CN109821368A - 一种空气除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气除湿系统。所述一种空气除湿系统包括：除湿模块，包括依次连通的电动调节阀、溶液式平板内冷膜除湿器和离心风机，以及依次连通的除湿液箱、第一换热器、第一水泵、溶液式平板内冷膜除湿器和除湿液箱；再生模块，包括再生器、再生液箱、第三水泵，所述再生器、再生液箱、第三水泵和除湿液箱依次连通。本发明提供的空气除湿系统中，溶液式平板内冷膜除湿器设计为平板式结构，溶液式平板内冷膜除湿器的溶液流道和空气流道结构紧凑，避免传热损失，具有传热性能好，密封性能好，金属耗量少的优点；再生模块可保证除湿箱中除湿液的供应，实现除湿液的循环再生，本发明提供的空气除湿系统具有再生性能好，除湿效果好等优点。

Description

一种空气除湿系统

技术领域

本发明涉及空气湿度控制领域，具体涉及一种空气除湿系统。

背景技术

在我国，空气湿度一直是应该容易被忽视却深刻影响着我们生活舒适的重要因素，尤其华南地区更加明显。

空气湿度是评价空气质量的重要指标，其对人们的生活和工业生产有较大的影响。研究发现，最适合人体的相对湿度为40-60％，过高的空气湿度会造成人产生不适感，诱发疾病，过高的空气湿度还会导致建筑物内部某些病毒和细菌的大量繁殖，因此，必要时，需要对空气进行除湿处理。

目前，常用的空气除湿方法包括冷却除湿、吸附除湿、吸收除湿和转轮除湿。冷却除湿是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。该方法需将空气降至露点温度以下，除去水分后再升温至送风状态，能耗高。吸附除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿。该方法的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而且装置复杂，设备的体积比较庞大，造价也高。吸收除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的，除湿溶液再生容易，缺点是处理空气与除湿溶液直接接触，易引起空气夹带除湿溶液，进一步引起管道和设备的腐蚀。转轮除湿主要由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成的蜂窝状转轮构成，除湿效率高，温湿度控制范围大，经配套组合使用处理后空气露点可达-70℃以下，但缺点是价格非常昂贵。

上述除湿方法都存在一定的缺陷。而随着膜材料的发展，基于膜除湿器的液体除湿技术也得到较快的发展。在这种膜除湿器内，使用了选择透过膜将空气和除湿液隔开，膜能防止除湿液的液滴进入处理空气中，因此防止了传统填料式液体除湿器中遇到的腐蚀性除湿液的液滴夹带导致的严重危害，保证了空气不受除湿液的污染，提高了空气的品质。

目前，业内已经提出了诸多基于膜接触器技术的除湿系统，例如：公告号为CN205145936 U的中国发明专利公开了一种高效的膜除湿器，可实现空气和溶液的准逆流传热传质，具有较高除湿效率；公告号为CN101975421A的中国发明专利申请公开了一种热泵和液体除湿装置相结合的联合系统，其采用平行板式和中控纤维式膜组件作为除湿器和再生器，实现对空气的连续除湿。但是这些膜除湿器都必须使用除湿溶液才能进行除湿，空气会受到除湿液的影响而导致除湿效果不佳，导致除湿溶液使用后还需进行再生才能循环使用以实现连续除湿，而传统的包含再生循环的除湿系统结构复杂并且设备体积大，再生效果不佳，成本高。并且，除湿溶液长期使用后容易因为温度升高导致除湿性能减弱。

因此，开发一种除湿效果好，除湿效果且不易受空气和除湿液影响的除湿装置具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有膜溶液式平板内冷膜除湿器除湿效果不佳，除湿效果易受空气和除湿液影响的缺陷或不足，提供一种空气除湿系统；本发明选用溶液式平板内冷膜溶液式平板内冷膜除湿器，具有传热性能好，密封性能好，金属耗量少的优点；同时通过再生模块可实现除湿液的再生，避免长期使用时，除湿液因为温度升高导致除湿性能减弱，且可重复再生利用，除湿效果好。

为实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种空气除湿系统，包括：

除湿模块，包括依次连通的电动调节阀、溶液式平板内冷膜除湿器和离心风机，以及依次连通的除湿液箱、第一换热器、第一水泵、溶液式平板内冷膜除湿器和除湿液箱；所述溶液式平板内冷膜除湿器包括壳体，所述壳体内设置有选择透过性膜并将所述壳体的内部空间分隔为空气流道和除湿液流道；

