CN110043969A - 一种空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种空气调节系统，该系统包括：通过管道依次连接的空气压缩机、冷干机、缓冲罐和消声器；在冷干机和缓冲罐之间管道设置有第一控制阀；消声器设置在管道末端送风口位置；空气压缩机对进风口输入空气进行加压处理，将压缩空气输送至冷干机进风口；冷干机对压缩空气进行湿度调节，将除湿后压缩空气经由第一控制阀控制输出至缓冲罐进风口；缓冲罐对进入压缩空气进行流量平衡和稳压控制，压缩空气到达管道末端后，经由消声器进行降压降噪处理后排放到目标区域。本发明实施例提供的空气调节系统，采用压缩空气送风，大大减小了空调系统占用的现场空间。

Description

一种空气调节系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空气调节系统。

背景技术

工艺性空调(又称恒温恒湿空调)是为生产工艺过程或运行创造必要环境条件的空调系统，如工厂、仓库，电子计算机房、精密电子车间、实验室、博物馆等的空调，其设计是以生产工艺、机器设备、存放物品等为对象，以保持最适宜的室内条件为目的，从而满足生产过程和科学研究等的需要。与舒适性空气调节系统相比，送风温差小。工艺性空调室内温湿度控制要求高，要求空调系统稳定，抗室内、外干扰能力强。

现有的工艺性空调除湿技术主要采用冷冻除湿、液体吸附除湿等，空气的调节过程需要在空调机组中完成。现有的空调机组设备体积大，需要占用较大的空间，尤其是对于需要远距离输送新风的应用场景中，比如位于地下上千米深的实验室，地下空间内同时有洁净度、温湿度的要求。若采用现有空调系统，不仅空调机组会占用较大的地下空间；而且，现有空调系统通常采用风机作为动力，由于风机所提供的压力较小，因此需要风管相对较大，这样也会占用较大的地下空间，进而增加前期建设成本和后期运维费用。

因此，有必要提供一种新的空气调节系统，以满足远距离输送新风的需要。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种空气调节系统，以节省空调系统占用的现场空间。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种空气调节系统，所述系统包括：通过管道依次连接的空气压缩机、冷干机、缓冲罐和消声器；在所述冷干机和所述缓冲罐之间的管道上设置有第一控制阀；所述消声器设置在目标区域的送风口位置，并与管道末端相连；

所述空气压缩机对进风口输入的空气进行加压处理，将压缩空气输送至所述冷干机的进风口；所述冷干机对压缩空气进行湿度调节，并将除湿后的压缩空气经由所述第一控制阀控制输出至所述缓冲罐进风口；所述缓冲罐对进入的压缩空气进行流量平衡和稳压控制，所述缓冲罐输出的压缩空气到达管道末端后，经由所述消声器降噪后排放到所述目标区域。

优选地，所述系统还包括：设置在所述缓冲罐和所述消声器之间的减压装置，所述减压装置对所述缓冲罐出风口输入的压缩空气进行降压处理，并将降压后的空气输送到管道末端。

优选地，所述系统还包括：设置在所述空气压缩机进风口之前的预过滤装置，所述预过滤装置对输入所述空气压缩机进风口的空气进行初步过滤，以除去大粒径尘埃。

优选地，所述系统还包括：设置在所述空气压缩机和所述冷干机之间的第一过滤器，所述第一过滤器对所述空气压缩机出风口输出的压缩空气进行粗过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的粗过滤等级，并将过滤后的压缩空气输出到所述冷干机的进风口。

优选地，所述系统还包括：设置在所述冷干机和所述第一控制阀之间的第二过滤器，所述第二过滤器对所述冷干机出风口输出的压缩空气进行细过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的细过滤等级。

优选地，所述系统还包括：设置在所述第一控制阀和所述缓冲罐之间的热交换器，在所述热交换器和所述缓冲罐之间的管道上设置有第二控制阀，所述热交换器对经由所述第一控制阀输入的压缩空气进行温度调节，并将调温后的压缩空气通过所述第二控制阀控制输送至所述缓冲罐的进风口。

