CN203785130U - 一种循环水湿膜加湿系统 - Google Patents

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程宁
白日磊
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Abstract

本实用新型公开了一种循环水湿膜加湿系统,属于空气处理技术领域,为解决现有的循环水湿膜加湿器加湿效果差和能耗大等问题而设计。该循环水湿膜加湿系统包括安装在空调箱或送风管道内的湿膜单元、湿度传感器、控制装置、提供25-35℃的低温热水的一次侧回路和与其通过换热器连接的形成循环水喷淋和回流的二次侧回路;湿膜单元的上方设置布液装置,其下方设置接水排放装置;接水排放装置通过循环水管路中的水泵与换热器连接;控制装置依次与变频器和水泵连接,用于调节水泵的运行频率。本实用新型增强了湿膜加湿效果,降低了加湿所利用的能源品位和能耗。

Description

一种循环水湿膜加湿系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种空气加湿系统,尤其涉及一种循环水湿膜加湿系统。
背景技术
[0002] 在我国大部分地区冬季室内相对湿度通常较低,过低的相对湿度不仅会对人们的舒适度和健康产生不利的影响,而且会影响到一些工业产品的生产质量和测试厂房的测试精度。为了满足相对湿度要求,往往要向空气中加湿。
[0003]目前主要的加湿方式有:电极加湿、蒸汽加湿、超声波加湿、湿膜加湿等。其中,湿膜加湿是最常用的一种,其主要有两种形式,即循环水湿膜加湿和直排水湿膜加湿,两者均利用了湿膜填料所提供的大面积湿膜,当空气流经湿膜表面时,由于空气与湿膜表面的水分子浓度差,从而产生传质现象,起到加湿的效果。循环水湿膜加湿是循环利用喷淋到湿膜上的水,具有节能环保的效果。
[0004] 现有的循环水湿膜加湿器对空气的热湿处理过程均为等焓加湿,在稳定工况下,由于循环水温度接近空气湿球温度,水温较低,湿膜表面饱和水蒸气分压也较低,导致传质推动力小,加湿效果差;同时,等焓加湿造成的空气干球温度下降明显(见图1中的热湿过程2-3),不能满足人们对温度的要求。
[0005] 针对上述方案存在的缺点,不少研究人员对冬季送风状态点2利用一个更高温度的热盘管进行预热,使空气温度上升,然后再使其通过湿膜进行等焓加湿(见图1中的热湿过程2-1-4)。由于被加湿空气干球温度的增加,在相同的加湿量情况下,状态4的温度比状态3高,避免了加湿后空气温度过低的现象。同时,由于经过热湿过程2-1后,空气湿球温度也得到提高,稳定工况下,循环水的温度会更高,热湿过程1-4中水分子传递的压差相较热湿过程2-3更大。但是,该方案需要一个温度更高的热源通过预热盘管对空气预热,而预热盘管增加了风阻,从而增加了风机电耗。
[0006] 后来,又存在了另一种循环水湿膜加湿器,其热湿过程为图1中的热湿过程2-3-4,热盘管出口的空气经湿膜被等焓加湿后,再经过一个再热盘管,对加湿后的空气进行再热,所需的热源可以采用加湿前热盘管的热源,不需要更高温度的热源。但是该方案中的湿膜等焓加湿过程传质效果差,同时,再热盘管也增加了风阻和风机电耗。
实用新型内容
[0007] 本实用新型的一个目的是提出一种加湿效果良好、节能且高效的循环水湿膜加湿系统;
[0008] 本实用新型的另一个目的是提出一种减少湿膜阻力,减少加湿能耗的循环水湿膜加湿系统。
[0009] 为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0010] 一种循环水湿膜加湿系统,包括安装在空调箱或送风管道内的湿膜单元、湿度传感器、控制装置、提供25-35°C的低温热水的一次侧回路和与其通过换热器连接形成循环水喷淋和回流的二次侧回路;所述湿膜单元的上方设置布液装置,其下方设置接水排放装置;所述接水排放装置通过循环水管路中的水泵与所述换热器连接;所述控制装置依次与变频器和所述水泵连接,用于调节所述水泵的运行频率。