再生模块，用于向溶液式平板内冷膜除湿器中除湿液的再生；包括再生器、再生液箱、第三水泵，所述再生器、再生液箱、第三水泵和除湿液箱依次连通。

本发明选用溶液式平板内冷膜除湿器来进行除湿，通过将溶液式平板内冷膜除湿器设计为平板式结构，溶液式平板内冷膜除湿器的溶液流道和空气流道结构紧凑，避免传热损失，具有传热性能好，密封性能好，金属耗量少的优点。

溶液式平板内冷膜除湿器中，湿空气和除湿液以错流方式流动，溶液流道和空气流道之间设置有半透膜，由于溶液流道的负压与空气流道的空气压不同产生气压差，压力差使空气流道待除湿空气中的水蒸气透过半透膜并进入负压流道，达到去除空气流道中水蒸气的目的。具体的，除湿液从除湿液箱流入第一换热器的除湿液流道进口，经换热后从第一换热器的除湿液流道出口流出，再经第一水泵、溶液式平板内冷膜除湿器回到除湿液箱，可实现除湿液的循环流动；除湿液通过第一换热器的处理，可避免温度变化。

再生模块可保证除湿箱中除湿液的供应。再生液箱中储存有除湿液，利用第三水泵可将除湿液输送至除湿箱中。

本发明提供的空气除湿系统具有再生性能好，除湿效果好等优点。

优选地，所述空气流道和除湿液流道内均设置有冷却水管道。

冷却水管道的设计可带走处理空气过程中产生的潜热。

冷却水管道中冷却水的流向分别与空气、除湿液以顺流方式流动。

优选地，所述空气流道和除湿液流道内均设置有若干个隔板，所述隔板分别将空气流道和除湿液流道分隔为若干个空气流道管和除湿液流道管。

优选地，所述再生模块还包括电加热器和再生器，所述再生液箱、第三水泵、电加热器、再生器依次连通，所述再生器和再生液箱相连通，形成再生循环。

再生液箱中的除湿液经第三水泵输送，电加热器加热后，流入再生器进行浓缩再生，然后回到再生液箱中，形成再生循环。

优选地，所述再生模块还包括设置于所述再生器上的引风机。

引风机可将环境中的不饱和湿空气引入再生器中进行再生。

优选地，所述再生器内设置有喷淋装置。

优选地，所述空气除湿系统还包括用于收集再生模块中除湿液浓缩释放热量的热回收模块。

利用热回收模块对再生模块中除湿液浓缩释放热量进行回收，有利于更高效的利用能源，节能环保。

优选地，所述热回收模块包括第一水泵、第二换热器、第三水泵；所述第二换热器、第一水泵和再生液箱依次连通，形成稀除湿液流道流向；所述第二换热器、第三水泵和除湿液箱依次连通形成浓除湿液流道流向。

该设计可回收热量，并将其用于除湿液的浓缩。

优选地，所述热回收模块还包括liCl液位平衡管，所述liCl液位平衡管分别与所述除湿液箱和再生液箱相连通。

liCl液位平衡管能够平衡除湿液箱与再生液箱之间的液位，避免因液位差而影响再生效果和除湿效果。

优选地，所述空气除湿系统还包括用于冷却溶液式平板内冷膜除湿器内空气的供冷模块。

供冷模块的设置可进一步避免温度对除湿效果的影响。

优选地，所述供冷模块包括冷凝器、风冷热泵、冷水箱、蒸发器和第二水泵；所述蒸发器的制冷剂流道出口与冷凝器的制冷剂流道进口依次相连通；所述冷凝器的制冷剂流道出口与蒸发器的制冷剂流道进口；所述冷水箱与所述蒸发器的冷水流道进口相连通；所述蒸发器的冷水流道出口、第二水泵与第一换热器的冷却水流道入口相连通，所述第一换热器的冷却水流道出口与冷水箱相连通；所述冷凝器与风冷热泵相连通；所述冷水箱与所述溶液式平板内冷膜除湿器相连通。

供冷模块可实现制冷循环。第二水泵，冷水箱，通过管道与溶液式平板内冷膜除湿器相连通，构成冷却水循环。制冷剂在冷凝器中冷凝放热，该热量可被风冷热泵带走并排到空气中。所述第二水泵可将冷却水送至第一换热器，冷却水在第一换热器中带走除湿液的热量，再回到冷水箱储存。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的空气除湿系统中，溶液式平板内冷膜除湿器设计为平板式结构，溶液式平板内冷膜除湿器的溶液流道和空气流道结构紧凑，避免传热损失，具有传热性能好，密封性能好，金属耗量少的优点；再生模块可保证除湿箱中除湿液的供应，实现除湿液的循环再生，本发明提供的空气除湿系统具有再生性能好，除湿效果好等优点。

