CN205860241U - 一种空气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气处理装置，通过同一种溶液进行两种循环，实现除湿、除尘及再热的有机结合，再通过表冷器处理空气中的显热，使系统既具有溶液除湿节能环保的优点，同时可提高表冷器的进水温度，降低系统能耗。该空气处理装置包括箱体、第一挡水板、第二挡水板、除湿装置、除尘装置、翅片盘管、表冷器、整流板和风机，以及设置在箱体外部的连接装置；第一挡水板和第二挡水板固定连接在箱体内壁上，且第一挡水板靠近箱体的空气输入端；除湿装置和除尘装置位于第一挡水板和第二挡水板之间；翅片盘管、表冷器、整流板和风机依次排列在第二挡水板和空气输出端之间；连接装置分别连接除湿装置、除尘装置和翅片盘管，形成循环回路。
Description
技术领域
本实用新型属于空气调节技术领域，具体来说，涉及一种空气处理装置。
背景技术
现有空气处理装置多采用组合式空调箱，系统将7摄氏度的冷冻水送入空调箱的表冷器中，进而对空气进行降温除湿。但是，这种处理方式会导致表冷器经常处于是湿工况运行状态。表冷器不仅要求冷水机组蒸发温度很低，而且盘管表面容易滋生细菌，空气品质较差。为解决上述问题，热湿独立处理的方式应运而生，这种方式可将空气湿负荷和显热负荷分开处理，极大的提高了系统的除湿效率及能效比，而溶液除湿作为热湿处理的一种有效方式更是受到广泛关注。
同时，随着人们生活水平的提高及人员工作性质的改变，人们停留在室内的时间已超过80%。因此，房间内部必须具备清新、高效、舒适的环境，这些改变为空调市场带来了广阔的发展空间，也带来了严峻的挑战。无论对于工业的生产还是居民的生活，空气的品质都是非常关键的，空气品质不但会影响到生产产品的质量，还会影响到人们的身体健康。目前，主要通过在组合式空调箱中设置不同等级的空气过滤器处理空气中的颗粒物及污染物。但是，采用这种方式不仅需要额外增加一套装置，同时，由于空气过滤器具有较大的阻力，往往以牺牲风机的能耗为代价来净化空气，造成能源的浪费。
发明内容
本实用新型提供一种空气处理装置，通过同一种溶液进行两种循环，实现除湿、除尘及再热的有机结合，再通过表冷器处理空气中的显热，使系统既具有溶液除湿节能环保的优点，同时可提高表冷器的进水温度，降低系统能耗，并保持表冷器表面的清洁，避免滋生细菌，污染空气。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用一种空气处理装置，该装置包括箱体、设置在箱体内部的第一挡水板、第二挡水板、除湿装置、除尘装置、翅片盘管、表冷器、整流板和风机，以及设置在箱体外部的连接装置；箱体的一端为空气输入端，另一端为空气输出端；第一挡水板和第二挡水板固定连接在箱体内壁上，且第一挡水板靠近箱体的空气输入端；除湿装置和除尘装置位于第一挡水板和第二挡水板之间，除尘装置比除湿装置靠近箱体的空气输入端；翅片盘管、表冷器、整流板和风机依次排列在第二挡水板和空气输出端之间，且风机靠近空气输出端；连接装置分别连接除湿装置、除尘装置和翅片盘管，形成循环回路。
作为优选例，所述的除尘装置包括第一溶液分布器，第一溶液分布器固定连接在箱体内腔上部，箱体的底面设有第一溶液输出端，第一溶液输出端与第一溶液分布器相对。
作为优选例，所述的除湿装置包括填料和第二溶液分布器，填料固定连接在箱体内腔中，第二溶液分布器固定连接在箱体内腔上部，且第二溶液分布器位于填料正上方；箱体的底面设有第二溶液输出端，第二溶液输出端位于填料的正下方。
作为优选例，所述的连接装置包括第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、溶液泵、套管换热器和气液分离器；其中，第三电动阀的第三电动阀输入端与第一溶液输出端连接，第三电动阀输出端通过第一管道与溶液泵的溶液泵输入端连接，第四电动阀的第四电动阀输入端与第二溶液输出端连接，第四电动阀的第四电动阀输出端与第一管道连接；溶液泵的溶液泵输出端通过第二管道与气液分离器的气液分离器输入端连接，第二管道中连接有套管换热器，且套管换热器的内管和第二管道连通；气液分离器上部设置开孔，气液分离器的气液分离器输出端通过第三管道与翅片盘管输入端连接，翅片盘管第一输出端和第一电动阀的第一电动阀输入端连接，第一电动阀的第一电动阀输出端与第一溶液分布器的第一溶液分布器输入端连接；翅片盘管第二输出端和第二电动阀的第二电动阀输入端连接，第二电动阀的第二电动阀输出端与第二溶液分布器的第二溶液分布器输入端连接。
