CN113931256B - 一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统,属于环境湿度控制及能量回收及水质净化的交叉技术领域。本发明环境湿度控制及空气制水系统包括进气风机、水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置、催化氧化反应器、空气压缩机、空气流通控制组件、测控系统以及水质深度过滤净化组件,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置包括加热器、列管冷凝器、内过滤网、外过滤网、吸水材料和真空保温壳,所述加热器固定安装在列管冷凝器的一侧,所述列管冷凝器固定安装在外过滤网的内腔,所述内过滤网固定安装在所述列管冷凝器的内侧,所述外过滤网固定安装在所述列管冷凝器的外侧,所述外过滤网和所述内过滤网之间的内腔装有吸水材料。
Description
技术领域
一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统,属于环境湿度控制、能量回收及水质净化的交叉技术领域,兼顾饮用水制备的杀菌功能。
背景技术
传统环境湿度控制在除湿时多采用以下几种方法:冷却除湿、压缩除湿、化学除湿等,在上述除湿方法中,气态水变为液态水的高值相变潜热均成为除湿系统的能量负荷,无法回收利用,造成除湿系统的能耗巨大。
本发明所用的除湿功能通过将吸水材料的吸附、解吸和水的相变潜热回收功能一体化设计,大比例回收了气态水转变为液态水时释放的相变潜热,大幅度降低了整个除湿系统的能耗。主要用于对环境湿度具有较高要求的领域,如图书馆、博物馆、展览馆、商场超市、高铁地铁、数据交换中心、化工、电子、医药、仓储等对环境湿度具有很高要求的领域。
也可应用于载人航天、空间探索、舰船、潜水器领域,如航天器、太空舱、潜艇和潜水器内的环境湿度控制和空气制水,为新一代环保节能型除湿技术。
传统空气制水产品也同样存在制水过程和水质净化过程能耗大的问题,本发明中空气制水过程回收相变潜热、并且在水质深度净化过程中同步耦合了相变潜热转化的温度,无需输入额外能量即可实现中温催化氧化,水质净化效果好、能耗需求低,本发明主要用于各类野外作业,如沙漠、山区、海岛、舰船等恶劣环境下无饮用水源和严重缺水地区,对军事以及野外生存用途较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种节能型环境湿度控制及空气制水系统,所述环境湿度控制及空气制水系统由进气风机、水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置、空气压缩机、催化氧化反应器、控制阀、冷却器、深度过滤净化组件、储水罐、稳压阀、空气流通控制组件以及蒸汽管路组成,所述进气风机通过蒸汽管路与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置相连接,所述列管冷凝器与所述冷却器相连接,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置通过蒸汽管路与所述催化氧化反应器相连接,所述空气压缩机通过蒸汽管路与所述催化氧化反应器相连接,所述冷却器通过蒸汽管路与所述储水罐相连接,所述深度过滤净化组件设置在所述冷却器与所述储水罐之间,所述稳压阀通过管道与所述储水罐相连接,所述控制阀设置在蒸汽管路上,进气风机用于提供一定流量的空气,空气压缩机用于将吸水材料罐汽化的水蒸汽进行增压,列管冷凝器用于对水蒸汽进行冷凝,以及将自身释放的吸附潜热释放给吸水材料,达到吸附潜热再利用的目的,大大降低水汽解吸时的能量消耗,降低了系统的功耗,催化氧化反应器用于使解吸后的少量小分子有机物在催化剂表面与氧气进行反应,生成二氧化碳和水,达到对水净化的目的,冷却器用于对列管冷凝器冷凝后的水进行降温,深度过滤净化组件用于对降温处理后的水进行净化,储水罐用于对净化后的水进行储存,稳压阀用于对储水罐的内部压力进行调节。
进一步的,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置包括加热器、列管冷凝器、内过滤网、外过滤网、吸水材料和真空保温壳,所述加热器固定安装在列管冷凝器的一侧,所述列管冷凝器固定安装在外过滤网的内腔,所述内过滤网固定安装在所述列管冷凝器的内侧,所述外过滤网固定安装在所述列管冷凝器的外侧,所述外过滤网和所述内过滤网之间的内腔装有吸水材料,所述吸水材料为13X分子筛、5A分子筛或干燥硅胶,所述真空保温壳固定安装在所述外过滤网的外侧,所述内过滤网的内腔设置有水汽输出管道,且所述水汽输出管道延伸至所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置的外侧,并通过电磁阀对水汽输出管道的开放状态进行控制,所述水汽输出管道与所述空气压缩机相连接,所述空气压缩机的另一端固定安装有水汽输入管道,所述水汽输入管道连接列管冷凝器和空气压缩机,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置用于配合各装置对吸附的水进行解吸,装置内的加热器用于对吸水材料进行加热,使水蒸汽达到解吸温度,空气压缩机对水蒸气进行压缩,列管冷凝器用于对水蒸汽进行冷凝,并回收汽化潜热,内过滤网和外过滤网用于对水蒸汽进行过滤,真空保温壳用于避免水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置内部的热量发生损耗,水汽输出管道用于将水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置中的水蒸气输出至空气压缩机,水汽输入管道用于将空气压缩机中的水蒸气输送至列管冷凝器。
进一步的,所述空气流通控制组件包括回收热电动阀、气路电动阀、入口温湿度传感器、出口温湿度传感器和管道,所述机箱包括测控系统、机架和绝热保温壳,所述测控系统固定安装在所述机架的一侧,所述绝热保温壳固定安装在所述机架的内腔一侧,且所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置安装在所述绝热保温壳的内腔,所述气路电动阀通过管道与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置相连接,所述回收热电动阀通过热回收管与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置相连接,所述入口温湿度传感器安装在所述测控系统的一侧,所述出口温湿度传感器安装在所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置的输出管道接口处,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置的内部布置有温度传感器,测控系统用于对进气风机、回收热电动阀、气路电动阀、入口温湿度传感器和出口温湿度传感器的工作状态进行控制,机架用于安装测控系统和绝热保温壳,绝热保温壳用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行保温,避免发生热量流失,不利于热量的循环利用,入口温湿度传感器和出口温湿度传感器用于对空气的温度以及湿度进行监测,回收热电动阀和气路电动阀用于根据需求对风道流向进行控制,温度传感器用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装的内部温度进行检测。
进一步的,所述空气流通控制组件包括回收热电动阀、气路电动阀、入口温湿度传感器、出口温湿度传感器和管道,空气流通控制组件用于给系统提供空气流通的通道,并利用安装在风道上的电动阀门根据需求对风道流向进行控制,同时监测空气的温度以及湿度参数。
进一步的,所述深度过滤净化组件包括超滤膜过滤器、PP棉过滤器和活性炭过滤器,所述控制阀分别为控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀Vs1、控制阀Vs2、控制阀Vs3和控制阀Vs4,PP棉过滤器用于对降温后的水进行过滤、活性炭过滤器用于对过滤后水中的杂质进行吸附、超滤膜过滤器用于进行二次过滤,控制阀用于对蒸汽管道的通畅状态进行控制。