附图说明

图1为实施例1提供的空气除湿系统的结构示意图；

图2为实施例1提供的膜溶液式平板内冷膜除湿器的结构示意图；

图3为实施例1提供的膜溶液式平板内冷膜除湿器的另一结构示意图；

其中，A为除湿模块，B为再生模块，C为热回收模块，D为供冷模块；

1为冷凝器，2为风冷热泵，3为冷水箱，4为蒸发器，5为第二水泵，6为第一换热器，7为除湿液箱，8为第一水泵，9为溶液式平板内冷膜除湿器，10为离心风机，11为电动调节阀，12为第二换热器，13为liCl液位平衡管，14为第三水泵，15为再生液箱，16为引风机，17为再生器，18为电加热器；

901为壳体，902为选择透过性膜，903为空气流道，904为除湿液流道，905为冷却水管道，a~m为阀门。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安置于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的元件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种空气除湿系统，包括除湿模块A、再生模块B、热回收模块C和供冷模块D。

除湿模块A，包括依次连通的电动调节阀11、溶液式平板内冷膜除湿器9和离心风机10，以及依次连通的除湿液箱7、第一换热器6、第一水泵8、溶液式平板内冷膜除湿器9和除湿液箱7。

如图2和3，溶液式平板内冷膜除湿器9包括壳体901，壳体901内设置有选择透过性膜902并将壳体901的内部空间分隔为空气流道903和除湿液流道904，空气流道903和除湿液流道904内均设置有冷却水管道905。

湿空气和除湿液以错流方式流动，溶液流道和空气流道之间设置有半透膜，由于溶液流道的负压与空气流道的空气压不同产生气压差，压力差使空气流道待除湿空气中的水蒸气透过半透膜并进入负压流道，达到去除空气流道中水蒸气的目的。具体的，除湿液从除湿液箱流入第一换热器的除湿液流道进口，经换热后从第一换热器的除湿液流道出口流出，再经第一水泵、溶液式平板内冷膜除湿器回到除湿液箱，可实现除湿液的循环流动；除湿液通过第一换热器的处理，可避免温度变化。

冷却水管道905中冷却水的流向分别与空气、除湿液以顺流方式流动，冷却水管道905与供冷模D块的配合作用可带走处理空气过程中产生的潜热，具体过程如下：制冷剂在冷凝器中冷凝放热，该热量可被风冷热泵带走并排到空气中。第二水泵可将冷却水送至第一换热器，冷却水在第一换热器中带走除湿液的热量，再回到冷水箱3储存。

再生模块B，用于向溶液式平板内冷膜除湿器9提供除湿液；包括第三水泵14、再生液箱15、引风机16、再生器17和电加热器18，再生液箱15、第三水泵14和除湿液箱7依次连通；再生器17内设置有喷淋装置，喷淋装置可使加热后的除湿液与不饱和湿空气充分混合进行交换，将稀除湿液处理成浓度更高的除湿液储存到再生液箱15。

再生模块B可保证除湿箱7中除湿液的供应。再生液箱15中储存有除湿液，利用第三水泵14可将除湿液输送至除湿箱7中。再生液箱15中的除湿液经第三水泵14输送，电加热器18加热后，流入再生器17进行浓缩再生，然后回到再生液箱15中，形成再生循环。

另外，被风冷热泵2送出的不饱和湿空气有一部分（20%~90%）经再生模块B的引风机16可再次被系统利用：不饱和湿空气与新风按照一定比例混合经引风机进入再生器17，与再生器17中的除湿液充分混合，吸收除湿液中的水蒸气后排出。

热回收模块C，包括第一水泵8、第二换热器12、liCl液位平衡管13和第三水泵14；第二换热器12、第一水泵8和再生液箱15依次连通，形成稀除湿液流道流向；第二换热器12、第三水泵14和除湿液箱7依次连通形成浓除湿液流道流向。

liCl液位平衡管13分别与除湿液箱7和再生液箱15相连通，liClliCl液位平衡管13能够平衡除湿液箱7与再生液箱15之间的液位，避免因液位差而影响再生效果和除湿效果。

