括新风单元、溶液除湿单元和回风单元，所述溶液除湿单元包括板式换热器、自来水喷淋装置和溶液喷淋装置，板式换热器内设有互不相通的第一通道和第二通道，所述第一通道具有位于板式换热器相对侧面上的第一进口和第一出口且第一出口高于第一进口，所述第二通道具有位于板式换热器相对侧面上的第二进口和第二出口且第二出口高于第二进口，第一出口和第二出口分别位于板式换热器两个不同的侧面上；所述溶液喷淋装置喷口与第一出口正对，便于喷淋出来的溶液均匀进入第一通道；所述自来水喷淋装置喷口与第二出口正对，便于喷淋出来的自来水均匀进入第二通道；

所述新风单元包括新风进风管和新风出风管，所述新风进风管一端为新风进风口，另一端与板式换热器第一进口连接；新风出风管一端为新风出风口，另一端与板式换热器第一出口连接；

所述回风单元包括回风进风管和回风出风管，回风进风管一端为回风进风口，另一端与板式换热器第二进口连接；回风出风管一端为回风出风口，另一端与板式换热器第二出口连接；

所述溶液循环再生系统包括集液槽、稀溶液储液罐、第一溶液循环泵、第二溶液循环泵、溶液再生装置和浓溶液储液罐，集液槽设置在板式换热器第一风口的下方，用于收集稀溶液；在集液槽和稀溶液储液罐之间设有溶液循环管道，所述第一溶液循环泵设置在溶液循环管道上；所述稀溶液储液罐与溶液再生装置连接，所述溶液再生装置与浓溶液储液罐连接；所述浓溶液储液罐通过排液管道与新风除湿系统的溶液喷淋装置连接，所述第二溶液循环泵设置在排液管道上。

2.根据权利要求1所述的间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，所述溶液再生装置包括加热器和填料塔，所述加热器设有进口和出口；所述填料塔的塔顶设有溶液进口和气体出口，塔底设有溶液出口和气体进口；所述加热器进口与稀溶液储液罐连接，加热器出口与填料塔溶液进口连接，填料塔溶液出口与浓溶液储液罐连接，填料塔气体进口和气体出口与外界相通。

3.根据权利要求1所述的间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，在板式换热器第二进口下方设有集水槽，用于收集自来水喷淋装置喷淋进入板式换热器进行热交换的自来水；并在集水槽上连接有导水管，便于将集水槽内的水排出。

4.根据权利要求3所述的间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，导水管的另一端与自来水喷淋装置连通，导水管与集水槽连接处设有过滤器，并在导水管上设有水泵。

5.根据权利要求1所述的间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，新风进风管内设有新风风机，用于将新风吸入新风单元内；回风出风管内设有回风风机，用于将回风排出回风单元外。

6.根据权利要求5所述的间接蒸发内冷型溶液新风除湿装置，其特征在于，新风进风管内设有过滤装置，所述过滤装置设置在新风风机与板式换热器第一进口之间，以对进入新风进风管内的新风进行过滤。

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