CN210035729U - 一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统中的空气热交换器上设有新风进口、热交换后出口、废热源进口和高温废气出口，废热源进口与锂电厂废热源出口连通。再生电加热器的进风口与空气热交换器的热交换后出口连接。转轮除湿机组内设有转轮除湿吸附段，转轮除湿吸附段的进风口与再生电加热器的出风口连通，转轮除湿吸附段的出风口与再生加热排风管道连通。再生风机设置在再生加热排风管道上。电加热器控制系统包括湿度传感器、湿度控制器、温度传感器、温度控制器和线性控制器，湿度传感器、湿度控制器与线性控制器信号连接，温度传感器、温度控制器和线性控制器信号连接。该系统有效利用工厂废热，节省能耗，具有很好的经济效益。

Description

一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产厂房的低湿空调技术领域，具体为一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统。

背景技术

锂电池生产厂房整套工艺流程中，一方面，有些工艺环节产生大量的废热，排放到空气中，造成大气污染。比如涂布工序中需要在涂布机内通过高温烘烤干燥去除浆料中的溶剂，使得固体物质很好的粘结在基材上，同时将高温废气排出室外。涂布机加热热源通常为电加热或导热油等，其排气温度可达约100℃。定容化成工序中化成柜或定容柜的排风温度约50~60℃。锂电池生产厂房工艺设备的配套压缩空气系统中，风冷空压机作为压缩空气气源时，空压机的排气温度达到70~80℃。

另一方面，锂电池生产厂房中大量工艺房间对湿度有很高的要求。如电芯装配间、一次注液间、二次注液间、化成间，其对空气的湿度要求从相对湿度20%至露点温度-50℃不等。这些房间的空调机组均需采用转轮除湿机组。而机组中的转轮吸附段的再生工序需要通过100℃左右的高温风对转轮吸附段进行干燥。对于无稳定可用热源的生产场所，其再生加热热源常采用电加热或蒸汽加热等方式，该部分的能耗占到转轮除湿机组总能耗的大部分，是转轮除湿机组的主要能源消耗点。

因此，设计一套转轮除湿空调再生节能系统，能够持续利用工厂产生的废热，还能降低转轮除湿空调机组再生加热耗电量，降低锂电池生产厂房中大量转轮除湿机组的运行能耗具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，以解决锂电厂产生的废热排放至空气中造成大气污染；锂电厂中转轮除湿机组需要高温风对转轮除湿吸附段进行干燥，能源消耗巨大的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，包括：

空气热交换器，其上设有新风进口、热交换后出口、废热源进口和高温废气出口，所述废热源进口与锂电厂废热源出口连通；

再生电加热器，其进风口与空气热交换器的热交换后出口连接；

转轮除湿机组，其内设有转轮除湿吸附段，所述转轮除湿吸附段的进风口与再生电加热器的出风口连通，转轮除湿吸附段的出风口与再生加热排风管道连通；

再生风机，设置在再生加热排风管道上；

电加热器控制系统，包括湿度传感器、湿度控制器、温度传感器、温度控制器和线性控制器，所述湿度传感器、湿度控制器与线性控制器信号连接，所述温度传感器、温度控制器和线性控制器信号连接。

优选地，所述湿度传感器和湿度控制器均安装在空调回风管道上。

优选地，所述温度传感器和温度控制器均安装在再生加热排风管道上。

优选地，所述空气热交换器的进风口处连接有新风过滤器。

优选地，所述线性控制器为调功器。

优选地，所述锂电厂废热源为涂布机的热排风。

优选地，所述锂电厂废热源为定容化成设备排风或风冷空压机排风。

与现有技术相比，本实用新型的特点和有益效果为：

（1）本实用新型提出了一种转轮除湿空调再生系统节能设计方案，充分利用了锂电厂生产工艺中产生的废热，通过间接换热的方式为转轮除湿机组再生风进行充分预热。一方面可以减少锂电厂废热排放。另一方面能够显著降低锂电池生产厂房的转轮除湿空调再生系统的运行能耗。针对不同工况，采用该方案可节省转轮除湿机组约50%的运行能耗，甚至更多。