优选地，所述系统还包括：排风及再循环装置，所述排风及再循环装置用于通过管道对所述目标区域内的空气进行排放,。

优选地，在所述缓冲罐和所述减压装置之间的管道上设置有第三控制阀，用于控制所述缓冲罐输出的压缩空气输出至所述减压装置进风口。

优选地，在所述减压装置和所述消声器之间的管道上设置有第四控制阀，用于控制所述减压装置输出的降压后的空气输出至管道末端。

优选地，所述第一控制阀为：单向电动控制阀。

本发明实施例提供的一种空气调节系统，该系统包括通过管道依次连接的空气压缩机、冷干机、缓冲罐和消声器。在进行空气调节时，对空气进行加压处理，将压缩空气输送至冷干机进行湿度调节，从而满足目标区域对温湿度、洁净度的要求。由于采用压缩空气进行送风，减小了气体体积，因此可以使用更小截面管径的送风管道，而且可以长距离送风，使系统中机组可以设置在远离目标区域的位置，减小了空调系统占用的现场空间；同时在管道末端设置消声器，有效地对压缩空气进行了降压降噪处理，避免了对目标区域的影响。

另外，空气压缩后凝结水分更多，经冷干机除湿后压缩空气的含湿量大大降低，因此当压缩空气被输送到目标区域与目标区域内的空气混合后，能够迅速降低目标区域的含湿量，更好地提升除湿效果。

进一步的，输送压缩空气的管道可以采用成品管道，不需要进行现场管道制作，降低了前期建设成本和后期运维费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的空气调节系统的一种结构图；

图2为本发明实施例提供的空气调节系统的另一种结构图。

附图中标号：

1、空气压缩机

2、冷干机

3、缓冲罐

4、消声器

5、第一控制阀

6、减压装置

7、预过滤装置

8、第一过滤器

9、第二过滤器

10、热交换器

11、第二控制阀

12、排风及再循环装置

13、第三控制阀

14、第四控制阀

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了节省空调系统占用的现场空间，本发明实施例提供了一种空气调节系统。下面对本发明实施例提供的空气调节系统进行说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的空气调节系统的一种结构图。图1所示的空气调节系统包括：通过管道依次连接的空气压缩机1、冷干机2、缓冲罐3和消声器4；在所述冷干机2和所述缓冲罐3之间的管道上设置有第一控制阀5；所述消声器4设置在目标区域的送风口位置，并与管道末端相连；

所述空气压缩机1对进风口输入的空气进行加压处理，将压缩空气输送至所述冷干机2的进风口；所述冷干机2对压缩空气进行湿度调节，并将除湿后的压缩空气经由所述第一控制阀5控制输出至所述缓冲罐3进风口；所述缓冲罐3对进入的压缩空气进行流量平衡和稳压控制，所述缓冲罐输出的压缩空气到达管道末端后，经由所述消声器4降噪后排放到所述目标区域。

需要说明的是，本发明实施例提供的系统适用于长距离送风的应用环境，比如，应用于地上远距离送风的室内区域，或者应用于地下上千米深的室内区域。

通常，空气压缩机1进风口输入的空气的压强为0.5MPa至1MPa之间。当然，本领域内的技术人员可以根据实际应用中的具体情况合理调整输入空气的压强。

一般的，空气压缩机1可以采用螺杆式空气压缩机或离心式空气压缩机，具体采用何种形式的空气压缩机，需要由本领域内的技术人员根据实际应用情况而定，对此本发明实施例不做限定。

具体地，冷干机2可以使压缩空气的常压露点小于-25℃。需要说明的是，可以根据压缩空气的实际露点温度来调节冷干机2的除湿程度。

一种实现方式中，消声器4的出风口输出的气流压力与大气压力(常压)之比在500以内，此时消声器4对压缩空气起到降压降噪的作用，经消声器4降压后的空气压强处于目标区域内设备所允许的工作压强范围内，比如0.5MPa至1MPa之间，经消声器4降噪后的噪音可以控制在55db以内。

