WO2013127352A1 - 实现气体除湿与净化的系统及方法 - Google Patents

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WO2013127352A1
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container
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Inventor
李瑞峰
刘杰
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Li Ruifeng
Liu Jie
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for realizing industrial gas dehumidification and purification by using the energy of flowing gas in a pipeline, and adopting a semiconductor refrigeration chip group, and belongs to the technical field of cooling and dehumidification.
  • the dehumidification of large-flow gas in industrial production mainly includes four methods of heating and dehumidifying, cooling and dehumidifying, dehumidifying agent, and membrane dehumidification.
  • the first two methods need externally providing electric energy to maintain Work correct.
  • the present invention 4 is directed to a method for propelling a micro gas turbine generator using a pipeline flowing gas kinetic energy to supply electrical energy to a consumer within the same gas.
  • a system for realizing gas dehumidification and purification wherein the closed container A is connected to the closed container B through a connecting pipe, and a micro gas turbine generator is disposed inside the closed container A, and one end of the closed container A is disposed There is an air inlet, and a differential pressure gauge is installed on the upper part of the air inlet;
  • An exhaust port is provided at one end of the sealed container B, and a differential pressure gauge is installed at an upper portion of the exhaust port; an upper partition plate and a lower partition plate are respectively disposed inside the sealed container B, and a vertical partition plate is disposed at a central portion of the closed container B, a controller is disposed on one side of the longitudinal partition of the partition _h, and a humidity sensor is disposed on the other side;
  • a semiconductor refrigeration chip group is mounted on the mediastinum, and one side of the semiconductor refrigeration chip group is provided with a cooling fin, and the other is a heat sink is disposed on the side; an accumulator is disposed on one side of the lower partition of the lower partition, and a water blocker is disposed on the other side, and a filter is disposed on the lower portion of the accumulator and the water blocker;
  • the lower end of the closed container B is provided with a drain port, and a drain valve is installed on the drain port, and the drain valve can be automatically or manually
  • a method for realizing gas dehumidification and purification wherein the flowing gas is sealed by the air inlet port to drive the micro gas turbine generator to generate electricity, and the power supply wire supplies the electric energy to the sealed container B through the connecting pipe.
  • the controller controls the semiconductor refrigeration chip set sealed in the mediastinum; then the gas cooling fin is cooled and the water is atomized therein, and the atomized gas is stored by the energy storage device to ensure the subsequent cooling.
  • the cooling is stable, and the atomized gas is initially dehumidified; then the gas is filtered through the filter to filter the solid impurity component, and the separated solid impurities fall into the lower water storage container along with the preliminary dehumidification water, and are drained through the drain valve.
  • the port discharges the closed container B; the gas further separates the remaining moisture in the gas through the water blocker; then the gas dissipates heat to the semiconductor refrigeration chip group through the heat sink; the moisture sensor measures the amount of gas after dehumidification, and the controller is For the control signal; the differential pressure gauge is for the hometown is for monitoring data; the dehumidified gas ⁇ is discharged through the exhaust port .
  • the invention has the following beneficial effects: (1) The system can select self-power generation or an electric power supply mode, and has high environmental adaptability; (2) high efficiency of cooling dehumidification method and high semiconductor cooler Stability; (3) No moving parts in the refrigeration part, small size, high reliability, low maintenance cost, long life; (4) Flexible adjustment of system working condition, optimal dehumidification and purification according to actual needs of the site.
  • Figure 1 is a schematic view of the structure of the present invention.
  • the hermetic container A3 is connected to the hermetic container 5 through the connecting tube 4, and an air inlet 1 is provided at one end of the airtight container A3, and a differential pressure gauge 18 is attached to the upper portion of the air inlet 1;
  • the inside of the A3 is provided with a micro gas turbine generator 2.
  • An exhaust port 17 is provided at one end of the closed container 5, and a differential pressure gauge 18 is attached to an upper portion of the exhaust port 17; an upper partition plate 8 and a lower partition plate 15 are disposed inside the closed container 5, respectively, in the closed container 5
  • a vertical partition 7 is provided in the middle.
  • a controller 6 is provided on one side of the upper vertical partition 7 of the partition plate 8, and a humidity sensor 19 is provided on the other side.
  • a semiconductor cooling fin group 12 is mounted on the vertical partition 7, a cooling fin 9 is disposed on one side of the semiconductor refrigerating sheet group 12, and a heat sink 11 is disposed on the other side.
  • An accumulator 10 is disposed on one side of the lower vertical partition 7 of the lower partition plate 15, and a water blocker 14 is disposed on the other side, and a filter 13 is disposed at a lower portion of the accumulator 10 and the water blocker 14.
  • the lower end of the closed container ⁇ 5 is provided with a drain port 16, and a drain valve 20 is attached to the drain port 16, and the drain valve 20 can be either automatic or manual.
  • the differential pressure gauge 18 is for monitoring data to avoid the occurrence of blockage of solid impurities. When the pressure display exceeds the specified value, the system needs to be under-sweeped.
  • the micro gas turbine generator 2 and the closed container A3 can be removed according to actual needs, and the controller 6 will be placed in the closed container.
  • the subsequent cooling is stabilized, and the atomized gas is preliminarily dehumidified; then the gas is filtered through the filter 13 to filter the solid impurities, and the separated solid impurities fall into the lower water storage container with the moisture separated by the preliminary dehumidification, and pass through the drain valve 20 Discharging the closed container ⁇ 5 from the drain port 16; the gas is again separated from the remaining water in the gas by the water blocker 14; The gas dissipates heat to the semiconductor refrigeration chip group 12 through the heat sink 11; the humidity sensor 19 supplies a control signal to the dehumidified gas, and provides a control signal for the controller ;; the differential pressure gauge 18 is for monitoring data; after dehumidification The gas is finally discharged through the exhaust port 17.