（2）本实用新型的锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统采用合理的电加热控制系统，在湿度大于等于20%时，启动湿度控制系统。湿度小于20%时，则启动温度控制系统。与统一采用湿度控制相比，在湿度小于20%时采用温度控制系统，可以防止回风湿度参数频繁变动而导致再生电加热器控制出现明显延迟，从而保证控制精度和效果。

（3）本实用新型的锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统配置简单，只需要额外配置一台空气换热器，外加连接金属风管，初期投资低，具有很好的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为湿度控制系统的控制逻辑图。

图3为温度控制系统的控制逻辑图。

附图标注：1-空气热交换器、2-再生电加热器、3-转轮除湿机组、4-再生风机、5-锂电厂废热源、6-高温废气出口、7-转轮除湿吸附段、8-再生加热排风管道、9-线性控制器、10-湿度传感器、11-湿度控制器、12-空调回风管道、13-温度传感器、14-温度控制器、15-新风过滤器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

如图1所示为锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，包括空气热交换器（1）、再生电加热器（2）、转轮除湿机组（3）、再生风机（4）和电加热器控制系统。空气热交换器（1）上设有新风进口、热交换后出口、废热源进口和高温废气出口（6），空气热交换器（1）的进风口处连接有新风过滤器（15），可以隔绝外部空气中的细菌、异味、浮沉等污染物，向室内提供高质量的新风。空气热交换器（1）的废热源进口与锂电厂废热源（5）出口连通。室外新风经过新风过滤器（15）后，通过金属风管连接至空气热交换器（1）的新风进口，同时锂电厂废热源（5）通过金属风管接至空气热交换器（1）的废热源进口，室外新风在空气热交换器（1）中进行间接热交换，达到加热新风的效果。经过热交换后的高温废气经高温废气出口（6）排出室外。

当锂电厂废热源（5）温度很高而且风量充足时，比如涂布机的热排风。涂布机的热排风的温度可以达到大约100℃，该热排风经过空气热交换器（1）后，温度可以达到大约80℃。而一般转轮除湿机组（3）再生风入口温度为100～120℃。因此，涂布机的热排风经过换热后，基本能够满足再生加热的需求，或仅需极少量的电加热进行补充，显著降低能耗。

当锂电厂废热源（5）的温度不是很高而且风量不足时，比如定容化成设备排风或风冷空压机排风，此时新风经过换热后的温度可以达到40～50℃，需开启电加热进行补充加热，但电加热功率相比传统将常温风加热的方案也显著降低。

再生电加热器（2）的进风口与空气热交换器（1）的热交换后出口连接，热交换后的新风从空气热交换器（1）的热交换后出口排出，通过金属风管进入再生电加热器（2），将热交换后的新风加热至100～120℃。转轮除湿机组（3）内设有转轮除湿吸附段（7），转轮除湿吸附段（7）由于吸附了空气中的水分需要烘干。转轮除湿吸附段（7）的进风口与再生电加热器（2）的出风口连通，转轮除湿吸附段（7）的出风口与再生加热排风管道（8）连通。再生风机（4）设置在再生加热排风管道（8）上，用于排出转轮除湿吸附段（7）排出含水废气。

电加热器控制系统包括湿度传感器（10）、湿度控制器（11）、温度传感器（13）、温度控制器（14）和线性控制器（9），湿度传感器（10）、湿度控制器（11）与线性控制器（9）信号连接，温度传感器（13）、温度控制器（14）和线性控制器（9）信号连接。湿度传感器（10）用于检测室内空气湿度，并将该测得湿度信号发送给湿度控制器（11）。湿度控制器（11）用于接收来自湿度传感器（10）的湿度信号，分析室内空气湿度是否超标，并将是否超标的结果发送给线性控制器（9）。线性控制器（9）接收到湿度控制器（11）的信号后，根据该信号控制再生电加热器（2）开启或者关闭。温度传感器（13）用于检测室内空气温度，温度控制器（14）用于接收来自温度传感器（13）的温度信号，分析室内温度是否超标，并将是否超标的信号发送给线性控制器（9）。线性控制器（9）接收到温度控制器（14）的信号后，控制再生电加热器（2）开启或者关闭。