供冷模块D，通过向冷却水管道905供应冷却水从而冷却溶液式平板内冷膜除湿器9内空气，包括冷凝器1、风冷热泵2、冷水箱3、蒸发器4和第二水泵5；蒸发器4的制冷剂流道出口与冷凝器1的制冷剂流道进口依次相连通；冷凝器1的制冷剂流道出口与蒸发器4的制冷剂流道进口；冷水箱3与蒸发器4的冷水流道进口相连通，蒸发器4的冷水流道出口、第二水泵5与第一换热器6的冷却水流道入口相连通，第一换热器6的冷却水流道出口与冷水箱3相连通；冷凝器1与风冷热泵2相连通；冷水箱3与冷却水管道905相连通，构成冷却水循环。

各部件的连接处设置有阀门，如图1中的a~m。

本实施例提供的空气除湿系统中，溶液式平板内冷膜除湿器设计为平板式结构，溶液式平板内冷膜除湿器的溶液流道和空气流道结构紧凑，避免传热损失，具有传热性能好，密封性能好，金属耗量少的优点；再生模块可保证除湿箱中除湿液的供应，实现除湿液的循环再生，本发明提供的空气除湿系统具有再生性能好，除湿效果好，节能环保等优点。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种空气除湿系统，其特征在于，包括：

除湿模块（A），包括依次连通的电动调节阀（11）、溶液式平板内冷膜除湿器（9）和离心风机（10），以及依次连通的除湿液箱（7）、第一换热器（6）、第一水泵（8）、溶液式平板内冷膜除湿器（9）和除湿液箱（7）；所述溶液式平板内冷膜除湿器（9）包括壳体（901），所述壳体（901）内设置有选择透过性膜（902）并将所述壳体（901）的内部空间分隔为空气流道（903）和除湿液流道（904）；

再生模块（B），用于向溶液式平板内冷膜除湿器（9）提供除湿液；包括再生液箱（15）和第三水泵（14），所述再生液箱（15）、第三水泵（14）和除湿液箱（7）依次连通。

2.根据权利要求1所述空气除湿系统，其特征在于，所述空气流道（903）和除湿液流道（904）内均设置有冷却水管道（905）。

3.根据权利要求1所述空气除湿系统，其特征在于，所述空气流道（903）和除湿液流道（904）内均设置有若干个隔板，所述隔板分别将空气流道（903）和除湿液流道（904）分隔为若干个空气流道管和除湿液流道管。

4.根据权利要求1所述空气除湿系统，其特征在于，所述再生模块（B）还包括再生器（17）和电加热器（18），所述再生液箱（15）、第三水泵（14）、电加热器（18）和再生器（17）依次连通所述再生器（17）和再生液箱（15）相连通，形成再生循环。

5.根据权利要求4所述空气除湿系统，其特征在于，所述再生模块（B）还包括设置于所述再生器（17）上的引风机（16）。

6.根据权利要求1所述空气除湿系统，其特征在于，所述空气除湿系统还包括用于收集再生模块中除湿液浓缩释放热量的热回收模块（C）。

7.根据权利要求6所述空气除湿系统，其特征在于，所述热回收模块（C）包括第一水泵（8）、第二换热器（12）、第三水泵（14）；所述第二换热器（12）、第一水泵（8）和再生液箱（15）依次连通，形成稀除湿液流道流向；所述第二换热器（12）、第三水泵（14）和除湿液箱（7）依次连通形成浓除湿液流道流向。

8.根据权利要求6所述空气除湿系统，其特征在于，所述热回收模块（C）还包括liCl液位平衡管（13），所述liCl液位平衡管（13）分别与所述除湿液箱（7）和再生液箱（15）相连通。

9.根据权利要求1所述空气除湿系统，其特征在于，所述空气除湿系统还包括用于冷却溶液式平板内冷膜除湿器（9）内空气的供冷模块（D）。

10.根据权利要求9所述空气除湿系统，其特征在于，所述供冷模块（D）包括冷凝器（1）、风冷热泵（2）、冷水箱（3）、蒸发器（4）和第二水泵（5）；所述蒸发器（4）的制冷剂流道出口与冷凝器（1）的制冷剂流道进口依次相连通；所述冷凝器（1）的制冷剂流道出口与蒸发器（4）的制冷剂流道进口；所述冷水箱（3）与所述蒸发器（4）的冷水流道进口相连通，所述蒸发器（4）的冷水流道出口、第二水泵（5）与第一换热器（6）的冷却水流道入口相连通，所述第一换热器（6）的冷却水流道出口与冷水箱（3）相连通；所述冷凝器（1）与风冷热泵（2）相连通；所述冷水箱（3）与所述溶液式平板内冷膜除湿器（9）相连通。