一种节能型环境湿度控制及空气制水方法,所述环境湿度控制及空气制水的步骤包括:
步骤一:空气流通过控制阀进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,吸水材料对空气流中的水分进行吸收;
步骤二:启动加热器进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始解吸。
进一步的,一套所述环境湿度控制及空气制水系统使用的具体步骤为:
步骤一(1):空气流通过控制阀进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,吸水材料对空气流中的水分进行吸收;控制阀包括控制阀V1和控制阀V3,其中:
打开进气风机、控制阀V1和控制阀V3,进气风机带动空气流通过控制阀V1进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,水汽流进入空气压缩机所在管道,吸水材料对空气流中的水分进行吸收,当安装在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置上的入口温湿度传感器和出口温湿度传感器检测到的数值满足需求时,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置吸水满足需求,停止吸附等待解吸;
步骤二(2):启动加热器进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始解吸,其中:
启动加热器,对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行加热,加热后打开控制阀Vs1和控制阀Vs3,启动空气压缩机,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进入正常解吸状态,水汽流通过控制阀Vs1进入空气压缩机,空气压缩机对流经的水汽流进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器进行催化反应,催化氧化反应器内装有贵金属催化剂,水中小分子有机物在贵金属催化剂821作用下与水中溶解的氧气反应转化成二氧化碳和水,完成有机物的净化过程,催化处理后的水汽流经列管冷凝器冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器;
步骤三:冷凝后的水流经冷却器降至常温,再流经深度过滤净化组件进行过滤;
步骤四:当储水罐解吸管道上的压力上升时,稳压阀自动开启,排出多余的气体。
进一步的,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置在加热器加热至150±20℃时,启动控制阀、启动空气压缩机,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置预定的解吸温度为200±20℃,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置在解吸完成后,内腔温度冷却至100℃以下时,才能再次进行吸水。
一种节能型环境湿度连续控制及空气制水方法,所述环境湿度控制及空气制水系统中配置两套并联的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,交替进行干燥和吸附剂再生,并回收水分和潜热,实现对环境湿度更为平稳的控制,具体步骤为:
步骤一(a):空气流通过控制阀进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,吸水材料对空气流中的水分进行吸收,所述控制阀包括控制阀V1、控制阀V3、控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,其中:
打开进气风机、控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置中的吸水材料对空气流中的水分进行吸收,当入口温湿度传感器和出口温湿度传感器检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置吸水满足需求时停止吸附等待解吸,并打开控制阀V2,此时第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置中的吸水材料进行吸水;
步骤二(b):启动加热器进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始解吸,其中:
在第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置吸水过程中,启动第一套装置的加热器对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行加热,加热后打开控制阀Vs1、控制阀Vs3,关闭控制阀Vs2和控制阀Vs4,启动空气压缩机对汽化的水蒸气进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器;
步骤三:第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置解吸完成时,打开进气风机,启动控制阀V1、控制阀V6和控制阀V4,关闭控制阀V2、控制阀V3和控制阀V5,进气风机将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行热平衡,将回收的热量输送至第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置;
步骤四:对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)和第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的状态进行切换,此时,启动控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2和控制阀V4;
步骤五:第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始解吸,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始吸水,第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置解吸完成后,打开进气风机,控制阀V2、控制阀V5和控制阀V3,关闭控制阀V1、控制阀V4和控制阀V6,进气风机将外部空气输送至第二套水汽吸附解析及潜热回收一体化装置进行热平衡,将回收的热量输送至第一套水汽吸附解析及潜热回收一体化装置;
步骤六:对第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置和第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置的状态进行切换;
步骤七:重复步骤二至步骤六,达到连续环境湿度控制和空气制水。
一种节能型环境湿度连续同步控制及空气制水方法,所述环境湿度控制及空气制水系统的流路中配置多套以上并联的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,交替进行干燥和吸附剂再生,同时回收水分和潜热,实现对环境湿度更为平稳的控制,具体步骤为,包括并联采用多套系统进行湿度控制以及空气制水的具体过程为:
步骤一(Ⅰ):第一次吸水过程,空气流通过控制阀进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,吸水材料对空气流中的水分进行吸收,其中:
打开进气风机、启动或关闭多个控制阀,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置中的吸水材料开始吸水,当入口温湿度传感器和出口温湿度传感器检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置吸水满足需求停止吸附等待解吸,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始吸水;
步骤二(Ⅱ):第一次解吸过程,启动加热器进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置开始解吸,其中:
对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行同步解吸,启动加热器对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行加热,加热后打开控制阀,启动空气压缩机对汽化的水蒸气进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器,解吸完成;
步骤三:第一次热量回收过程,对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置和余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置的状态进行切换,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行解吸时,启动或关闭系统多个控制阀,进气风机将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置进行热平衡,进行热量回收;
步骤四:多次循环重复上述过程,达到连续环境湿度控制或空气制水目的。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明公开的一种环境温湿度控制及空气制水的方法和装置,吸水材料罐解吸时释放出的水蒸汽在压缩机的作用下增压,增压后的水蒸汽在“列管冷凝器”的内部表面冷凝,强制释放吸附潜热,因为在高温下冷凝,吸附潜热可通过列管传导给吸水材料,从而达到吸附潜热再利用的目的,大大降低材料解吸时的能量消耗,降低系统的功耗。同时利用抽取环境中的空气进行环境湿度的控制,使环境空气保持干燥,在压缩后的蒸汽段安装有贵金属催化氧化反应器,反应器在>140℃时,利用溶解在水中的氧气,使得解吸出的少量小分子有机物在催化剂表面与氧气反应,生成二氧化碳和水,兼有对水和空气净化杀菌的功能,在空气制水和环境湿度的控制时,同时对空气进行净化杀菌处理和水杀菌净化,此技术具有一机多能、高度集成、自动化控制、能量利用效率高的特点,提高经济效益。
采用本技术,系统具有以下优点:
a、在湿度控制系统中创新性地运用蒸气压缩潜热回收技术,充分利用水的汽化潜热,与传统除湿技术相比大幅度降低系统能耗,节能效率理论可达50~60%。
b、采用调质后的分子筛吸水材料,可将环境湿度降低至露点≤-10℃,与传统冷凝干燥的方法比较,即可满足常规的除湿需求,也可用于需要环境深度干燥的场景。
c、除湿后的水全部以液态回收,与水净化技术耦合联用,可构建空气制水装备,拓展了该装置的应用场景。
d、采用吸附解吸潜热回收一体化设计,将吸水、干燥、潜热回收工艺集成为一体,集成度高,减少设备体积,适合对空间要求较小环境下的应用。
e、设备除启动时需要少量蒸汽或电辅助加热外,稳定运行过程中无需外界提供热源。
f、设备结构紧凑,占地面积小,易于模块化,维修操作简便节省人工。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的主视结构示意图;
图2是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的主视剖视结构示意图;
图3是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的机箱结构示意图;
图4是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的整体结构示意图;
图5是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的侧视结构示意图;
图6是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的后视结构示意图;
图7是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的单套湿度控制及空气制水系统流程图;
图8是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的两套湿度控制及空气制水系统流程图;
图9是本发明一种节能型环境湿度控制及空气制水的方法和系统的多套湿度控制及空气制水系统流程图。
图中:1、机箱;11、测控系统;12、机架;13、绝热保温壳;131、温度传感器;2、水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置;21、加热器;22、列管冷凝器;23、内过滤网;24、外过滤网;25、水汽输出管道;26、吸水材料;27、真空保温壳;28、水汽输入管道;3、进气风机;4、回收热电动阀;5、气路电动阀;6、入口温湿度传感器;7、出口温湿度传感器;81、空气压缩机;82、催化氧化反应器;821、贵金属催化剂;83、控制阀;84、冷却器;85、深度过滤净化组件;86、储水罐;87、稳压阀。
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。
请参阅图1-9,本发明提供技术方案:
实施例一:
一种节能型环境湿度控制及空气制水方法和系统,环境湿度控制及空气制水系统包括由一套空气流通控制组件、一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2、一套催化氧化反应器82、一套空气压缩机81、一套测控系统11以及一套水质深度过滤净化组件85,测控系统11用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的具体解吸时间进行监测,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的腔体内设有加热器21、列管冷凝器22、内过滤网23、外过滤网24和吸水材料26,加热器21固定安装在列管冷凝器22的一侧,加热器21用于对水蒸汽进行加热,使水蒸汽达到解吸温度,列管冷凝器22固定安装在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置二的内腔两侧,列管冷凝器22用于对水蒸汽进行冷凝,外过滤网24固定安装在列管冷凝器22的外侧,内过滤网23固定安装在列管冷凝器22的内侧,内过滤网23和外过滤网24用于对水蒸汽进行过滤,内过滤网23和外过滤网24之间的内腔装有吸水材料26,吸水材料26用于吸附内过滤网23和外过滤网24之间的水,内过滤网23的内腔设置有水汽输出管道25,且水汽输出管道25延伸至水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的外侧与空气压缩机81相连接,并通过电磁阀对水汽输出管道25的开放状态进行控制,水汽输出管道25用于将过滤后的水蒸汽输出水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,并传输至空气压缩机81进行压缩,空气压缩机81的另一端固定安装有水汽输入管道28,水汽输入管道28用于将列管冷凝器22和空气压缩机81进行连接,以及将压缩后的水汽传输至列管冷凝器22进行冷却,真空保温壳27固定安装在外过滤网24的外侧,真空保温壳27用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2中的水蒸气进行保温,减少热量损失。
