CN111457513A - 一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统及控温除湿方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统及控温除湿方法。本发明涉及一种恒温控湿系统。包括用于给铸造车间降温除湿的节能恒温控湿机组，节能恒温控湿机组包括从前至后依次相连通的回风段、转轮除湿段、后置换热段、风机段，转轮除湿段的再生区进口上安装有再生加热器、转轮除湿段的再生区出口上安装有再生风机，回风段通过回风管与铸造车间回风口相连通，回风管上安装有温湿度传感器，风机段通过送风管与铸造车间送风口相连通，后置换热段连通有冷冻循环水。本发明解决了精密铸造生产工艺对恒温低湿环境的要求，实现温湿度独立控制，降低工件的干燥时间，提高生产效率，降低能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种恒温控湿系统，更具体地说，涉及一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统及控温除湿方法。
背景技术
精密铸造生产工艺中，按照工件的工艺干燥流程分为面层和背层两个主要工艺段，为保证工件的干燥速度和质量，必须严格控制各个工艺段的温湿度环境。现有的除湿系统多采用单一的表冷除湿系统进行除湿，如低温冷冻水除湿、直接蒸发降温除湿，除湿原理都是通过将空气温度降低到露点温度以下进行冷凝除湿，由于热湿联合处理造成能源浪费、并且存在温湿度控制精度低，低温环境下除湿量小等问题，对相对湿度要求低于40%的环境无法实现。
因此，亟需通过一种节能高效的恒温控湿系统来满足对精密铸造恒温低湿生产环境的要求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种节能恒温控湿空调系统及除湿方法，一方面解决了生产工艺对恒温低湿环境的要求，实现温湿度独立控制，降低工件的干燥时间，提高生产效率；另一方面通过余热回收系统对排放的废热进行回收利用，降低能源消耗，从而达到节能的目的。
本发明的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特殊之处在于包括用于给铸造车间28降温除湿的节能恒温控湿机组，节能恒温控湿机组包括从前至后依次相连通的回风段1、转轮除湿段4、后置换热段5、风机段6，转轮除湿段4的再生区进口32上安装有再生加热器9、转轮除湿段4的再生区出口33上安装有再生风机10，回风段1通过回风管27与铸造车间回风口相连通，回风管27上安装有温湿度传感器12，风机段6通过送风管29与铸造车间送风口相连通，后置换热段5连通有冷冻循环水，后置换热段5与冷冻循环水之间设有与后置换热段5的进水口相连通的进水循环管路、与后置换热段5的出水口相连通的出水循环管路，出水循环管路上安装有电动调节阀11，再生加热器9、再生风机10、电动调节阀11、温湿度传感器12、均受控于PLC控制器；
所述回风段1上设有空气进口20及新风进口21，空气进口20与回风管27相连通，新风进口21与外部新风连通；
所述回风段1与转轮除湿段4之间自前向后依次设有过滤段2、前置换热段3，前置换热段3连通有冷冻循环水；
所述再生加热器9连接有热回收器8，热回收器8上设有再生新风入口30、再生新风出口31、高温侧进口34、高温侧出口35，其中，再生风机10出口与高温侧进口34相通，高温侧出口35连接室外大气；
所述风机段6与铸造车间28之间还设有均流段7，均流段7上开设有空气出口22，空气出口22连通送风管29。
一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统的控温除湿方法，其特殊之处在于包括以下步骤：
1、铸造车间28内的空气通过回风管27输送至回风段1；
所述回风段1还连通有外部新风，从而改善车间空气品质，且能使车间保持微正压；
所述回风段1出口还连通有过滤段2，除去车间内的粉尘；
所述过滤段2出口还连通有前置换热段3，通过前置换热段3初步除湿；
2、从回风段1输出的空气输送至转轮除湿段4进行深入除湿，由于转轮除湿段4的再生区进口32上安装有再生加热器9、转轮除湿段4的再生区出口33上安装有再生风机10，可不断对转轮再生区吸湿剂进行再生，因此能持续使转轮除湿段4具有吸湿性能；
所述再生加热器9连接有热回收器8，热回收器8上设有再生新风入口30、高温侧进口34、高温侧出口35，其中，再生风机10出口与高温侧进口34相通，高温侧出口35连接室外大气，再生新风通过热回收器8预热后进入再生加热器9，从再生风机10出来的高温高湿空气通过高温侧进口34输入至热回收器8内，余热用于再生新风的预热，提高了进风温度；
3、除湿后的空气进入后置换热段5进行降温处理，通过PLC控制器控制电动调节阀11的开度，从而实现温度调节；
4、降温降湿后的空气经过风机段6输送至铸造车间28；
所述风机段6与铸造车间28之间还设有均流段7,均流段7能减少气流扰动，使空气平稳输送至铸造车间28。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种满足精密铸造制壳干燥的恒温控湿空调系统及除湿方法。一方面通过节能恒温控湿机组实现对恒温低湿环境的控制要求，满足精密铸造行业制壳干燥线对干燥环境的要求，缩短了壳模的干燥时间，提高了生产效率；另一方面利用余热回收技术对工艺处理过程排放的废热进行回收利用，降低设备运行能耗，节省运行成本；该系统经济高效，控制先进、安全可靠、易于推广应用。
