專利名稱：空氣除濕與溶液再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷與空調(diào)工程領(lǐng)域的空氣除濕與溶液再生裝置，具體涉及一種利 用吸濕劑溶液對空氣除濕與利用空氣對溶液進(jìn)行再生的除濕空調(diào)裝置，是對現(xiàn)有的絕熱型填 料塔和內(nèi)冷型填料塔的技術(shù)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在液體除濕空調(diào)系統(tǒng)中，溶液再生裝置與空氣除濕裝置是液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的核心部分， 是空氣和吸濕劑溶液進(jìn)行熱質(zhì)交換的主要場所，再生器與除濕器的設(shè)計(jì)好壞關(guān)系到整個(gè)除濕 空調(diào)系統(tǒng)的性能。根據(jù)濕空氣和液體吸濕劑熱質(zhì)交換過程中的接觸方式，可把除濕器與再生 器分為順流、逆流和叉流三種形式，其中逆流效果最好。逆流式填料塔的型式有絕熱型或內(nèi) 冷型。對于絕熱型填料塔，空氣和溶液在填料塔內(nèi)完成熱質(zhì)交換的過程中，與外界的熱傳遞 很少，可近似看成絕熱過程。雖然單位體積的換熱面積(比表面積)大，能處理較大流量的空 氣，并且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但因?yàn)槌凉襁^程水蒸汽液化所放出的潛熱與溶液稀釋熱被空氣和溶 液自身吸收，使溶液溫度升高，同時(shí)溶液表面的水蒸氣分壓力也升高，導(dǎo)致傳質(zhì)平均壓差減 小，不利于除濕過程的進(jìn)行。為增強(qiáng)除濕效果，必須降低除濕過程的溫升；然而為了使吸濕 后的溶液回到除濕前的濃度，必須使用再生器進(jìn)行溶液再生。在溶液再生過程中的水汽化吸 收汽化潛熱，造成溶液降溫，使溶液表面的水蒸氣分壓力也降低，導(dǎo)致傳質(zhì)平均壓差減小， 不利于再生過程的進(jìn)行。研究表明除濕希望降低溶液溫度，再生則希望提高溶液溫度，才 能有效提高填料塔內(nèi)除濕與再生過程的熱質(zhì)交換效率。為了避免除濕過程中溶液溫升過高， 目前的做法主要是釆用內(nèi)冷型填料塔，但是內(nèi)冷型的制作復(fù)雜，流動阻力大，導(dǎo)致溶液泵的 耗功增加，還會使填料塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生氣阻造成液泛，影響填料塔的正常運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種空氣除濕與溶液再生裝置，其目的在于克服現(xiàn)有的絕熱型填料除濕塔 除濕過程中的溶液溫升，再生過程中的溶液降低而導(dǎo)致的除濕或再生性能下降；克服內(nèi)冷型 填料塔的制作復(fù)雜，流動阻力大，導(dǎo)致溶液泵的耗功增加，使填料塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生氣阻造成液 泛，影響除濕塔的正常運(yùn)行等問題。本發(fā)明不僅能夠有效抑制除濕過程中溶液溫度的升高和 再生過程中溶液溫度的降低，提高熱質(zhì)交換效率，而且采用性能優(yōu)異的耐腐蝕材料作為填料，，還可以有效避免被處理空氣帶液。空氣除濕與溶液再生裝置，除濕塔的結(jié)構(gòu)自上而下依次為干燥空氣層、除沫器、布液 器、填料和待處理空氣層，再生塔的結(jié)構(gòu)自上而下依次為出口空氣層、除沫器、布液器、 填料和進(jìn)口空氣層，其特征在于除濕塔的布液器和待處理空氣層之間設(shè)置上下兩層填料； 除濕塔在上下兩層填料之間設(shè)置有冷卻盤管，冷卻盤管的冷卻水進(jìn)口與冷卻水出口設(shè)置在除 濕塔的側(cè)壁上，通過管道與冷卻裝置連接；再生塔的布液器和進(jìn)口空氣層之間設(shè)置上下兩層 填料；在上下兩層填料之間設(shè)置有加熱盤管，加熱盤管的加熱水進(jìn)口與加熱水出口設(shè)置在再 生塔的側(cè)壁上，通過管道與加熱器連接。所述的冷卻盤管或加熱盤管分別設(shè)置在填料層下部往上的三分之一處。所述的冷卻水進(jìn)口溫度不大于28°C。所述的填料為塑料絲網(wǎng)規(guī)整填料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在除濕塔的填料層中間設(shè)置冷卻盤管，冷卻水在盤管內(nèi)流動， 對溶液和空氣進(jìn)行冷卻；在再生塔中間設(shè)置加熱盤管，熱水在盤管內(nèi)流動，對溶液進(jìn)行加熱。 