由于消声器4是通过增大内部空腔的体积来降低压缩空气压强的，因而该方案尤其适用于压缩空气的压缩程度不大的情况，通过消声器4的降压作用，无需设置专门的减压装置，在节约成本的同时，降低了空调系统占用的现场空间。

当压缩空气的压缩程度较大，送风管道内的压缩气体压强较大时，可以在缓冲罐3和消声器4之间设置减压装置6，该减压装置6对缓冲罐3出风口输入的压缩空气进行降压处理，并将降压后的空气输送到管道末端。

其中，所述第一控制阀5为单向电动控制阀，用于对压缩空气进行开启控制和气体流向控制。

在空气调节过程中，通过第一控制阀5可以实现对进入缓冲罐3的压缩气体的控制，比如，对于通过多个管道向缓冲罐3输送气体的情况，可以根据第一控制阀5所在管道前的设备运行情况确定第一控制阀5是否开启、以及第一控制阀5的阀体开度大小。比如，当需要第一控制阀5所在管道输送气体时，在冷干机2对空气压缩机1输出的压缩空气完成除湿前，第一控制阀5处于关闭状态，当冷干机2完成除湿后第一控制阀5阀体开启，并且可以根据第一控制阀5之前管道内气流大小确定第一控制阀5的阀体开度。另外，在第一控制阀5处于关闭状态下还能够防止其他管道内的空气反流至自身管道中，有效地实现了对不同管道内输送气体的隔离。

本发明实施例提供的一种空气调节系统，该系统包括通过管道依次连接的空气压缩机、冷干机、缓冲罐和消声器。在进行空气调节时，对空气进行加压处理，将压缩空气输送至冷干机进行湿度调节，从而满足目标区域对温湿度、洁净度的要求。由于采用压缩空气进行送风，减小了气体体积，因此可以使用更小截面管径的送风管道，而且可以长距离送风，使系统中机组可以设置在远离目标区域的位置，减小了空调系统占用的现场空间；同时在管道末端设置消声器，有效地对压缩空气进行了降压降噪处理，避免了噪声对目标区域的影响。

另外，空气压缩后凝结水分更多，经冷干机除湿后压缩空气的含湿量大大降低，因此当压缩空气被输送到目标区域与目标区域内的空气混合后，能够迅速降低目标区域的含湿量，更好地提升除湿效果。

进一步的，输送压缩空气的管道可以采用现有成品管道，不需要进行现场管道制作，降低了前期建设成本和后期运维费用。

如图2所示，为本发明实施例提供的空气调节系统的另一种结构图，当输入空气压缩机1的新风的洁净度较低时，所述的空气调节系统还可以包括:设置在所述空气压缩机1进风口之前的预过滤装置7，所述预过滤装置7对输入所述空气压缩机1进风口的空气进行初步过滤，以除去大粒径尘埃。其中，进入预过滤装置7的风量大小的选择，需要根据目标区域的湿负荷和热负荷来确定。另外，新风的洁净度的判断可以参见表1，表1为洁净度整数等级表。

表1：

一种实现方式中，所述系统还包括：设置在所述空气压缩机1和所述冷干机2之间的第一过滤器8，所述第一过滤器8对所述空气压缩机1出风口输出的压缩空气进行粗过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的粗过滤等级，并将过滤后的压缩空气输出到所述冷干机2的进风口。

为了进一步提高压缩空气的洁净度，所述系统还包括:设置在所述冷干机2和所述第一控制阀5之间的第二过滤器9，所述第二过滤器9对所述冷干机2出风口输出的压缩空气进行细过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的细过滤等级。

需要说明的是，上述“设定的粗过滤等级”和“设定的细过滤等级”可以参照国标设定相应的过滤等级，当然还可以由本领域内的技术人员自定义相应的过滤等级。

表2为压缩空气固体颗粒等级，一种实现方式中，可以将表2中固体颗粒等级3级设定为粗过滤等级，将固体颗粒等级1级设定细过滤等级；还可以将表2固体颗粒等级4级设定为粗过滤等级，将固体颗粒等级2级设定细过滤等级。

