CN114923230B - 一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统，该包含除湿器、再生器、换热器、磁刺激溶液槽；除湿器设有空气进口、空气出口、溶液进口、溶液出口，除湿器溶液出口与磁刺激溶液槽相连，除湿后的溶液进入磁刺激溶液槽后，溶液内产生离子液体浓度差，靠近磁场的离子液体浓度高，形成离子液体富液区，远离磁场的离子液体浓度低，形成离子液体贫液区，离子液体富液区溶液被重新送入除湿器进行吸湿；离子液体贫液区溶液经过换热器后，送入再生器通过低品位热能进行再生。本发明利用磁刺激响应离子液体的性质，更有利于离子液体的快速回收及再生，可使用更低的再生温度，可广泛使用于有低品位热能并有空气温湿度调节需求的场所。
Description
技术领域
本发明涉及除湿空调领域，特别涉及一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统。
背景技术
由于我国工业水平的飞速发展，能源消耗一直呈上升趋势，而工业生产过程中存在大量余热难以利用的情况；同时，众多工艺流程及工作环境对热湿情况有一定的要求，因此如何更好的利用低品位余热以及解决热湿环境的问题是非常重要的。
溶液除湿方式因其具有可利用低品位余热驱动再生等优点被广泛运用于湿度控制需求场所。
但是，除湿能力强的除湿溶液通常在高温下饱和蒸气压也更低，因此需要更高的热源温度驱动再生。
而工业低品位余热通常温度低，因此如何获得除湿能力强且又可以利用更低品位热能驱动再生的除湿溶液，是提高除湿性能且更好的利用低品位余热的有效方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中低品位余热通常温度低，驱动再生除湿溶液效率低的问题，提供一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统。
本发明的技术方案：本发明所述一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统，包括除湿器、再生器和磁刺激溶液槽组件；所述磁刺激溶液槽组件内设有可将离子液体分成高浓度离子液体和低浓度离子液体的磁刺激溶液槽；
所述高浓度离子液体经所述磁刺激溶液槽组件送入所述除湿器，用于对空气的除湿后，回流至所述磁刺激溶液槽组件；
所述低浓度离子液体经所述再生器处理后送入所述除湿器，用于对空气的除湿。
进一步的，所述磁刺激溶液槽内设有高浓度离子溶液出液口和低浓度离子溶液出液口；
所述高浓度离子溶液出液口一侧设有磁场，进入所述磁刺激溶液槽的离子溶液在磁场作用下产生聚集效应，距离所述高浓度离子溶液出液口的离子液体浓度高，形成离子液体富液区，靠近所述低浓度离子溶液出液口的离子液体浓度低，形成离子液体贫液区。
进一步的，离子液体经所述除湿器出液口流入所述磁刺激溶液槽的进液口；
所述磁刺激溶液槽的高浓度离子溶液出液口连接所述除湿器的进液口；
所述磁刺激溶液槽的低浓度离子溶液出液口连接再生器进液口；
再生器的出液口连接所述除湿器的进液口；所述低浓度离子溶液出液口排出的低浓度离子溶液经所述再生器加热，使低浓度离子溶液中的水分蒸发，形成高浓度离子溶液。
进一步的，包括换热器；所述低浓度离子溶液出液口流出的低浓度离子溶液经所述换热器经所述再生器进液口流入再生器；
所述再生器出液口流出的再生高浓度离子溶液经所述换热器，流入所述除湿器；
所述再生高浓度离子溶液与所述低浓度离子溶液在所述换热器内发生热交换；所述再生高浓度离子溶液将热量传递给所述低浓度离子溶液。
进一步的，所述除湿器内设置有换热盘管和溶液喷淋装置；冷却装置持续对所述换热盘管中的水冷却，换热盘管对进入除湿器的高浓度离子溶液或再生高浓度离子溶液进行冷却，以使所述高浓度离子溶液或再生高浓度离子溶液吸收空气中的水分以及对空气进行降温。