附图说明
图1：本发明一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统实施例1的结构示意图；
图2：本发明一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统实施例2的结构示意图。
图中：1、回风段；2、过滤段；3、前置换热段；4、转轮除湿段；5、后置换热段；6、风机段；7、均流段；8、热回收器；9、再生加热器；10、再生风机；11、电动调节阀；12、温湿度传感器； 20、空气进口；21、新风进口；22、空气出口； 27、回风管；28、铸造车间；29、送风管；30、再生新风入口；31、再生新风出口；32、再生区进口；33、再生区出口；34、高温侧进口；35、高温侧出口。
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。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，包括用于给铸造车间28降温除湿的节能恒温控湿机组，节能恒温控湿机组包括从前至后依次相连通的回风段1、转轮除湿段4、后置换热段5、风机段6，转轮除湿段4的再生区进口32上安装有再生加热器9、转轮除湿段4的再生区出口33上安装有再生风机10，回风段1通过回风管27与铸造车间回风口相连通，回风管27上安装有温湿度传感器12，风机段6通过送风管29与铸造车间送风口相连通，后置换热段5连通有冷冻循环水，后置换热段5与冷冻循环水之间设有与后置换热段5的进水口相连通的进水循环管路、与后置换热段5的出水口相连通的出水循环管路，出水循环管路上安装有电动调节阀11，再生加热器9、再生风机10、电动调节阀11、温湿度传感器12、均受控于PLC控制器。出水循环管路上安装有电动调节阀11，回风管27上安装有温湿度传感器12，节能恒温控湿机组通过PLC控制器，根据铸造车间28回风温度调节电动调节阀11的开度，根据铸造车间回风湿度控制转轮除湿段4的除湿量，从而实现温湿度独立控制，提高温湿度控制精度。
实施例2
本实施例的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，参考附图2，与实施例1的区别在于：回风段1上设有空气进口20及新风进口21，空气进口20与回风管27相连通，新风进口21与外部新风连通；为保证铸造车间的温湿度稳定，恒温控湿机组回风段可引入一部分室外新风，新风与回风混合后再进行处理，一方面保证车间为微正压状态，防止干燥间外空气的涌入，另一方面可改善车间的空气品质，使工人工作环境得到改善。
回风段1与转轮除湿段4之间自前向后依次设有过滤段2、前置换热段3，前置换热段3，前置换热段3连通有冷冻循环水；铸造车间工件干燥过程会产生一部分粉尘，为保证恒温控湿机组的正常运行，在机组内设置有过滤段2，对循环风进行净化处理，改善车间空气品质的同时也可避免粉尘进入转轮除湿段转轮，保障系统稳定运行；
再生加热器9连接有热回收器8，热回收器8上设有再生新风入口30、再生新风出口31、高温侧进口34、高温侧出口35，其中，再生风机10出口与高温侧进口34相通，高温侧出口35连接室外大气；转轮除湿段4主要是利用吸湿剂的亲水性来吸收空气中的水分，转轮吸湿剂材料通常为硅胶、分子筛、氯化锂以及上述材料的复合体，转轮为蜂窝状结构，转轮被密封条分割成两个扇形区域，圆心角为270度的处理区和圆心角为90度的再生区，处理的湿空气经转轮除湿段处理区后，由于在常温下转轮中吸湿剂的水蒸气分压力低于处理的湿空气的水蒸气分压力，处理空气中的水分被转轮中的吸湿剂吸附后湿度降低，湿空气得到干燥，吸湿剂吸湿到一定程度就会饱和，吸湿过程将终止，为了维持吸湿剂的吸湿性能，需要将吸湿剂再生，再生新风首先经热回收器8预热后，进入再生加热器9中加热到设定的再生温度，后进入转轮除湿段4再生区，在高温下，空气的水蒸气分压力低于转轮中吸湿剂的水蒸气分压力，因此原先吸附的水分被脱附，吸湿剂得到充分再生，转轮恢复吸湿能力，经过转轮再生区的再生新风变成含湿量大的湿空气，后通过再生风机10，进入热回收器8与再生新风进行换热后，排至室外，热回收器8可采用板式换热器、热管式换热器、壳管式换热器等形式，实现气气换热。
风机段6与铸造车间28之间还设有均流段7，均流段7上开设有空气出口22，空气出口22连通送风管29。
实施例3
本实施例的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，参考附图2，包括以下步骤：
1、铸造车间28内的空气通过回风管27输送至回风段1；
回风段1还连通有外部新风，从而改善车间空气品质，且能使车间保持微正压；
回风段1出口还连通有过滤段2，除去车间内的粉尘；
过滤段2出口还连通有前置换热段3，通过前置换热段3初步除湿；
2、从回风段1输出的空气输送至转轮除湿段4进行深入除湿，由于转轮除湿段4的再生区进口32上安装有再生加热器9、转轮除湿段4的再生区出口33上安装有再生风机10，可不断对转轮再生区吸湿剂进行再生，因此能持续使转轮除湿段4具有吸湿性能；