湿度传感器（10）和湿度控制器（11）均安装在空调回风管道（12）上。温度传感器（13）和温度控制器（14）均安装在再生加热排风管道（8）上。线性控制器（9）为调功器。调功器采用的可控硅控制，能够提高电加热控制精度，还能避免传统采用分级电加热的控制器由于频繁大功率启动产生多余耗电和冲击电网。当然，上述线性控制器（9）不仅限于调功器，如果未来有更新的实现线性控制的控制器，也能替换调功器。

如图2所示，当要求房间湿度≥20%时，启用湿度控制系统。即当湿度传感器（10）检测到湿度超标时，湿度传感器（10）将控制信号传送至湿度控制器（11），由湿度控制器（11）发出信号至线性控制器（9），线性控制器（9）控制再生电加热器（2）启动。

如图3所示，当要求房间湿度小于20%时，如露点温度-30℃，启用温度控制系统，对空气含湿量进行更加精确的控制。因为如果仍然采用图2中的湿度控制系统，会因为回风湿度参数的频繁波动导致再生电加热器（2）出现明显延迟，影响控制精度和效果。采用温度控制系统时，系统设定一个再生排风温度，当温度传感器（13）检测到排风温度偏低时，温度传感器（13）将控制信号传送给温度控制器（14），由温度控制器（14）发出信号至线性控制器（9），线性控制器（9）控制再生电加热器（2）启动。

上述锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统工作原理为：

（一）、室外新风经过新风过滤器（15）后，通过金属风管连接至空气热交换器（1），同时锂电厂废热源（5）通过金属风管接至空气热交换器（1），室外新风在空气热交换器（1）中进行间接热交换，达到加热新风的效果。经过热交换后的高温废气经高温废气出口（6）排出室外。

（二）、热交换后的新风通过金属风管进入再生电加热器（2），将热交换后的新风加热至100～120℃。

（三）、加热后的新风进入转轮除湿吸附段（16）中，将转轮除湿吸附段（16）中原来吸附的水分进行烘干。烘干后的含水废气，通过设置在再生加热排风管道（8）上的再生风机（4）排出室外。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于包括：

空气热交换器（1），其上设有新风进口、热交换后出口、废热源进口和高温废气出口（6），所述废热源进口与锂电厂废热源（5）出口连通；

再生电加热器（2），其进风口与空气热交换器（1）的热交换后出口连接；

转轮除湿机组（3），其内设有转轮除湿吸附段（7），所述转轮除湿吸附段（7）的进风口与再生电加热器（2）的出风口连通，转轮除湿吸附段（7）的出风口与再生加热排风管道（8）连通；

再生风机（4），设置在再生加热排风管道（8）上；

电加热器控制系统，包括湿度传感器（10）、湿度控制器（11）、温度传感器（13）、温度控制器（14）和线性控制器（9），所述湿度传感器（10）、湿度控制器（11）与线性控制器（9）信号连接，所述温度传感器（13）、温度控制器（14）和线性控制器（9）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述湿度传感器（10）和湿度控制器（11）均安装在空调回风管道（12）上。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述温度传感器（13）和温度控制器（14）均安装在再生加热排风管道（8）上。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述空气热交换器（1）的进风口处连接有新风过滤器（15）。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述线性控制器（9）为调功器。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述锂电厂废热源（5）为涂布机的热排风。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池厂房转轮除湿空调节能再生系统，其特征在于：所述锂电厂废热源（5）为定容化成设备排风或风冷空压机排风。

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