Abstract

一种实现气体除湿与净化的系统，其特征在于，密闭容器A通过联接管与密闭容器B贯通连接，在密闭容器A的内部设置有微型气体涡轮发电机，所述密闭容器A的一端设置有进气口，在进气口的上部安装有差压表；在密闭容器B的一端设置有排气口，在排气口的上部安装有差压表；在密闭容器B内部分别设置有上隔板与下隔板，密闭容器B的中部设置有纵隔板。

Description

说 明 书
实现气体除湿与^匕的系 法
技賴域
本发明涉及一种利用管道中流动气体的能量进行发电，并采用半导体制冷片组实现 工业气体除湿与净化系统及方法， 属于冷却除湿方面的技术领域。
背景技术
对于偏远野外孤立的、无外部电力供应， 或环境空间条件受限， 或不宜使用外部电 力供电，而又需要对工艺管道中流动气体进行除湿和净化或其他需要提供电能供应的生 分利用工艺管道中流动气体的动能进行自发电， 自给自足的电能供应。
目前工业生产过程中大流量气体除湿主要有升温 降湿、冷却除湿、吸湿剂除湿、 膜法除湿四种方法，其中除后两者无需消耗电能外，前两种种方法均需要外部提供电能 以维持工作糾。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足,本发明 4是供一种利用管道流动气体动能推动微型气 体涡轮发电机， 向同一气体通»器内的用电装置提供电能的方法。
本发明的技术方案如下：
一种实现气体除湿与净化的系统，其特 ^于， 密闭容器 A通过联接管与密闭容器 B贯通连接， 在密闭容器 A的内部设置有微型气体涡轮发电机， 所述密闭容器 A的一端 设置有进气口， 在进气口的上部安装有差压表；
在密闭容器 B的一端设置有排气口， 在排气口的上部安装有差压表； 在密闭容器 B 内部分别设置有上隔板与下隔板， 密闭容器 B的中部设置有纵隔板，在所 隔^ _h部 纵隔板的一侧设置有控制器， 另一侧设置有湿度传感器；
在纵隔 安装有半导体制冷片组，所述半导体制冷片组的一侧设置冷却片，另一 侧设置散热片； 在下隔板下部纵隔板的一侧设置有储能器， 另一侧设置有阻水器， 所述 储能器与阻水器的下部设置过滤器；
密闭容器 B的下端设置有排水口，在排水口上安装排水阀，所述排水阀既可自动也 可手动
一种实现气体除湿与净化的方法，其特 ^于，流动的气体由进气口 ^密闭容器 A后， 带动微型气体涡轮发电机发电， 供电导线通过联接管内将电能提供给位于密闭容 器 B中的控制器，控制器对封固在纵隔 的半导体制冷片组进行控制； 然后气体^ 冷却片被冷却并使其中水分雾化，雾化后的气体通过储能器对冷能量进行储存，保证后 续冷却的稳定，并初步对雾化的气体除湿； 然后气体经过过滤器对固体杂质成分进行过 滤，分离出的固体杂质随初步除湿分离出的水分落入下部储水容器中，经排水阀从排水 口排出密闭容器 B; 气体通过阻水器再次对气体中剩余水分进一步分离； 然后气体 通过散热片对半导体制冷片组进行散热； 湿度传感器对除湿后的气体进 ^则量，为控制 器才是供控制信号； 差压表为系乡 ϋ是供监测数据； 除湿后的气体 ^^经排气口排出。
本发明与 技^目比，其有益效果是： （1)本系统可选择自发电或夕卜部供电方式， 环境适应性强； （2)兼有冷却除湿法的高效率和半导体制冷器的高稳定性； （3)制冷部分 无运动部件， 体积小， 可靠性高， 低维护成本， , 长寿命； （4)可根据现场实际 需要灵活调整系统工作状态， 最佳除湿和净化 «。
附图说明
图 1是本发明的结构示意图。
图中： 1进气口、 2微型气体涡轮发电机、 3密闭容 A、 4联接管、 5密闭容器^ 6控 制器、 7纵隔板、 8上隔板、 9冷却片、 10储能器、 11散热片、 12半导体制冷片组、 13 过滤器、 14阻水器、 15下隔板、 16 ·#水口、 Π ·#气口、 18差压表、 19湿度传感器、 20排水阀。 实^ Γ式
如图 1所示， 密闭容器 A3通过联接管 4与密闭容器 Β5贯通连接， 在密闭容器 A3 的一端设置有进气口 1 , 在进气口 1的上部安装有差压表 18; 在密闭容器 A3的内部设 置有微型气体涡轮发电机 2。