环境湿度控制及空气制水系统还包括机箱1、回收热电动阀4、气路电动阀5、入口温湿度传感器6、出口温湿度传感器7和管道,机箱1包括测控系统11、机架12和绝热保温壳13,测控系统11固定安装在机架12的一侧,测控系统11用于对进气风机3、回收热电动阀4、气路电动阀5、入口温湿度传感器6和出口温湿度传感器7的工作状态进行控制,机架12用于安装测控系统11和绝热保温壳13,绝热保温壳13固定安装在机架12的内腔一侧,且水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2安装在绝热保温壳13的内腔,绝热保温壳13用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行保温,避免发生热量流失,不利于热量的循环利用,气路电动阀5通过管道与水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2相连接,回收热电动阀4通过热回收管与水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2相连接,回收热电动阀4和气路电动阀5用于根据需求对风道流向进行控制,入口温湿度传感器6安装在测控系统11的一侧,出口温湿度传感器7安装在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的输出管道接口处,入口温湿度传感器6和出口温湿度传感器7用于对空气的温度以及湿度进行监测,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内部布置有温度传感器131,温度传感器131用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内部温度进行检测,空气流通控制组件包括回收热电动阀4、气路电动阀5、入口温湿度传感器6、出口温湿度传感器7和管道,进气风机3用于为空气流通控制组件提供一定流量的空气,对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内部进行冷却。
水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2中的水汽吸收系统主包括绝热保温壳13、内过滤网23、外过滤网24、加热器21、温度传感器131以及吸水材料26,内过滤网23和外过滤网24用于对经过的空气进行过滤,吸水材料26为13X分子筛、5A分子筛或硅胶等具有吸附解吸功能的吸水材料,吸水材料26用于对空气中的水分进行吸收,加热器21用于对饱和后的吸水材料26进行加热升温并对温度进行控制,使得吸水材料26吸收的水分汽化,温度传感器131用于对加热器21的加热温度进行监测,绝热保温壳13用于减少热量损失,其中13X分子筛、5A分子筛的解吸时间为30-60分钟,吸水材料26用量为2000-4000g,系统每小时产水量为600g/h。环境湿度控制及空气制水系统包括水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2、催化氧化反应器82和深度过滤净化组件85,催化氧化反应器82通过催化氧化反应将水中小分子有机物分解为二氧化碳和水,达到对水净化的目的,深度过滤净化组件85通过深度过滤净化对冷凝水深度净化,环境湿度控制及空气制水系统包括进气风机3、蒸汽管路、空气压缩机81、两个催化氧化反应器82、控制阀83、水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2、冷却器84、深度过滤净化组件85、储水罐86以及稳压阀87,进气风机3通过蒸汽管路与水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2相连接,进气风机3用于提供一定流量的空气,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2用于对水进行吸附以及进行解吸,列管冷凝器22与冷却器84相连接,列管冷凝器22用于对水蒸汽进行冷凝,以及将自身释放的吸附潜热释放给吸水材料26,达到吸附潜热再利用的目的,大大降低水汽解吸时的能量消耗,降低了系统的功耗,加热器21用于对水蒸汽进行加热,使其达到解吸温度,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2通过蒸汽管路与催化氧化反应器82相连接,催化氧化反应器82内装有贵金属催化氧化剂(821),用于与水中溶解的氧气解吸产生少量小分子有机物,小分子有机物在催化剂表面与氧气进行反应,生成二氧化碳和水,达到对水净化的目的,空气压缩机81通过蒸汽管路与催化氧化反应器82相连接,空气压缩机81用于对汽化的水蒸汽进行增压,冷却器84通过蒸汽管路与储水罐86相连接,冷却器84用于对列管冷凝器22冷凝后的水进行降温,以及将干燥气体排出,深度过滤净化组件85设置在冷却器84与储水罐86之间,深度过滤净化组件85用于对降温处理后的水进行净化,深度过滤净化组件85包括超滤膜、PP棉和活性炭,PP棉用于对降温后的水进行过滤、活性炭用于对过滤后水中的杂质进行吸附、超滤膜用于进行二次过滤,稳压阀87通过管道与储水罐86相连接,储水罐86用于对净化后的水进行储存,稳压阀87用于对储水罐86的内部压力进行调节,控制阀83设置在蒸汽管路上,控制阀83分别为控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀Vs1、控制阀Vs2、控制阀Vs3和控制阀Vs4,控制阀83用于对蒸汽管道的通畅状态进行控制,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的外侧套有真空外壳,真空外壳用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行安装,以及对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2起到保温效果,避免热量流失。
实施例二:请参阅图7中一套环境湿度控制及空气制水系统并联使用的饮用水制备流程图;
一套所述环境湿度控制及空气制水系统使用的具体步骤为:
步骤一(1):空气流通过控制阀83进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,吸水材料26对空气流中的水分进行吸收;控制阀83包括控制阀V1和控制阀V3,其中:
打开进气风机3、控制阀V1和控制阀V3,进气风机3带动空气流通过控制阀V1进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,水汽流进入空气压缩机81所在管道,吸水材料26对空气流中的水分进行吸收,当安装在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2上的入口温湿度传感器6和出口温湿度传感器7检测到的数值满足需求时,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸水满足需求,停止吸附等待解吸,在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2内腔温度冷却至100℃以下时,才能再次进行吸水;
步骤二(1):启动加热器21进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始解吸,其中:
启动加热器21,对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行加热,加热至150±20℃时,打开控制阀Vs1和控制阀Vs3,启动空气压缩机81,加热器21继续加热,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2加热至200±20℃时进入正常解吸状态,水汽流通过控制阀Vs1进入空气压缩机81,空气压缩机81对流经的水汽流进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器82进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器22冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料26加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器84;