进一步的，所述再生器内设置有换热盘管和溶液喷淋装置；低品位热源持续对所述换热盘管中的水加热，换热盘管对进入再生器的低浓度离子溶液进行加热，以使所述低浓度离子溶液中的水分蒸发。
进一步的，所述再生器的出液口82输出的高浓度离子溶液一部分送入所述再生器进液口81与低浓度离子溶液混合，以达到更高的溶液浓度。
进一步的，所述磁刺激溶液槽组件内依次设有多组磁刺激溶液槽；前一所述磁刺激溶液槽分离的高浓度离子溶液送入下一磁刺激溶液槽进行再分离。
进一步的，所述多组磁刺激溶液槽的低浓度离子溶液均流入所述再生器。
进一步的，所述离子液体为含有金属离子的离子液体；所述高浓度离子液体溶液可以吸收空气中的水分变为低浓度的离子液体溶液，所述离子液体可以通过磁刺激产生聚集效应从而实现离子液体的快速回收。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1.本发明可提高对低品位热能利用的效率，除湿后的稀溶液在磁刺激溶液槽组件中，通过磁场刺激，产生离子聚集效应，使溶液存在离子液体浓度差，形成离子液体富液区与离子液体贫液区；富液区离子液体浓度较高，可继续对空气进行除湿；而贫液区中的离子液体浓度较低，可送入再生器进行再生，通过磁刺激先回收一部分离子液体，使得溶液浓度更低，更有利于再生，从而提高再生效率。
2.设有换热器，经再生器进行再生的再生高浓度离子溶液与低浓度离子溶液在换热器内发生热交换；再生高浓度离子溶液将热量传递给低浓度离子溶液，提高了低浓度离子溶液的温度，进一步提高了对再生器中低品位热源的能源利用。
3、本发明采用离子液体进行除湿，其对金属腐蚀性小、热稳定性高、蒸汽压小；可解决现有溶液除湿技术中，工质蒸汽压相对较高、对金属设备腐蚀性大等严重问题。
附图说明
图1为本发明的实例一中设有一个磁刺激溶液槽的除湿空调系统的结构示意图；
图2为本发明的实例二中设有两个磁刺激溶液槽的除湿空调系统的结构示意图；
图3为本发明中磁刺激溶液槽的原理图。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一、
本发明为种磁刺激响应离子液体除湿空调系统，参见图1，包括除湿器1、再生器8、换热器11、磁刺激溶液槽13；
除湿器1设有空气进口、空气出口、溶液进口、溶液出口、溶液喷淋装置、换热盘管；空气出口与除湿器风机2连接，溶液进口与富液泵15连接，溶液出口与磁刺激溶液槽13连接，除湿器1用于对空气进行除湿，除湿器1内部有溶液喷淋装置和换热盘管，溶液喷淋装置可以将溶液均匀喷淋到填料表面以达到更好的除湿效果，换热盘管用于对溶液降温从而将空气温度处理到合适的水平；
磁刺激溶液槽13设有一个溶液进口、高浓度离子溶液出液口131和低浓度离子溶液出液口132；溶液进口与除湿器1溶液出口连接，高浓度离子溶液出液口131与富液调节阀14连接，低浓度离子溶液出液口132与贫液泵12连接；
高浓度离子溶液出液口131的溶液槽壁面设有磁场，可使溶液中的离子液体在磁刺激溶液槽13内产生聚集效应，使得靠近高浓度离子溶液出液口131的溶液中离子液体浓度高，为离子液体富液区，而靠近低浓度离子溶液出液口132的溶液中离子液体浓度低，为离子液体贫液区，高浓度离子溶液出液口131输出的高浓度离子溶液将送入除湿器1继续进行除湿，低浓度离子溶液出液口132输出的低浓度离子溶液将送入再生器8进行加热再生；
换热器11设有第一进液端、第二进液端、第一出液端、第二出液端，其中第一进液端与贫液泵12连接，第二进液端与热源溶液泵9连接，第一出液端与再生器8连接，第二出液端与第三溶液泵15连接；热交换器11用于将磁刺激溶液槽13中出来的离子液体贫液与从再生器8内出来的再生后的离子液体富液进行热交换，换热后的离子液体贫液送入再生器8，换热后离子液体富液送入除湿器1；