作为优选例，所述的连接装置还包括过滤器，过滤器连接在第一管道中，过滤器的过滤器输出端与溶液泵输入端连接。
作为优选例，所述的气液分离器中盛装溶液，该溶液为氯化钙、氯化锂或者溴化锂。
作为优选例，所述的表冷器设有表冷器输入端和表冷器输出端，表冷器输入端和表冷器输出端与冷水机组或者水箱连接。
与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
（1）本实用新型实施例通过同一种溶液进行两种循环，实现除湿、除尘、再热三种功能的有机结合，使系统既具有溶液除尘、除湿和再热功能，又具有节能环保的优点。本实用新型实施例中，通过设置除湿装置和除尘装置，实现对空气的除尘和除湿。同时通过设置连接装置，实现利用同种溶液，在除湿装置、除尘装置和翅片盘管中循环使用，达到节能环保的目的。同时，本实用新型实施例通过溶液吸附空气中的颗粒物及污染物，不需要额外安装空气过滤装置，实现除湿除尘设备的一体化，降低了设备投资费用。另外，本实用新型实施例利用溶液再生后的热量对空气进行加热，实现系统的热回收利用，不需要额外的热量对空气进行再热，降低了系统的能耗。
（2）本实用新型实施例利用溶液作为除尘的介质，不需要安装空气过滤装置，可以减少系统阻力。这样也就降低为空气输送提供动力的风机的压头，提高风机的效率，减少系统用能。
（3）实用新型可以提高冷水机组的冷冻水温度，可进一步降低系统能耗。同时，表冷器冷水温度提高后，还可以改善表冷器表面的卫生状况，减少表冷器表面细菌滋生，确保空气的洁净。通常冷冻水温度是7oC。本实用新型中使用的冷冻水温度可达12oC以上。常规的空调系统需要由冷水机组提供7oC的冷冻水，由其产生的冷量一部分用来去除空气的潜热负荷（即除湿），一部分用来去除空气的显热负荷（即降温）。本系统中，空气的潜热负荷由溶液除湿装置来承担。这样冷水机组仅需承担显热负荷。因此，本实施例就不需要那么低的水温了。通常情况下，12oC或者更高的水温就可以满足去除显热的要求。溶液除湿过程耗能设备仅有溶液泵，这个过程的能耗要比冷水机组的能耗小得多。因此，本实施例明显降低了系统能耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图中有：空气输入端1，空气输出端2，翅片盘管第一输出端3，翅片盘管第二输出端4，第一溶液分布器输入端5，第二溶液分布器输入端6，第一溶液输出端7，第二溶液输出端8，过滤器第一输入端9，过滤器第输二入端10，套管换热器第一输入端11，套管换热器第一输出端12，气液分离器输入端13，气液分离器输出端14，翅片盘管输入端15，套管换热器第二输入端16，套管换热器第二输出端17，第一挡水板18，填料19，第二挡水板20，翅片盘管21，第一溶液分布器22，第二溶液分布器23，过滤器24，箱体25，套管换热器26，气液分离器27，溶液28，开孔29，第一电动阀30，第一电动阀输入端31，第一电动阀输出端32，第二电动阀33，第二电动阀输入端34，第二电动阀输出端35，第三电动阀36，第三电动阀输入端37，第三电动阀输出端38，第四电动阀39，第四电动阀输入端40，第四电动阀输出端41，过滤器输出端42，溶液泵43，溶液泵输入端44，溶液泵输出端45，表冷器46，整流板47，风机48，表冷器输入端49，表冷器输出端50。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本实用新型实施例的一种空气处理装置，包括箱体25、设置在箱体25内部的第一挡水板18、第二挡水板20、除湿装置、除尘装置、翅片盘管21、表冷器46、整流板47和风机48，以及设置在箱体25外部的连接装置；箱体25的一端为空气输入端1，另一端为空气输出端2；第一挡水板18和第二挡水板20固定连接在箱体25内壁上，且第一挡水板18靠近箱体25的空气输入端1；除湿装置和除尘装置位于第一挡水板18和第二挡水板20之间，除尘装置比除湿装置靠近箱体25的空气输入端1；翅片盘管21、表冷器46、整流板47和风机48依次排列在第二挡水板20和空气输出端2之间，且风机48靠近空气输出端2；连接装置分别连接除湿装置、除尘装置和翅片盘管21，形成循环回路。