[0011] 优选的,所述布液装置通过管道与所述二次侧回路连接,用于将循环水喷淋到所述湿膜单元上。
[0012] 优选的,所述接水排放装置包括位于所述湿膜单元下方的接水盘,所述接水盘内设置排水管和补水管。
[0013] 优选的,所述循环水管路中设置有过滤器,所述过滤器的一端与所述水泵连接,其另一端与所述接水盘连接。
[0014] 优选的,所述一次侧回路的管路上设置一次侧电动阀。
[0015] 优选的,所述湿度传感器设置于空调箱或送风管道的送风口处。
[0016] 优选的,所述一次侧回路中的低温热水可通过工业余热或制冷系统冷凝热或太阳能热获得。
[0017] 本实用新型的有益效果为:
[0018] (I)本实用新型提供了一种循环水湿膜加湿系统,在传统循环水湿膜加湿器基础上增设一个低温热水热源,并通过换热器将热量传递给循环水以提高循环水喷淋温度,从而增加了湿膜表面与空气之间的水分子浓度差,增强了加湿效果,降低了加湿所利用的能源品位和能耗。
[0019] (2)本实用新型由于节能加湿器的低温热水由工业余热或制冷系统冷凝热或太阳能热等低温热源产生,既实现了对废热的回收利用,又提升了加湿效果,具有相当大的节能潜力。
[0020] (3)本实用新型中的湿膜单元安装于中央空调的空调箱或送风管道内,根据进入湿膜前的空气状态点和实际的应用背景,实现对空气的不同的热湿处理,从而达到对送风参数含湿量的要求,无需额外的风机提供空气流动的动力,节约了成本。
附图说明
[0021] 图1是现有的不同湿膜加湿系统的热湿过程与本实用新型优选实施例一提供的循环水湿膜加湿系统的热湿过程对比的焓湿图;
[0022] 图2是本实用新型优选实施例一提供的循环水湿膜加湿系统的结构示意图;
[0023] 图3是本实用新型优选实施例一提供的循环水湿膜加湿系统对空气热湿处理范围的焓湿图。
[0024] 图中,1、湿膜单元;2、湿度传感器;3、换热器;4、布液装置;5、接水排放装置;6、水泵;7、排水管;8、补水管;9、过滤器;10、一次侧电动阀。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0026] 优选实施例一:
[0027] 本实施例提供了一种循环水湿膜加湿系统,如图1-图3所示,该循环水湿膜加湿系统主要由安装在中央空调的空调箱或送风管道内的湿膜单元1、湿度传感器2、控制装置、提供低温热水的一次侧回路和与其通过换热器3连接的形成循环水喷淋和回流的二次侧回路组成。
[0028] 本实施例在传统的循环水湿膜加湿器的基础上增设一个低温热水热源,增加了对循环水的加热,形成了循环水喷淋和回流的二次侧回路和提供低温热水的一次侧回路,通过换热器将热量传递给循环水以提高循环水喷淋温度,如此,既增强了加湿效果,又降低了加湿所利用的能源品位和能耗。
[0029] 一次侧回路的管路上设置有一次侧电动阀10,用于控制一次侧供水的水量。一次侧供水为25-35°C的低温热水,该热水可以由工业余热、制冷系统冷凝热、太阳能热等方式获得;一次侧水通过换热器3将热量传到二次侧循环水中,使得二次侧喷淋水温可以维持在20°C以上,这样大大提高了循环水表面的蒸汽分压,从而增强了加湿效果。
[0030] 湿膜单元I的上方设有布液装置4,布液装置4通过管道与二次侧回路连接,通过布液装置4,循环水被均匀的喷淋到湿膜单元I上。湿膜单元I的下方设置接水排放装置5,接水排放装置5通过循环水管路中的水泵6与换热器3连接。接水排放装置5包括接水盘,接水盘位于湿膜单元I的下方,接水盘具有一定的储水功能,以防止水泵6空吸。接水盘内布有排水管7和补水管8,当需要全部更换循环水时,采用排水管7将循环水排掉;补水管8用于及时补充循环水以维持足够的循环水量,保证加湿系统工作正常。