再生加热器9连接有热回收器8，热回收器8上设有再生新风入口30、高温侧进口34、高温侧出口35，其中，再生风机10出口与高温侧进口34相通，高温侧出口35连接室外大气，再生新风通过热回收器8预热后进入再生加热器9，从再生风机10出来的高温高湿空气通过高温侧进口34输入至热回收器8内，余热用于再生新风的预热，提高了进风温度；
3、除湿后的空气进入后置换热段5进行降温处理，通过PLC控制器控制电动调节阀11的开度，从而实现温度调节；
4、降温降湿后的空气经过风机段6输送至铸造车间28；
风机段6与铸造车间28之间还设有均流段7,均流段7能减少气流扰动，使空气平稳输送至铸造车间28。
实施例4
本实施例的青岛某精密铸造公司制壳干燥间温度要求22~24℃，湿度30%~40%；设计参数为温度23℃，湿度35%，含湿量6.9g/kg；新风量600m³/h,温度35℃，含湿量24.3g/kg；车间回风8400m³/h,新风与车间空气混合后温度23.6℃，含湿量8.1g/kg；混合后的空气经前置换热段3处理后温度13℃，含湿量8.1g/kg；经转轮除湿段4处理区除湿后温度30℃，含湿量3.1g/kg；而后经后置换热段5处理后温度16℃，含湿量3.1g/kg；处理后的干燥空气经送风机送到干燥间。再生新风温度35℃，经热回收器8加热后温度58℃，而后经再生加热器9加热至120℃进入转轮除湿段4的转轮再生区对转轮吸湿剂进行再生，转轮再生区出口33空气温度70℃，通过再生风机10输送到热回收器8与再生新风换热，换热后的再生排风温度42℃。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特征在于包括用于给铸造车间降温除湿的节能恒温控湿机组，节能恒温控湿机组包括从前至后依次相连通的回风段、转轮除湿段、后置换热段、风机段，转轮除湿段的再生区进口上安装有再生加热器、转轮除湿段的再生区出口上安装有再生风机，回风段通过回风管与铸造车间回风口相连通，回风管上安装有温湿度传感器，风机段通过送风管与铸造车间送风口相连通，后置换热段连通有冷冻循环水，后置换热段与冷冻循环水之间设有与后置换热段的进水口相连通的进水循环管路、与后置换热段的出水口相连通的出水循环管路，出水循环管路上安装有电动调节阀，再生加热器、再生风机、电动调节阀、温湿度传感器、均受控于PLC控制器。
2.按照权利要求1所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特征在于所述回风段上设有空气进口及新风进口，空气进口与回风管相连通，新风进口与外部新风连通。
3.按照权利要求1所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特征在于所述回风段与转轮除湿段之间自前向后依次设有过滤段、前置换热段，前置换热段连通有冷冻循环水。
4.按照权利要求3所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特征在于所述再生加热器连接有热回收器，热回收器上设有再生新风入口、再生新风出口、高温侧进口、高温侧出口，其中，再生风机出口与高温侧进口相通，高温侧出口连接室外大气。
5.按照权利要求1所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统，其特征在于所述风机段与铸造车间之间还设有均流段，均流段上开设有空气出口，空气出口连通送风管。
6.按照上述权利要求1-5任一权利要求所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统的控温除湿方法，其特征在于包括以下步骤：
1）、铸造车间内的空气通过回风管输送至回风段；
2）、从回风段1输出的空气输送至转轮除湿段进行深入除湿，由于转轮除湿段的再生区进口上安装有再生加热器、转轮除湿段的再生区出口上安装有再生风机，可不断对转轮再生区吸湿剂进行再生，因此能持续使转轮除湿段具有吸湿性能；
3）、除湿后的空气进入后置换热段进行降温处理，通过PLC控制器控制电动调节阀的开度，从而实现温度调节；
4）、降温降湿后的空气经过风机段输送至铸造车间。
7.按照上述权利要求6所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统的控温除湿方法，其特征在于步骤1）中所述回风段还连通有外部新风，从而改善车间空气品质，且能使车间保持微正压；所述回风段输出端还连通有过滤段，除去车间内的粉尘；所述过滤段输出端还连通有前置换热段，通过前置换热段初步除湿。
8.按照上述权利要求6所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统的控温除湿方法，其特征在于步骤2）中所述再生加热器连接有热回收器，热回收器上设有再生新风入口、高温侧进口、高温侧出口，其中，再生风机出口与高温侧进口相通，高温侧出口连接室外大气，再生新风通过热回收器预热后进入再生加热器，从再生风机出来的高温高湿空气通过高温侧进口输入至热回收器内，余热用于再生新风的预热，提高了进风温度。
9.按照上述权利要求6所述的一种用于精密铸造制壳干燥的节能恒温控湿空调系统的控温除湿方法，其特征在于步骤4）中所述风机段与铸造车间之间还设有均流段,均流段能减少气流扰动，使空气平稳输送至铸造车间。
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