專利名稱:間壁式溶液媒介型全熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置。
背景技術(shù):
如今,隨著房間封閉性越來越強(qiáng),全熱回收裝置變得越來越常見。通常有兩種回收方式,顯熱回收和全熱回收,以板式換熱器為例,根據(jù)換熱板材料的不同,如果只傳遞顯熱,那么這種通風(fēng)設(shè)備稱為熱(顯熱)回收通風(fēng)設(shè)備(HRV),如果既能傳遞顯熱,又能傳遞潛熱,即同時伴有質(zhì)(濕)交換,那么這種通風(fēng)設(shè)備稱為能量(全熱)回收通風(fēng)設(shè)備(ERV)。
如鋁質(zhì)材料,它可以傳遞熱卻不可以傳濕,因此由鋁制的可稱為HRV;而紙質(zhì)材料,可以傳遞一些顯熱,此外,還可以通過濕的傳遞來進(jìn)行潛熱交換,因此紙制的可稱為ERV。但是由于紙的熱導(dǎo)率要比金屬的低,傳熱能力不高,單位面積換熱量太小,會使得需要的換熱面積過大,因此我們需要一種廉價,傳熱效率高的材料,全熱回收器,通常所用的是一種高級工程樹脂復(fù)合材料,它是一種發(fā)展了30多年、專門為能量回收通風(fēng)設(shè)備制造的材料,它具有高傳熱能力、中等的傳濕能力等許多優(yōu)點。
全熱式回收轉(zhuǎn)輪也是一種高效的全熱回收裝置,轉(zhuǎn)輪被安裝在通風(fēng)或空調(diào)設(shè)備的新風(fēng)和回風(fēng)側(cè)之間。新風(fēng)吹過轉(zhuǎn)輪的一半,同時,回風(fēng)通過轉(zhuǎn)輪的另一半。轉(zhuǎn)輪在新風(fēng)中被加熱加濕,新風(fēng)被冷卻去濕,然后又在回風(fēng)中被冷卻加濕,回風(fēng)被加熱加濕,如此循環(huán),新風(fēng)中的熱量和濕度就被轉(zhuǎn)移到了回風(fēng)中,新風(fēng)得到了預(yù)冷。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置。
間壁式溶液媒介型全熱回收裝置換熱板平行豎直排列,板間形成通道,前端間隔上、下封閉,后端間隔下、上封閉,一股氣流從前端下部未封閉的通道口流入,從后端上部未封閉的通道口流出,另一股氣流從前端上部未封閉的通道口流入,從后端下部未封閉的通道口流出,換熱板下設(shè)溶液槽,溶液泵進(jìn)液管與出液管分別與溶液槽、換熱板上端相接。
本實用新型可以采用多組不同溫度和濃度的溶液代替單一狀態(tài)的溶液,有利于增大傳熱傳質(zhì)的動力,更接近理想的逆流傳熱傳質(zhì),提高全熱回收的效率,并且該裝置結(jié)構(gòu)簡單。
氣體和液體之間可以采用叉流的方式,來實現(xiàn)氣液間的傳熱傳質(zhì),也可以采用正交叉逆流、斜交叉逆流方式來進(jìn)行傳熱傳質(zhì),亦可以采用其他方式來進(jìn)行傳熱傳質(zhì)。
圖1是間壁式溶液媒介型全熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是多級的間壁式溶液媒介型全熱回收裝置示意圖圖3是多級的間壁式溶液媒介型全熱回收裝置性能對比圖圖4是滲透型間壁式溶液媒介型全熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖5是全熱回收器中溶液和氣體間不同的傳熱傳質(zhì)方式圖具體實施方式