表2：

在需要进行温度调节的应用场景中，所述系统还包括：设置在所述第一控制阀5和所述缓冲罐3之间的热交换器10，在所述热交换器10和所述缓冲罐3之间的管道上设置有第二控制阀11，所述热交换器10对经由所述第一控制阀5输入的压缩空气进行温度调节，并将调温后的压缩空气通过所述第二控制阀11控制输送至所述缓冲罐3的进风口。

在空气调节过程中，如果系统管道中压缩空气的空气量越大，使用单条管道进行热交换的调温效果就越差，为了避免该问题，实际应用中可以采用多条管道并行热交换，相应地，也需要配备多台热交换器。这种情况下，通过第二控制阀11可以实现对温度调节后待输送至缓冲罐3的压缩空气的控制，比如可以根据第二控制阀11所在管道前的设备运行情况确定第二控制阀11是否开启、以及根据管道内气流大小确定第二控制阀11的阀体开度。另外，在第二控制阀11处于关闭状态下还能够防止其他管道内的空气反流至自身管道中。

本发明实施例的空气调节系统中，空气压缩机1压缩空气做功，使得压缩后的空气温度提高，更加适合需要加热的应用环境，甚至不需要设置热交换器10就可以满足要求。另外，压缩空气的空气压力较大，适合远距离送风。再有，压缩空气经过冷干机2除湿后含湿量较低，当该压缩空气输送到目标区域后，与目标区域内的室内空气混合能够迅速降低室内空气的含湿量。

在本发明的一个优选实施例中，所述系统还包括：排风及再循环装置12，所述排风及再循环装置12用于通过管道对所述目标区域内的空气进行排放，一种应用中，可以通过管道直接将所述目标区域内的空气排放到室外，另一种应用中，可以通过管道将所述目标区域内的空气输送到本地其它空气调节设备的进风口，与空气混合后进行循环再利用。

一种实现方式中，在所述缓冲罐3和所述减压装置6之间的管道上还设置有第三控制阀13，用于控制所述缓冲罐3输出的压缩空气输出至所述减压装置6进风口。

另一种实现方式中，在所述减压装置6和所述消声器4之间的管道上设置有第四控制阀14，用于控制所述减压装置6输出的降压后的空气输出至管道末端。

第三控制阀13和第四控制阀14的作用是实现对压缩空气的开启控制，从而可以输出压强恒定、气流稳定的压缩空气，有利于满足工业性空调温湿度恒定的需求。具体地，第三控制阀13设置于缓冲罐3和减压装置6之间，能够将缓冲罐3输出的压缩空气调整为压强恒定气、流稳定的压缩空气，而后输入值减压装置6；第四控制阀14设置于减压装置6和消声器4之间，能够将减压装置6输出的降压后的空气调整为压强恒定、气流稳定的空气。

通常，空气调节系统都是比较复杂的，比如，从缓冲罐3的出风口输出的压缩空气往往需要经多条管道进行多路并行输出，相应地，分别进入消声器4或减压装置6进行降压处理，这种情况下，通过设置第三控制阀13可以方便控制每条管路的开启状态，以及根据第三控制阀13所在管道内的气流大小确定第三控制阀的阀体开度。另外，在第三控制阀13处于关闭状态下还能够防止其他管道内的空气反流至自身管道中。

另外，对于设置有减压装置6的空气调节系统而言，从减压装置6的出风口输出的空气往往需要经多条管道进行多路并行输出，因而，在进入消声器4之前，通过设置第四控制阀14，可以方便控制每条管路的开启状态，以及根据第四控制阀所在管道的气流大小确定第四控制阀的阀体开度。另外，在第四控制阀14处于关闭状态下还能够防止其他管道内的空气反流至自身管道中。