[0031] 循环水管路中设有过滤器9,过滤器9的一端与水泵6连接,其另一端与接水盘连接,过滤器9用于过滤掉回水的杂质,减小换热器3脏堵的风险。湿度传感器2设置在空调箱或送风管道的送风口处,根据送风口空气的相对湿度大小通过变频器和控制装置来调节水泵6的运行频率,最终实现对加湿量的调节。
[0032] 在加湿状态下,空气进入湿膜单元1,处于送风状态点的干燥空气与湿膜单元I进行热质交换后得到含湿量满足要求的空气,该空气被送入室内。通过对喷淋水流量的调节,空气在湿膜单元I内可实现热湿过程线2-4的介于等温加湿和等焓加湿之间的降温增焓加湿(如图1所示),从而克服了传统湿膜加湿器等焓加湿造成的空气降温严重的缺点,提高了湿膜加湿器的整体优势。
[0033] 另外,根据进入湿膜前的空气状态点和实际的应用背景,本实施例中的循环水湿膜加湿系统通过调节喷淋流量和喷淋水温,不仅可以实现等焓加湿(如图3所示的热湿过程线1-2)、增焓加湿(如图3所示的热湿过程线1-3),还可以对空气实现等温加湿(如图3所示的热湿过程线1-4)、升温加湿(如图3所示的热湿过程线1-5)等热湿处理过程。
[0034] 本实施例中,湿膜单元安装于中央空调的空调箱或送风管道内,根据进入湿膜前的空气状态点和实际的应用背景,实现对空气的不同的热湿处理,从而达到对送风参数含湿量的要求,无需额外的风机提供空气流动的动力,节约了成本。而由于本湿膜加湿系统具有良好的加湿效果,湿膜面积可减小不少,则湿膜阻力相对传统的湿膜加湿器中湿膜阻力减小了不少。因此,湿膜单元的植入对空调机组风机能耗的增加也在较小的范围内。
[0035] 由于本实施例中的低温热水可由工业废热、制冷系统冷凝热等低温热源产生,既实现了对废热的回收利用,又提升了加湿效果,具有相当大的节能潜力。若节能加湿器中一次侧热水由冬季工厂冷机冷凝热回收而制取,利用节能加湿器替代电锅炉制取水蒸汽的蒸汽加湿、电极加湿、电热加湿、红外线加湿等加湿方法,节能率高达90%。
[0036] 以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:包括安装在空调箱或送风管道内的湿膜单元(I)、湿度传感器(2)、控制装置、提供25-35°C的低温热水的一次侧回路和与其通过换热器(3)连接的形成循环水喷淋和回流的二次侧回路; 所述湿膜单元(I)的上方设置布液装置(4),其下方设置接水排放装置(5); 所述接水排放装置(5)通过循环水管路中的水泵(6)与所述换热器(3)连接; 所述控制装置依次与变频器和所述水泵(6)连接,用于调节所述水泵(6)的运行频率。
2.根据权利要求1所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述布液装置(4)通过管道与所述二次侧回路连接,用于将循环水喷淋到所述湿膜单元(I)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述接水排放装置(5)包括位于所述湿膜单元(I)下方的接水盘,所述接水盘内设置排水管(7)和补水管(8)。
4.根据权利要求3所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述循环水管路中设置有过滤器(9),所述过滤器(9)的一端与所述水泵(6)连接,其另一端与所述接水盘连接。
5.根据权利要求1所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述一次侧回路的管路上设置一次侧电动阀(10 )。
6.根据权利要求1所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述湿度传感器(2)设置于空调箱或送风管道的送风口处。
7.根据权利要求1所述的一种循环水湿膜加湿系统,其特征在于:所述一次侧回路中的低温热水可通过工业余热或制冷系统冷凝热或太阳能热获得。
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