上述实施例的空气处理装置，利用一套装置实现了空气除湿、除尘和再热三种功能。首先对空气进行除尘处理，将空气中的灰尘通过除尘装置清除。然后将除尘后的空气通过除湿装置进行除湿。在除尘过程中，除尘装置也实现了对空气的初步除湿。再将除湿后的空气通过翅片盘管21进行再热处理。由于本实施例采用溶液除尘除湿，所以在箱体25内部的第一挡水板18、第二挡水板20，避免除尘除湿过程中，溶液流出除尘段和除湿段，对其他处理过程产生影响。本实施例设置的连接装置，实现溶液在除湿装置、除尘装置和翅片盘管21中循环流动，利用同一种溶液实现空气的除湿、除尘和再热，从而节约能源，降低成本。
作为优选例，所述的除尘装置包括第一溶液分布器22，第一溶液分布器22固定连接在箱体25内腔上部，箱体25的底面设有第一溶液输出端7，第一溶液输出端7与第一溶液分布器22相对。采用第一溶液分布器22对空气进行除尘。溶液通过第一溶液分布器22向下喷洒，与流动的空气接触，从而将空气中的尘埃吸附，并向下流动。吸附尘埃的溶液从第一溶液输出端7流出。这避免溶液在箱体25中聚集。第一溶液分布器22可以为方形或者圆盘形。第一溶液分布器22设有均匀分布的小孔。
作为优选例，所述的除湿装置包括填料19和第二溶液分布器23，填料19固定连接在箱体25内腔中，第二溶液分布器23固定连接在箱体25内腔上部，且第二溶液分布器23位于填料19正上方；箱体25的底面设有第二溶液输出端8，第二溶液输出端8位于填料19的正下方。第二溶液分布器23可以为方形或者圆盘形。第二溶液分布器23设有均匀分布的小孔。溶液通过第二溶液分布器23流入填料19中。空气进入填料19后，与填料19表面的溶液接触，溶液吸附空气中的水分子，进行除湿处理。除湿后的空气流出填料19。除湿之前的溶液为浓溶液，对空气进行除湿之后，浓溶液变为稀溶液。稀溶液从第二溶液输出端8流出。
作为优选例，所述的连接装置包括第一电动阀30、第二电动阀33、第三电动阀36、第四电动阀39、溶液泵43、套管换热器26和气液分离器27；其中，第三电动阀36的第三电动阀输入端37与第一溶液输出端7连接，第三电动阀输出端38通过第一管道与溶液泵43的溶液泵输入端44连接，第四电动阀39的第四电动阀输入端40与第二溶液输出端8连接，第四电动阀39的第四电动阀输出端41与第一管道连接；溶液泵43的溶液泵输出端45通过第二管道与气液分离器27的气液分离器输入端13连接，第二管道中连接有套管换热器26，且套管换热器26的内管和第二管道连通；气液分离器27上部设置开孔29，气液分离器27的气液分离器输出端14通过第三管道与翅片盘管输入端15连接，翅片盘管第一输出端3和第一电动阀30的第一电动阀输入端31连接，第一电动阀30的第一电动阀输出端32与第一溶液分布器22的第一溶液分布器输入端5连接；翅片盘管第二输出端4和第二电动阀33的第二电动阀输入端34连接，第二电动阀33的第二电动阀输出端35与第二溶液分布器23的第二溶液分布器输入端6连接。气液分离器27中盛装的溶液28。通过调节气液分离器27中溶液28的充注量，可保证系统溶液需求量。作为优选例，该溶液28为氯化钙、氯化锂或者溴化锂。溶液泵43为定频和变频中的一种。
通过设置连接装置，实现了溶液在除尘装置、除湿装置和翅片盘管21中的循环流动，从而大大节约了能源。从第一溶液输出端7和第二溶液输出端8流出的溶液，通过溶液泵43，泵送到套管换热器26中。在套管换热器26中，溶液与流过套管换热器26中的高温液体进行换热，使得溶液蒸发部分气体，并升高温度。溶液从稀溶液变为浓溶液。升温后的溶液进入气液分离器27中，蒸发的部分气体通过气液分离器27的开孔29排出。溶液通过第三管道进入翅片盘管21。流入翅片盘管21的溶液是高温的浓溶液。箱体25中的空气流经翅片盘管21时，与翅片盘管21中的高温的浓溶液进行换热。空气升温，浓溶液降温。升温后的空气流向表冷器46。降温后的浓溶液流向第一电动阀30和第二电动阀33。浓溶液又通过第一电动阀30和第二电动阀33流入第一溶液分布器22和第二溶液分布器23中，从第一溶液分布器22和第二溶液分布器23流出的溶液再从第一溶液输出端7和第二溶液输出端8流出。这样实现了溶液的循环利用，大大节约了能源。该过程中，设置翅片盘管21，实现了对除湿除尘后的空气进行再热。同时该过程仅仅通过增加翅片盘管21，利用溶液自身的热量对空气进行加热，有效节约了能源。