可以看出，空气压缩机1对进入的空气进行压缩得到压缩气体(此时压缩空气压强为1MPa以下)，经过冷干机2除湿、热交换器10调温，以及预过滤装置7、第一过滤器8和第二过滤器9过滤后，得到高品质的压缩空气，进而满足目标区域内的温湿度需求。下面对目标区域温湿度和洁净度的调节过程进行说明，请参见附图2，在目标区域需要进行温湿度和洁净度调节时，首先通过计算目标区域的湿负荷和热负荷确定输入至空气压缩机1的空气量，而后由空气压缩机1对进风口输入的空气进行压缩得到压缩空气，此时压缩气体凝结出大量水分；压缩空气经第一过滤器8过滤后对空气洁净度进行了提升，将粗过滤后压缩空气输入至冷干机2进行除湿处理，并将除湿后的压缩空气经第二过滤器9进行细过滤，再次提升空气洁净度；再经过热交换器10的温度调整得到温湿度和洁净度都满足需要的压缩空气，并经减压装置6对压缩空气进行降压处理，而后由消声器对降压后的空气进行降噪处理。当降压后的空气输入至目标区域后，通过与目标区域的空气进行混合，能够迅速实现对目标区域的温湿度和洁净度的调节。另外，当输送新风的洁净度较差的情况下，还可以在空气压缩机1之前设置预过滤装置7，初步过滤掉空气中大粒径尘埃。进一步的，当降压后的空气与目标区域的空气混合后可以通过排风及再循环装置12排出到目标区域室外，也可以通过回风装置13将目标区域内的空气输送到空气压缩机1的进风口，与空气混合后进行循环在利用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气调节系统，其特征在于，所述系统包括：通过管道依次连接的空气压缩机、冷干机、缓冲罐和消声器；在所述冷干机和所述缓冲罐之间的管道上设置有第一控制阀；所述消声器设置在目标区域的送风口位置，并与管道末端相连；

所述空气压缩机对进风口输入的空气进行加压处理，将压缩空气输送至所述冷干机的进风口；所述冷干机对压缩空气进行湿度调节，并将除湿后的压缩空气经由所述第一控制阀控制输出至所述缓冲罐进风口；所述缓冲罐对进入的压缩空气进行流量平衡和稳压控制，所述缓冲罐输出的压缩空气到达管道末端后，经由所述消声器降噪后排放到所述目标区域。

2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述缓冲罐和所述消声器之间的减压装置，所述减压装置对所述缓冲罐出风口输入的压缩空气进行降压处理，并将降压后的空气输送到管道末端。

3.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述空气压缩机进风口之前的预过滤装置，所述预过滤装置对输入所述空气压缩机进风口的空气进行初步过滤，以除去大粒径尘埃。

4.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述空气压缩机和所述冷干机之间的第一过滤器，所述第一过滤器对所述空气压缩机出风口输出的压缩空气进行粗过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的粗过滤等级，并将过滤后的压缩空气输出到所述冷干机的进风口。

5.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述冷干机和所述第一控制阀之间的第二过滤器，所述第二过滤器对所述冷干机出风口输出的压缩空气进行细过滤，使压缩空气中的固定颗粒等级达到设定的细过滤等级。

6.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述第一控制阀和所述缓冲罐之间的热交换器，在所述热交换器和所述缓冲罐之间的管道上设置有第二控制阀，所述热交换器对经由所述第一控制阀输入的压缩空气进行温度调节，并将调温后的压缩空气通过所述第二控制阀控制输送至所述缓冲罐的进风口。

7.根据权利要求1-5任一项所述的空气调节系统，其特征在于，所述系统还包括：排风及再循环装置，所述排风及再循环装置用于通过管道对所述目标区域内的空气进行排放。

8.根据权利要求2-5任一项所述的空气调节系统，其特征在于，在所述缓冲罐和所述减压装置之间的管道上设置有第三控制阀，用于控制所述缓冲罐输出的压缩空气输出至所述减压装置进风口。

9.根据权利要求2-5任一项所述的空气调节系统，其特征在于，在所述减压装置和所述消声器之间的管道上设置有第四控制阀，用于控制所述减压装置输出的降压后的空气输出至管道末端。

10.根据权利要求1-5任一项所述的空气调节系统，其特征在于，所述第一控制阀为：单向电动控制阀。