間壁式溶液媒介型全熱回收器換熱板3平行豎直排列,板間形成通道。前端間隔上、下封閉,后端間隔下、上封閉。一股氣流1從前端下部未封閉的通道口流入,從后端上部未封閉的通道口流出;另一股氣流2從前端上部未封閉的通道口流入,從后端下部未封閉的通道口流出,換熱板下設(shè)溶液槽5,溶液泵(4)進(jìn)液管與出液管分別與溶液槽4、換熱板3上端相接。
氣體和液體之間是采用正交叉逆流21或者斜交叉逆流22方式進(jìn)行熱質(zhì)交換。
本實用新型采用多個全熱回收單元組成多級結(jié)構(gòu),每個全熱回收單元中的溶液具有不同的溫度和濃度。
換熱板材料也采用可滲透性材料,一組通道有布液,溶液通過壁面滲透到另一組通道中,實現(xiàn)兩股氣流的質(zhì)交換。將新風(fēng)采用壓風(fēng)引入,回風(fēng)采用抽風(fēng)引入。由于新風(fēng)是正壓,回風(fēng)是負(fù)壓,當(dāng)溶液從回風(fēng)通道通過換熱板滲透到新風(fēng)通道時,兩個通道間的壓差,確保高風(fēng)速的新風(fēng)在流動時不會將壁面的液體載入而產(chǎn)生載液現(xiàn)象。
間壁式溶液媒介型全熱回收器具有兩組相互隔離的通道,兩股氣體在兩組隔離的通道中流動而不相互混合,通過溶液在兩個通道間的循環(huán),實現(xiàn)兩股氣流的熱質(zhì)交換?;蛘呔哂袃山M相互隔離的通道,只有一組通道有布液,溶液通過壁面滲透到另一組通道中,與通道中的氣體實現(xiàn)熱質(zhì)交換。
如圖1所示,1,2為兩股逆流的氣流,3是換熱板,4是溶液泵,5是溶液槽。
換熱板平行豎直排列,前端如圖所示間隔封閉,回收器下面用溶液槽水封,溶液從上端流下,在上表面上形成了一層液膜,使得氣體不會從上端流出。一股氣流1從下端流入,另一側(cè)的上端流出,另一股氣流2從上端流出,另一側(cè)的下端流入,這樣兩股氣流就形成了逆流換熱。
換熱板可采用平表面,也可以采用如下圖所示的流道形式,亦可采用其他流道形式。我們可假設(shè)1為室外新風(fēng),2為室內(nèi)回風(fēng),溶液的溫度和相對濕度介于兩股氣流之間。
當(dāng)溶液與室外新風(fēng)接觸時,由于新風(fēng)的溫度比溶液的溫度高,水蒸氣的分壓力比溶液表面的水蒸氣分壓力高,因此溶液吸收了新風(fēng)中的水分,同時溫度升高,濃度降低,水蒸氣分壓力升高,新風(fēng)被冷卻去濕;當(dāng)溶液與室內(nèi)回風(fēng)接觸時,由于回風(fēng)的溫度比溶液的溫度低,水蒸氣的分壓力比溶液表面的水蒸氣分壓力低,因此溶液向回風(fēng)中釋放水分,同時溫度降低,濃度升高,水蒸氣分壓力降低,回風(fēng)被加熱加濕。
溶液流過換熱器后,滴入溶液槽,由溶液泵引出,再從換熱器上端噴淋下來。
如圖2所示,6,7表示是兩股逆流的氣流,6’和7’表示是氣流6,7經(jīng)過全熱交換以后的氣流,8為換熱器,9為溶液槽,10為溶液泵,11隔板,12為氣流通道,13為溶液。
圖中是用三個(亦可以采用多個)如圖1中的回收器組成的一種多級結(jié)構(gòu),三個液槽中分別裝有溫度和濕度不相同的三組溶液。各換熱器之間用隔板隔開,形成兩個氣流通道,使得兩股氣流流過時不相互混合。
如圖3所示,用14,15表示圖2中的氣流6,7的狀態(tài),14’和15’表示氣流6,7經(jīng)過全熱交換以后的狀態(tài),A、B、C表示圖2中三組溫度和濃度不同的溶液I,II,III的狀態(tài)。