通过设置第一电动阀30和第二电动阀33，可以实现溶液在第一溶液分布器22和第二溶液分布器23中分配的量。当空气含湿量大时，加大第二电动阀33的开度，使得更多的溶液流入第二溶液分布器23中。当空气含尘量大时，加大第一电动阀30的开度，使得更多的溶液流入第一溶液分布器22中。通过将第一电动阀30和第二电动阀33自动设置为不同的开度，可对除湿与除尘液体的比例进行调节。同样，通过将第三电动阀36和第四电动阀39设置为不同的开度，可对返回液体的流量及再生速度进行调节。
作为优选例，所述的连接装置还包括过滤器24，过滤器24连接在第一管道中，过滤器24的过滤器输出端42与溶液泵输入端44连接。由于从第一溶液输出端7输出的溶液中含有灰尘，所以设置过滤器24，用于过滤溶液中的灰尘。同样，从第二溶液输出端8输出的溶液中也会含有少量灰尘，通过过滤器24过滤溶液中的灰尘。这样在重复利用溶液进行除湿除尘时，溶液将保持自身的洁净，不含有灰尘。第四电动阀输出端41作为过滤器24的第一输入端口9。第三电动阀输出端38作为过滤器24的第二输入端口10。
作为优选例，所述的表冷器46设有表冷器输入端49和表冷器输出端50，表冷器输入端49和表冷器输出端50与冷水机组或者水箱连接。
利用上述实施例的空气处理装置对空气进行处理的方法，包括：启动风机48，将含尘空气通过空气输入端1输入箱体25中，经第一挡水板18进入除尘段，利用第一溶液分布器22喷淋下来的溶液吸附空气中的颗粒物及污染物，并进行一级除湿，然后，将空气送入除湿段，利用第二溶液分布器23喷淋下来的溶液流经填料19，空气与填料19表面的溶液接触时，实现二级除湿；将除尘除湿后的空气经第二挡水板20排出除湿段，利用翅片盘管21对空气进行再热处理，形成高温空气，再利用表冷器46对高温空气进行冷却，然后经过整流板47的整流，最后由风机48将处理后的空气由空气输出端2送出；
从第一溶液分布器22和第二溶液分布器23中喷淋出的液体，经连接装置收集，同时，连接装置与翅片盘管21连接，形成溶液的循环利用。
上述方法中，所述的从第一溶液分布器22和第二溶液分布器23中喷淋出的液体，经连接装置收集，同时，连接装置与翅片盘管21连接，形成溶液的循环利用，具体包括：
将翅片盘管第一输出端3流出的溶液经第一溶液分布器22后，从第一溶液输出端7流出，依次经过第三电动阀36、过滤器24和溶液泵43，进入套管换热器第一输入端11；
将翅片盘管第二输出端4流出的溶液经第二溶液分布器23后，从第二溶液输出端8流出，依次经过第四电动阀39、过滤器24和溶液泵43，进入套管换热器第一输入端11；
从第一溶液输出端7流出的溶液和第二溶液输出端8流出的溶液在套管换热器26中，与套管换热器第二输入端16流入的高温液体进行换热，实现溶液的再生过程，换热后的溶液温度升高，并通过套管换热器第一输出端12流入气液分离器27中，将升温过程中产生的气体通过气液分离器27上部的开孔29排出；套管换热器第二输入端16流入的高温液体经换热后由套管换热器第二输出端17流出；
升温后的溶液从气液分离器输出端14流出，通过翅片盘管输入端15进入翅片盘管21中，与流经箱体25的空气进行换热，溶液温度降低；降温后的溶液通过翅片盘管第一输出端3和第一电动阀30进入第一溶液分布器22中，并通过翅片盘管第二输出端4和第二电动阀33进入第二溶液分布器23中；
以此循环，直至结束。
上述方法中，所述的表冷器46设有表冷器输入端49和表冷器输出端50，表冷器输入端49与冷水机组的输出端连接，表冷器输出端50与冷水机组的输入端连接；或者表冷器输入端49与水箱的输出端连接，表冷器输出端50与水箱的输入端连接。
上述实施例的方法，通过溶液除尘装置替代了空气过滤装置，降低了系统的阻力，进而降低了空气输送系统的能耗。另外，采用套管换热器替代传统的电加热器对溶液进行再生，一方面可以与翅片换热器结合实现热回收利用，对空气进行再热，节约能源，另一方面，可利用低品位能源或者热泵与套管换热器结合，提高能源利用效率。本实施例利用同一种溶液，实现除湿、除尘和再热三种功能，系统不需要单独设置空气过滤装置，不仅可以简化设备的设计及加工过程，还可以降低设备成本。