再生器8设有空气进口、空气出口、再生器进液口81、再生器的出液口82、溶液喷淋装置、换热盘管；空气出口与热源风机7连接，再生器的出液口82与热源溶液泵9连接，再生器进液口81与换热器11连接。
本实施例具体流程如下：除湿器1内的高浓度离子溶液用于对空气进行除湿，除湿器1内部有溶液喷淋装置和换热盘管，溶液喷淋装置可以将溶液均匀喷淋到填料表面以达到更好的除湿效果，换热盘管用于对溶液降温从而将空气温度处理到合适的水平；冷却装置4持续对换热盘管中的水冷却，除湿器水泵3用于冷却装置4到换热盘管的水循环；除湿器风机2用于将空气送入除湿器1使离子液体吸收空气中的水分；
高浓度离子溶液对空气进行除湿后，变为低浓度离子溶液，经除湿器1排出进入磁刺激溶液槽13；低浓度离子溶液在磁刺激溶液槽13内产生聚集效应，高浓度离子溶液出液口131输出的高浓度离子溶液经富液调节阀14及富液泵15送入除湿器1继续进行除湿；
低浓度离子溶液出液口132输出的低浓度离子溶液经换热器11，经再生器进液口81送入再生器8进行加热再生；低品位热源5在热源水泵6作用下，持续为再生器8内低浓度离子溶液提供热交换，低浓度离子溶液内液体受热蒸发多余水分，成为再生高浓度离子溶液，再生器的出液口82排出的带有一定温度的再生高浓度离子溶液一部分经换热器11，与低浓度离子溶液出液口132输出的低浓度离子溶液进行热交换后，在富液泵15作用下，送入除湿器1，继续进行除湿；另一部分高浓度离子溶液送入所述再生器进液口81与低浓度离子溶液混合，以达到更高的溶液浓度。热源风机7作用为将再生空气送入再生器8，使其带走离子液体中的水分，以提高离子液体的浓度。
实施例二
本实施例，采用两组磁刺激溶液槽13，如图2所述，第一磁刺激溶液槽131分离的高浓度离子溶液送入第二磁刺激溶液槽132进行再分离；经第二磁刺激溶液槽132再分离后得到的高浓度离子液体送入除湿器1；第一磁刺激溶液槽131和第二磁刺激溶液槽132得到的低浓度离子液体经热交换器11送入再生器8。
第一磁刺激溶液槽131设有一个溶液进口和两个溶液出口；溶液进口与除湿器1溶液出口连接，第一溶液出口与磁刺激溶液泵16连接，第二溶液出口与第一贫液调节阀13连接；第一溶液出口侧的溶液槽壁面设有磁场，可使溶液中的离子液体在磁刺激溶液槽内产生聚集效应，使得靠近第一溶液出口的溶液中离子液体浓度高，为离子液体富液区，而靠近第二溶液出口的溶液中离子液体浓度低，为离子液体贫液区，离子液体富液将送入第二磁刺激溶液槽132，离子液体贫液将送入再生器8进行加热再生；
第二磁刺激溶液槽132设有一个溶液进口和两个溶液出口；溶液进口与磁刺激溶液泵16连接，第一溶液出口与富液泵15连接，第二溶液出口与第二贫液调节阀17连接；第一溶液出口侧的溶液槽壁面设有磁场，可使溶液中的离子液体在第二磁刺激溶液槽132内产生聚集效应，使得靠近第一溶液出口的溶液中离子液体浓度进一步高，而靠近第二溶液出口的溶液中离子液体浓度较低，离子液体富液将送入除湿器1，离子液体贫液将送入再生器8进行加热再生；
换热器11设有第一进液端、第二进液端、第一出液端、第二出液端，其中第一进液端与贫液泵12连接，第二进液端与热源溶液泵9连接，第一出液端与再生器8连接，第二出液端与富液泵15连接；热交换器11用于将第一磁刺激溶液槽131、第二磁刺激溶液槽132中出来的离子液体贫液与从再生器8内出来的离子液体富液进行热交换，换热后的离子液体贫液送入再生器8，换热后离子液体富液送入除湿器1；
再生器8设有空气进口、空气出口、溶液进口、溶液出口、溶液喷淋装置、换热盘管；空气出口与热源风机7连接，溶液出口与热源溶液泵9连接，溶液进口与换热器11连接。