在T-x圖和P-x圖中我們可以看到,氣流6經(jīng)過除濕降溫,溫度和水蒸氣分壓力由狀態(tài)14變化到狀態(tài)14’,氣流7經(jīng)過加熱加濕,溫度和水蒸氣分壓力由狀態(tài)15變化到狀態(tài)15’,如果采用單一狀態(tài)的溶液(圖1的方法),溫度和水蒸氣分壓力變化由虛線表示,可以看出其傳熱傳質(zhì)的動力將不斷變小,如果我們采用多級結(jié)構(gòu),用多組溫度和濃度不同的溶液來代替單一狀態(tài)的溶液,可以看出其傳熱傳質(zhì)的動力將比采用單一狀態(tài)的溶液大得多,更加接近理想的逆流傳熱傳質(zhì)狀態(tài)。
其中,溫度大小為溶液A>溶液B>溶液C濃度大小為溶液A<溶液B<溶液C,
其狀態(tài)分布可以從溶液的水蒸氣分壓力-濃度圖中看出。
如圖4所示,它是基于圖1中的裝置所進(jìn)行的改造,其換熱板材料采用可滲透性材料。16,17為兩股逆流的氣流,18為換熱板,19是溶液,20是溶液槽。我們可以假設(shè)16為室外新風(fēng),17為室內(nèi)回風(fēng)。
將新風(fēng)采用壓風(fēng)引入,回風(fēng)采用抽風(fēng)引入。由于新風(fēng)是正壓,回風(fēng)是負(fù)壓,當(dāng)溶液從回風(fēng)通道通過換熱板滲透到新風(fēng)通道時,壓差使得高風(fēng)速的新風(fēng)在流動時,不會把滲透過來的溶液帶走產(chǎn)生對室內(nèi)空氣的污染。
如圖5所示,,氣體和液體之間可以采用正交叉逆流(21)或者斜交叉逆流(22)方式進(jìn)行熱質(zhì)交換。
權(quán)利要求1.一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置,其特征在于換熱板(3)平行豎直排列,板間形成通道,前端間隔上、下封閉,后端間隔下、上封閉,一股氣流(1)從前端下部未封閉的通道口流入,從后端上部未封閉的通道口流出,另一股氣流(2)從前端上部未封閉的通道口流入,從后端下部未封閉的通道口流出,換熱板下設(shè)溶液槽(5),溶液泵(4)進(jìn)液管與出液管分別與溶液槽(4)、換熱板(3)上端相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置,其特征在于氣體和液體之間是采用正交叉逆流(21)或者斜交叉逆流(22)方式進(jìn)行熱質(zhì)交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置,其特征在于采用多個全熱回收單元組成多級結(jié)構(gòu),每個全熱回收單元中的溶液具有不同的溫度和濃度。
專利摘要本實用新型公開了一種間壁式溶液媒介型全熱回收裝置。間壁式溶液媒介型全熱回收裝置換熱板平行豎直排列,板間形成通道,前端間隔上、下封閉,后端間隔下、上封閉,一股氣流從前端下部未封閉的通道口流入,從后端上部未封閉的通道口流出,另一股氣流從前端上部未封閉的通道口流入,從后端下部未封閉的通道口流出,換熱板下設(shè)溶液槽,溶液泵進(jìn)液管與出液管分別與溶液槽、換熱板上端相接。本實用新型可以采用多組不同溫度和濃度的溶液代替單一狀態(tài)的溶液,有利于增大傳熱傳質(zhì)的動力,更接近理想的逆流傳熱傳質(zhì),提高全熱回收的效率。并且該裝置結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F28D21/00GK2816647SQ20032012284
公開日2006年9月13日 申請日期2003年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月21日
發(fā)明者袁一軍, 沃爾特·阿爾伯斯, 周登利, 葉立英, 丁勝華 申請人:袁一軍