步骤三:冷凝后的水流经冷却器84降至常温,再流经深度过滤净化组件85进行过滤;
步骤四:当储水罐86解吸管道上的压力上升时,稳压阀87自动开启,排出多余的气体。
实施例三:请参阅图8中环境湿度控制及空气制水系统并联使用两套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的饮用水制备流程图;
一套环境湿度控制及空气制水系统包括一套空气流通控制组件、两套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2、两套催化氧化反应器82、一套空气压缩机81、一套冷却器84、一套测控系统11以及一套水质深度过滤净化组件85,测控系统11用于对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的具体解吸时间进行监测,争取水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的具体解吸时间与水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的吸水时间保持一致,保证第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2能够同步工作,两套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2同步工作的具体过程为:
步骤一(a):空气流通过控制阀83进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,吸水材料26对空气流中的水分进行吸收,所述控制阀83包括控制阀V1、控制阀V3、控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,其中:
打开进气风机3、控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2中的吸水材料26对空气流中的水分进行吸收,当入口温湿度传感器6和出口温湿度传感器7检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸水满足需求时停止吸附等待解吸,此时第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2中的吸水材料26进行吸水;
步骤二(b):启动加热器21进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始解吸,其中:
在第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸水过程中,启动第一套装置的加热器21对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行加热,加热至150±20℃时,打开控制阀Vs1、控制阀Vs3,关闭控制阀Vs2和控制阀Vs4,启动空气压缩机81对汽化的水蒸气进行增压,加热器21继续加热至200±20℃时,达到预定的解吸温度,此时增压后的水汽流与催化氧化反应器82进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器22冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料26加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器84;
步骤三:第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2解吸完成时,打开进气风机3,启动控制阀V1、控制阀V6和控制阀V4,关闭控制阀V2、控制阀V3和控制阀V5,进气风机3将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行热平衡,将回收的热量输送至第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在内腔温度冷却至100℃以下时,才能再次进行吸水;
步骤四:对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的状态进行切换;
步骤五:第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始解吸,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2解吸完成后,打开进气风机3,控制阀V2、控制阀V5和控制阀V3,关闭控制阀V1、控制阀V4和控制阀V6,进气风机3将外部空气输送至第二套水汽吸附解析及潜热回收一体化装置2进行热平衡,将回收的热量输送至第一套水汽吸附解析及潜热回收一体化装置2;
步骤六:对第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的状态进行切换;
步骤七:重复步骤二至步骤六,达到连续环境湿度控制和空气制水。
实施例四:请参阅图9并联采用多套系统进行湿度控制以及空气制水的饮用水制备流程图,并联采用多套系统进行湿度控制以及空气制水的具体过程为:
步骤一(Ⅰ):第一次吸水过程,空气流通过控制阀83进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,吸水材料26对空气流中的水分进行吸收,其中:
打开进气风机3、启动或关闭多个控制阀83,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2中的吸水材料26开始吸水,当入口温湿度传感器6和出口温湿度传感器7检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸水满足需求停止吸附等待解吸,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水;
步骤二(Ⅱ):第一次解吸过程,启动加热器21进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始解吸,其中:
对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行同步解吸,启动加热器21对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行加热,加热至150±20℃时,打开控制阀83,启动空气压缩机81对汽化的水蒸气进行增压,加热器21继续加热至200±20℃时,达到预定的解吸温度,此时增压后的水汽流与催化氧化反应器82进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器22冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料26加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器84,解吸完成;
步骤三:第一次热量回收过程,对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的状态进行切换,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行解吸时,启动或关闭系统多个控制阀83,进气风机3将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行热平衡,进行热量回收,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在内腔温度冷却至100℃以下时,才能再次进行吸水;