在密闭容器 Β5的一端设置有排气口 17, 在排气口 17的上部安装有差压表 18; 在 密闭容器 Β5内部分别设置有上隔板 8与下隔板 15 , 在密闭容器 Β5的中部设置有纵隔 板 7。 在所 隔板 8上部纵隔板 7的一侧设置有控制器 6, 另一侧设置有湿度传感器 19。 在纵隔板 7上安装有半导体制冷片组 12, 在半导体制冷片组 12的一侧设置冷却片 9, 另一侧设置散热片 11。 在下隔板 15下部纵隔板 7的一侧设置有储能器 10, 另一侧 设置有阻水器 14 , 在储能器 10与阻水器 14的下部设置过滤器 13。
密闭容器 Β5的下端设置有排水口 16 , 在排水口 16上安装排水阀 20, 所述排水阀 20既可自动也可手动 #乍。
所述差压表 18为本系乡 ϋ是供监测数据， 避免固体杂质堵塞发生。 当压力显示超过 规定值时， 则需要对本系统进 ^欠扫处理。
当采用外部供电， 如电力^^电、风力发电、 太阳^^电时，微型气体涡轮发电 机 2以及密闭容器 A3可根据实际需要移除， 同时控制器 6将置于密闭容器 Β5 ^卜。 工作原理： 流动的气体由进气口 1进入密闭容器 A3后， 带动微型气体涡轮发电机 2发 电， 供电导线通过联接管 4内将电能提供^^于密闭容器 Β5中的控制器 6, 控制器 6 对封固在纵隔板 7上的半导体制冷片组 12进行控制； 然后气体^冷却片 9被冷却并 吏其中水分雾化， 雾化后的气体通过储能器 10对冷能量进行储存， 保证后续冷却的稳 定, 并初步对雾化的气体除湿； 然后气体经过过滤器 13对固体杂质成 行过滤， 分 离出的固体杂质随初步除湿分离出的水分落入下部储水容器中， 经排水阀 20从排水口 16排出密闭容器 Β5; 气体通过阻水器 14再次对气体中剩余水 —步分离； 然后 气体通过散热片 11对半导体制冷片组 12进行散热； 湿度传感器 19对除湿后的气体进 ί则量， 为控制器 ό提供控制信号； 差压表 18为系乡 ^是供监测数据； 除湿后的气体最 后经排气口 17排出。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种实现气体除湿与净化的系统， 其特 ^于， 密闭容器 A (3)通过联接管 (4) 与密闭容器 B (5)贯通连接，在密闭容器 A (3)的内部设置有微型气体涡轮发电机 (2) ,所 述密闭容器 A (3)的一端设置有进气口（1) , 在进气口（1)的上部安装有差压表 (18)； 在密闭容器 B (5)的一端设置有排气口（17) , 在排气口（17)的上部安装有差压表 (18) ;在密闭容器 B (5)内部分别设置有上隔板 (8)与下隔板 (15) , 密闭容器 B (5)的中部 设置有纵隔板 (7) ,在所述上隔板 (8)上部纵隔板 (7)的一侧设置有控制器 (6) ,另一侧设 置有湿度传感器 (19) ;
在纵隔板 (7)上安装有半导体制冷片组 (12) , 所述半导体制冷片组 (12)的一侧设置 冷却片（9) ,另一侧设置散热片（11)；在下隔板 (15)下部纵隔板 (7)的一侧设置有储能器 (10) ,另一侧设置有阻水器 (14) ,所述储能器 (10)与阻水器 (14)的下部设置过滤器 (13)； 密闭容器 B (5)的下端设置有排水口（16) , 在排水口（16)上安装排水阀（20) , 所述 排水阀（20)既可自动也可手动 #乍。
2.根据权利要求 1所述的一种实现气体除湿与净化的方法，其特 ^于，流动的气 体由进气口（1) ¾^密闭容器 （3)后， 带动微型气体涡轮发电机 (2)发电， 供电导线通 过联接管 (4)内将电能提供^^于密闭容器 B (5)中的控制器 (6) ,控制器 (6)对封固在纵 隔板 (7)上的半导体制冷片组 (12)进行控制；然后气体 ¾ 冷却片（9)被冷却并使其中水 分雾化， 雾化后的气体通过储能器 (10)对冷能量进行储存，保证后续冷却的稳定， 并初 步对雾化的气体除湿； 然后气体经过过滤器 (13)对固体杂质成 行过滤，分离出的固 体杂质随初步除湿分离出的水分落入下部储水容器中，经排水阀（20)从排水口（16)排出 密闭容器 B (5) ; ¾ ^气体通过阻水器 (14)再次对气体中剩余水分进一步分离； 然后气 体通过散热片（11)对半导体制冷片组 (12)进行散热；湿度传感器 (19)对除湿后的气体进 行测量， 为控制器 (6)提供控制信号； 差压表 (18)为系乡 ^是供监测数据； 除湿后的气体 经排气口（Π)排出。
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