如图3，磁刺激溶液槽13内设置有磁场133，由于优选的离子液体中含有金属离子，对于磁场存在刺激响应的特性，所以溶液中的离子液体会像磁场方向聚集，从而使溶液内存在离子液体浓度差，形成离子液体富液区134与离子液体贫液区135。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种磁刺激响应离子液体除湿空调系统，其特征在于：包括除湿器（1）、再生器（8）和磁刺激溶液槽组件；所述磁刺激溶液槽组件内设有可将离子液体分成高浓度离子液体和低浓度离子液体的磁刺激溶液槽（13）；
所述高浓度离子液体经所述磁刺激溶液槽组件送入所述除湿器（1），用于对空气的除湿后，回流至所述磁刺激溶液槽组件；
所述低浓度离子液体经所述再生器（8）处理后送入所述除湿器（1），用于对空气的除湿；
所述磁刺激溶液槽（13）内设有高浓度离子溶液出液口（131）和低浓度离子溶液出液口（132）；
所述高浓度离子溶液出液口（131）一侧设有磁场，进入所述磁刺激溶液槽（13）的离子溶液在磁场作用下产生聚集效应，距离所述高浓度离子溶液出液口（131）的离子液体浓度高，形成离子液体富液区，靠近所述低浓度离子溶液出液口（132）的离子液体浓度低，形成离子液体贫液区；
离子液体经所述除湿器（1）出液口流入所述磁刺激溶液槽（13）的进液口；
所述磁刺激溶液槽（13）的高浓度离子溶液出液口（131）连接所述除湿器（1）的进液口；
所述磁刺激溶液槽（13）的低浓度离子溶液出液口（132）连接再生器进液口（81）；
再生器的出液口（82）连接所述除湿器（1）的进液口；所述低浓度离子溶液出液口（132）排出的低浓度离子溶液经所述再生器（8）加热，使低浓度离子溶液中的水分蒸发，形成高浓度离子溶液。
2.根据权利要求1所述的除湿空调系统，其特征在于：包括换热器（11）；所述低浓度离子溶液出液口（132）流出的低浓度离子溶液经所述换热器（11）经所述再生器进液口（81）流入再生器（8）；
再生器出液口（82）流出的再生高浓度离子溶液经所述换热器（11），流入所述除湿器（1）；
所述再生高浓度离子溶液与所述低浓度离子溶液在所述换热器（11）内发生热交换；所述再生高浓度离子溶液将热量传递给所述低浓度离子溶液。
3.根据权利要求1所述的除湿空调系统，其特征在于：所述除湿器（1）内设置有换热盘管和溶液喷淋装置；冷却装置（4）持续对所述换热盘管中的水冷却，换热盘管对进入除湿器（1）的高浓度离子溶液或再生高浓度离子溶液进行冷却，以使所述高浓度离子溶液或再生高浓度离子溶液吸收空气中的水分以及对空气进行降温。
4.根据权利要求1所述的除湿空调系统，其特征在于：所述再生器（8）内设置有换热盘管和溶液喷淋装置；低品位热源（5）持续对所述换热盘管中的水加热，换热盘管对进入再生器（8）的低浓度离子溶液进行加热，以使所述低浓度离子溶液中的水分蒸发。
5.根据权利要求3所述的除湿空调系统，其特征在于：所述再生器的出液口（82）输出的高浓度离子溶液一部分送入所述再生器进液口（81）与低浓度离子溶液混合，以达到更高的溶液浓度。
6.根据权利要求1-5中任一所述的除湿空调系统，其特征在于：所述磁刺激溶液槽组件内依次设有多组磁刺激溶液槽（13）；前一所述磁刺激溶液槽（13）分离的高浓度离子溶液送入下一磁刺激溶液槽进行再分离。
7.根据权利要求6所述的除湿空调系统，其特征在于：所述多组磁刺激溶液槽（13）的低浓度离子溶液均流入所述再生器（8）。
8.根据权利要求1-5中任一所述的除湿空调系统，其特征在于：所述离子液体为含有金属离子的离子液体；所述高浓度离子液体溶液可以吸收空气中的水分变为低浓度的离子液体溶液，所述离子液体可以通过磁刺激产生聚集效应从而实现离子液体的快速回收。
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