步骤四:多次循环重复上述过程,达到连续环境湿度控制或空气制水目的。
并联采用多套系统进行湿度控制以及空气制水时,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在同一时间吸附和解吸数量相同时,热量回收利用率最高,避免多套装置产生的热量集中回收至一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2上,导致该套装置内部热量过高,无法正常工作。
本发明的工作原理:发明公开的一种环境温湿度控制及空气制水的方法和系统;
单套使用时,启动空气流动组件3,并打开控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀Vs1和控制阀Vs3,进气风机3提供一定流量的空气通过水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,入口温湿度传感器6对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的入口温湿度进行检测,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在吸水过程中出口温度逐步下降,湿度上升,当出口温湿度传感器7检测到的数值与入口湿度数值之间的差值达到一定指标时,证明吸水满足要求,此时关闭控制阀V1、控制阀V3和进气风机3,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸附饱和开始解吸,此时启动加热器21,当水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内腔温度上升到150±20℃时,打开Vs1和控制阀Vs3,启动空气压缩机81对水蒸汽进行加压,当加热器21加热到预定的解吸温度200±20℃时,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进入正常解吸,加压处理后的水蒸汽先与催化氧化反应器82进行氧化反应,水蒸汽再进入列管冷凝器22冷凝,冷凝后的水流经冷却器84降至常温,再流经深度过滤净化组件85对水流进行过滤净化,净化处理后的水流通过蒸汽管道进入储水罐86,解吸管道上的压力上升时,稳压阀87自动开启,排出多余的气体;
两套并联使用时,启动进气风机3,并打开控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,进气风机3提供一定流量的空气通过第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,入口温湿度传感器6对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的入口温湿度进行检测,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在吸水过程中,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2出口温度逐步下降,湿度上升,当出口温湿度传感器7检测到的数值与入口湿度数值之间的差值达到一定指标时,证明吸水满足要求,此时关闭控制阀V1、控制阀V3和进气风机3,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2停止吸水,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸附饱和后打开进气风机3、控制阀V2和控制阀V4,关闭控制阀V1、控制阀V3、控制阀V5和控制阀V6,第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,在第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸水过程中,启动第一套的加热器21,当第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内腔温度上升到150±20℃时,打开控制阀Vs1、控制阀Vs3,关闭控制阀Vs2和控制阀Vs4,启动空气压缩机81对水蒸汽进行加压,当第一套的加热器21加热到预定的解吸温度200±20℃时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进入正常解吸,加压处理后的水蒸汽先与第一套的催化氧化反应器82进行氧化反应,水蒸汽再进入第一套列管冷凝器22冷凝,冷凝后的水流经冷却器84降至常温,再流经深度过滤净化组件85对水流进行过滤净化,净化处理后的水流通过蒸汽管道进入储水罐86,解吸管道上的压力上升时,稳压阀87自动开启,排出多余的气体,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2解吸完成后,第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸附结束,此时对第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行解吸,对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行再吸附,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2循环吸附和解吸,实现连续对工作环境湿度控制处理及空气制水;
多套并联使用时,启动进气风机3,并打开控制阀83,进气风机3提供一定流量的空气通过第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,入口温湿度传感器6对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的入口温湿度进行检测,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2在吸水过程中出口温度逐步下降,湿度上升,当出口温湿度传感器7检测到的数值与入口湿度数值之间的差值达到一定指标时,证明吸水满足要求,此时关闭控制阀83和进气风机3,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2停止吸水,吸附饱和后打开进气风机3、控制阀83,余下的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2开始吸水,吸水过程中,启动第一套的加热器21,当第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2的内腔温度上升到150±20℃时,启动空气压缩机81对水蒸汽进行加压,当第一套的加热器21加热到预定的解吸温度200±20℃时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进入正常解吸,加压处理后的水蒸汽先与第一套的催化氧化反应器82进行氧化反应,水蒸汽再进入第一套列管冷凝器22冷凝,冷凝后的水流经冷却器84降至常温,再流经深度过滤净化组件85对水流进行过滤净化,净化处理后的水流通过蒸汽管道进入储水罐86,解吸管道上的压力上升时,稳压阀87自动开启,排出多余的气体,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2解吸完成后,余下的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2吸附结束,此时对余下的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行解吸,对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2进行再吸附,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2和余下的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置2循环吸附和解吸,实现连续对工作环境湿度控制处理及空气制水。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种节能型环境湿度控制及空气制水系统,其特征在于:所述环境湿度控制及空气制水系统包括进气风机(3)、水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)、空气压缩机(81)、催化氧化反应器(82)、控制阀(83)、冷却器(84)、深度过滤净化组件(85)、储水罐(86)、稳压阀(87)、空气流通控制组件以及蒸汽管路;