本实施例中，溶液除湿具有较好的除湿效果，将除湿过程与除尘过程进行整合，不仅可以使得系统具有溶液除湿的优点，也可省去空气过滤装置。这样不仅可以简化设备，降低系统的初投资费用，同时可以降低系统的阻力，进一步降低系统的能耗。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种空气处理装置，其特征在于，该装置包括箱体（25）、设置在箱体（25）内部的第一挡水板（18）、第二挡水板（20）、除湿装置、除尘装置、翅片盘管（21）、表冷器（46）、整流板（47）和风机（48），以及设置在箱体（25）外部的连接装置；箱体（25）的一端为空气输入端（1），另一端为空气输出端（2）；第一挡水板（18）和第二挡水板（20）固定连接在箱体（25）内壁上，且第一挡水板（18）靠近箱体（25）的空气输入端（1）；除湿装置和除尘装置位于第一挡水板（18）和第二挡水板（20）之间，除尘装置比除湿装置靠近箱体（25）的空气输入端（1）；翅片盘管（21）、表冷器（46）、整流板（47）和风机（48）依次排列在第二挡水板（20）和空气输出端（2）之间，且风机（48）靠近空气输出端（2）；连接装置分别连接除湿装置、除尘装置和翅片盘管（21），形成循环回路。
2.按照权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于，所述的除尘装置包括第一溶液分布器（22），第一溶液分布器（22）固定连接在箱体（25）内腔上部，箱体（25）的底面设有第一溶液输出端（7），第一溶液输出端（7）与第一溶液分布器（22）相对。
3.按照权利要求2所述的空气处理装置，其特征在于，所述的除湿装置包括填料（19）和第二溶液分布器（23），填料（19）固定连接在箱体（25）内腔中，第二溶液分布器（23）固定连接在箱体（25）内腔上部，且第二溶液分布器（23）位于填料（19）正上方；箱体（25）的底面设有第二溶液输出端（8），第二溶液输出端（8）位于填料（19）的正下方。
4.按照权利要求3所述的空气处理装置，其特征在于，所述的连接装置包括第一电动阀（30）、第二电动阀（33）、第三电动阀（36）、第四电动阀（39）、溶液泵（43）、套管换热器（26）和气液分离器（27）；其中，
第三电动阀（36）的第三电动阀输入端（37）与第一溶液输出端（7）连接，第三电动阀输出端（38）通过第一管道与溶液泵（43）的溶液泵输入端（44）连接，第四电动阀（39）的第四电动阀输入端（40）与第二溶液输出端（8）连接，第四电动阀（39）的第四电动阀输出端（41）与第一管道连接；溶液泵（43）的溶液泵输出端（45）通过第二管道与气液分离器（27）的气液分离器输入端（13）连接，第二管道中连接有套管换热器（26），且套管换热器（26）的内管和第二管道连通；气液分离器（27）上部设置开孔（29），气液分离器（27）的气液分离器输出端（14）通过第三管道与翅片盘管输入端（15）连接，翅片盘管第一输出端（3）和第一电动阀（30）的第一电动阀输入端（31）连接，第一电动阀（30）的第一电动阀输出端（32）与第一溶液分布器（22）的第一溶液分布器输入端（5）连接；翅片盘管第二输出端（4）和第二电动阀（33）的第二电动阀输入端（34）连接，第二电动阀（33）的第二电动阀输出端（35）与第二溶液分布器（23）的第二溶液分布器输入端（6）连接。
5.按照权利要求4所述的空气处理装置，其特征在于，所述的连接装置还包括过滤器（24），过滤器（24）连接在第一管道中，过滤器（24）的过滤器输出端（42）与溶液泵输入端（44）连接。
6.按照权利要求4或5 所述的空气处理装置，其特征在于，所述的气液分离器（27）中盛装溶液（28），该溶液（28）为氯化钙、氯化锂或者溴化锂。
7.按照权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于，所述的表冷器（46）设有表冷器输入端（49）和表冷器输出端（50），表冷器输入端（49）和表冷器输出端（50）与冷水机组或者水箱连接。
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|---|---|---|---|
| CN201620832923.8U CN205860241U (zh) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | 一种空气处理装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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