所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)包括加热器(21)、列管冷凝器(22)、内过滤网(23)、外过滤网(24)、吸水材料(26)和真空保温壳(27),所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的内部布置有温度传感器(131),所述加热器(21)固定安装在列管冷凝器(22)的一侧,所述列管冷凝器(22)固定安装在外过滤网(24)的内腔,所述内过滤网(23)固定安装在所述列管冷凝器(22)的内侧,所述外过滤网(24)固定安装在所述列管冷凝器(22)的外侧,所述外过滤网(24)和所述内过滤网(23)之间的内腔装有吸水材料(26),所述真空保温壳(27)固定安装在所述外过滤网(24)的外侧,所述内过滤网(23)的内腔设置有水汽输出管道(25),且所述水汽输出管道(25)延伸至所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的外侧,并通过电磁阀对水汽输出管道(25)的开放状态进行控制,所述水汽输出管道(25)与所述空气压缩机(81)相连接,所述空气压缩机(81)的另一端固定安装有水汽输入管道(28),所述水汽输入管道(28)连接列管冷凝器(22)和空气压缩机(81);
所述进气风机(3)通过蒸汽管路与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)相连接,所述列管冷凝器(22)与所述冷却器(84)相连接,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)通过蒸汽管路与所述催化氧化反应器(82)相连接,所述空气压缩机(81)通过蒸汽管路与所述催化氧化反应器(82)相连接,所述冷却器(84)通过蒸汽管路与所述储水罐(86)相连接,所述深度过滤净化组件(85)设置在所述冷却器(84)与所述储水罐(86)之间,所述稳压阀(87)通过管道与所述储水罐(86)相连接,所述控制阀(83)设置在蒸汽管路上。
2.根据权利要求1所述的一种节能型环境湿度控制及空气制水系统,其特征在于:所述节能型环境湿度控制及空气制水系统还包括机箱(1)、回收热电动阀(4)、气路电动阀(5)、入口温湿度传感器(6)、出口温湿度传感器(7)和管道,所述机箱(1)包括测控系统(11)、机架(12)和绝热保温壳(13),所述测控系统(11)固定安装在所述机架(12)的一侧,所述绝热保温壳(13)固定安装在所述机架(12)的内腔一侧,且所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)安装在所述绝热保温壳(13)的内腔,所述气路电动阀(5)通过管道与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)相连接,所述回收热电动阀(4)通过热回收管与所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)相连接,所述入口温湿度传感器(6)安装在所述测控系统(11)的一侧,所述出口温湿度传感器(7)安装在所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的输出管道接口处,所述水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的内部布置有温度传感器(131)。
3.根据权利要求2所述的一种节能型环境湿度控制及空气制水系统,其特征在于:所述空气流通控制组件包括回收热电动阀(4)、气路电动阀(5)、入口温湿度传感器(6)、出口温湿度传感器(7)和管道。
4.根据权利要求3所述的一种节能型环境湿度控制及空气制水系统,其特征在于:所述深度过滤净化组件(85)包括超滤膜过滤器、PP棉过滤器和活性炭过滤器,所述控制阀(83)分别为控制阀V1、控制阀V2、控制阀V3、控制阀V4、控制阀V5、控制阀V6、控制阀Vs1、控制阀Vs2、控制阀Vs3和控制阀Vs4,所述吸水材料(26)为13X分子筛、5A分子筛或硅胶。
5.一种应用于权利要求1-4任一项所述节能型环境湿度控制及空气制水系统的节能型环境湿度控制及空气制水方法,其特征在于:所述环境湿度控制及空气制水系统,只配备一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,使用的具体步骤为:
步骤一:空气流通过控制阀(83)进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2),吸水材料(26)对空气流中的水分进行吸收;控制阀(83)包括控制阀V1和控制阀V3,其中:
打开进气风机(3)、控制阀V1和控制阀V3,进气风机(3)带动空气流通过控制阀V1进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2),水汽流进入空气压缩机(81)所在管道,吸水材料(26)对空气流中的水分进行吸收,当安装在水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)前后端的入口温湿度传感器(6)和出口温湿度传感器(7)检测到的数值满足需求时,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)停止吸附,准备解吸;
步骤二:启动加热器(21)进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始解吸,其中:
启动加热器(21),对水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行加热,加热后打开控制阀Vs1和控制阀Vs3,启动空气压缩机(81),水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进入正常解吸状态,水汽流通过控制阀Vs1进入空气压缩机(81),空气压缩机(81)对流经的水汽流进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器(82)进行催化反应,催化氧化反应器(82)内装有贵金属催化剂(821),水中小分子有机物在贵金属催化剂(821)作用下与水中溶解的氧气反应转化成二氧化碳和水,完成有机物的净化过程,催化处理后的水汽流经列管冷凝器(22)冷凝,同时释放吸附潜热为吸附材料加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器(84);
步骤三:冷凝后的水流经冷却器(84)降至常温,再流经深度过滤净化组件(85)进行过滤;
步骤四:当储水罐(86)解吸管道上的压力上升时,稳压阀(87)自动开启,排出多余的气体。
6.根据权利要求5所述的一种节能型环境湿度控制及空气制水方法,其特征在于:所述步骤二中水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)在加热器(21)加热至150±20℃时,启动控制阀(83)、启动空气压缩机(81),所述步骤二中水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)加热至200±20℃时达到预定的解吸温度,所述步骤一中水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)在解吸完成后,内腔温度冷却至100℃以下时,才能再次进行吸水。
7.一种应用于权利要求1-4任一项所述节能型环境湿度控制及空气制水系统的节能型环境湿度连续控制及空气制水方法,其特征在于:所述环境湿度控制及空气制水系统中配置两套并联的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,交替进行干燥和吸附剂再生,并回收水分和潜热,具体步骤为:
步骤一:空气流通过控制阀(83)进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2),吸水材料(26)对空气流中的水分进行吸收,所述控制阀(83)包括控制阀V1、控制阀V3、控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,其中:
打开进气风机(3)、控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2、控制阀V4、控制阀V5和控制阀V6,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)中的吸水材料(26)对空气流中的水分进行吸收,当入口温湿度传感器(6)和出口温湿度传感器(7)检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)吸水满足需求时停止吸附等待解吸,并打开控制阀V2,此时第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)中的吸水材料(26)进行吸水;
步骤二:启动加热器(21)进行加热后,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始解吸,其中:
在第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)吸水过程中,启动第一套装置的加热器(21)对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行加热,加热后打开控制阀Vs1、控制阀Vs3,关闭控制阀Vs2和控制阀Vs4,启动空气压缩机(81)对汽化的水蒸气进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器(82)进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器(22)冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料(26)加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器(84);
步骤三:第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)解吸完成时,启动控制阀V1、控制阀V6和控制阀V4,关闭控制阀V2、控制阀V3和控制阀V5,进气风机(3)将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行热平衡,将回收的热量输送至第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2);
步骤四:对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)和第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的状态进行切换,此时,启动控制阀V1和控制阀V3,关闭控制阀V2和控制阀V4;
步骤五:第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始解吸,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始吸水,第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)解吸完成后,打开进气风机(3),控制阀V2、控制阀V5和控制阀V3,关闭控制阀V1、控制阀V4和控制阀V6,进气风机(3)将外部空气输送至第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行热平衡,将回收的热量输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2);
步骤六:对第二套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)和第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的状态进行切换;
步骤七:重复步骤二至步骤六,达到连续环境湿度控制和空气制水。
8.一种应用于权利要求1-4任一项所述节能型环境湿度控制及空气制水系统的节能型环境湿度连续同步控制及空气制水方法,其特征在于:所述环境湿度控制及空气制水系统的流路中配置多套以上并联的水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置,交替进行干燥和吸附剂再生,同时回收水分和潜热,具体步骤为,包括并联采用多套系统进行湿度控制以及空气制水的具体过程为:
步骤一(Ⅰ):第一次吸水过程,空气流通过控制阀(83)进入水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2),吸水材料(26)对空气流中的水分进行吸收,其中:
打开进气风机(3)、启动或关闭多个控制阀(83),第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)中的吸水材料(26)开始吸水,当入口温湿度传感器(6)和出口温湿度传感器(7)检测到的数值满足需求时,第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)吸水满足需求停止吸附等待解吸,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始吸水;
步骤二(Ⅱ):第一次解吸过程,启动加热器(21)进行加热后,水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)开始解吸,其中:
对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行同步解吸,启动加热器(21)对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行加热,加热后打开控制阀(83),启动空气压缩机(81)对汽化的水蒸气进行增压,增压后的水汽流与催化氧化反应器(82)进行催化反应,催化处理后的水汽流经列管冷凝器(22)冷凝,释放吸附潜热,为吸水材料(26)加热,冷凝后的水汽经过单向阀流入冷却器(84),解吸完成;
步骤三:第一次热量回收过程,对第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)和余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)的状态进行切换,余下的多套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行解吸时,启动或关闭系统多个控制阀(83),进气风机(3)将外部空气输送至第一套水汽吸附解吸及潜热回收一体化装置(2)进行热平衡,进行热量回收;
步骤四:多次循环重复上述过程,达到连续环境湿度控制或空气制水目的。
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