此舉避免了除濕溶液的持續(xù)溫升和再生溶液的持續(xù)降溫，提高傳質(zhì)平均壓差，從而提高除濕 效果和再生效果。同時(shí)裝置制作簡單，減小空氣和溶液的流動阻力，填料采用塑料絲網(wǎng)規(guī)整 填料，其優(yōu)點(diǎn)是比表面積大，空隙率高，重量輕；氣相通路傾角小，壓損小；徑向擴(kuò)散良好， 氣液接觸充分，持液量較低，網(wǎng)孔具有毛細(xì)作用，易形成穩(wěn)定的液膜，耐腐蝕，具有良好的 化學(xué)穩(wěn)定性，改善了溶液與空氣的熱質(zhì)交換性能。


圖1是本發(fā)明空氣除濕與溶液再生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明空氣除濕與溶液再生裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1.除濕塔、2.再生塔、3.干燥空氣層、4.除沫器、5.布液器、6.填料、7.待處理 空氣層、8,冷卻盤管、9.加熱盤管、10.冷卻水進(jìn)口、 11.冷卻水出口、 12.加熱水進(jìn)口、 13.加熱水出口、 14.進(jìn)口空氣層、15.出口空氣層、16.待處理空氣進(jìn)口、 17.干燥空氣出 口、 18.再生空氣進(jìn)口、 19.再生空氣出口、 20.溶液進(jìn)口、 21.溶液出口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明， 凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍?？諝獬凉衽c溶液再生裝置如圖1所示，除濕塔1的結(jié)構(gòu)自上而下依次為干燥空氣層3、除沫器4、布液器5、填料6和待處理空氣層7，再生塔2的結(jié)構(gòu)自上而下依次為出口空氣 層15、除沫器4、布液器5、填料6和進(jìn)口空氣層14，其特征在于除濕塔1的布液器5和 待處理空氣層7之間設(shè)置上下兩層填料6;除濕塔1在上下兩層填料之間設(shè)置有冷卻盤管8， 冷卻盤管的冷卻水進(jìn)口 10與冷卻水出口 11設(shè)置在除濕塔1的側(cè)壁上，通過管道與冷卻裝置 連接；再生塔2的布液器5和進(jìn)口空氣層14之間設(shè)置上下兩層填料；在上下兩層填料之間設(shè) 置有加熱盤管9，加熱盤管加熱水進(jìn)口 12與加熱水出口 13設(shè)置在再生塔2的側(cè)壁上，通過管 道與加熱器連接。冷卻盤管8或加熱盤管9分別設(shè)置在填料層下部往上的三分之一處。冷卻 水進(jìn)口溫度不大于28'C。填料為塑料絲網(wǎng)規(guī)整填料。本發(fā)明空氣除濕與溶液再生裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。1、 濕空氣自待處理空氣進(jìn)口 16進(jìn)入除濕塔1向上逆流，濃溶液從除濕塔上的溶液進(jìn)口 20進(jìn)入布液器5，均勻噴灑于除濕塔內(nèi)填料6表面上，靠重力作用向下流動，濕空氣與溶液 在填料表面充分進(jìn)行傳熱傳質(zhì)交換。除濕過程空氣中的水蒸氣被溶液吸收液化，并放出液化 潛熱，導(dǎo)致溶液溫度上升，溶液吸濕能力下降，為此在除濕塔內(nèi)安裝了冷卻盤管8，用冷卻塔 或其它冷卻方式送來的冷卻水冷卻溶液，抑制其溫度升高，以提高吸濕能力。同時(shí)換熱后的 高溫冷卻水去冷卻塔循環(huán)冷卻再利用；干燥空氣由干燥空氣出口 17排出除濕塔。2、 吸濕后的稀溶液由溶液出口 21排出除濕塔1去再生塔2再生，形成的干燥空氣經(jīng)除 沫器4除去液沫送出除濕塔1。對于再生塔2，再生空氣由再生空氣進(jìn)口 18進(jìn)入再生塔2向上 逆流，被加熱后的稀溶液由再生塔上的溶液進(jìn)口 20進(jìn)入布液器5，均勻噴灑于塔內(nèi)填料6表 面上，靠重力作用向下流動，在再生塔2內(nèi)填料表面，溶液與再生空氣由于水蒸氣分壓力差 的作用進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，溶液中水蒸氣傳遞至空氣。再生過程中溶液內(nèi)的水分蒸發(fā)汽化，并吸 收汽化潛熱，導(dǎo)致溶液溫度下降，空氣再生能力下降，為此在再生塔內(nèi)安裝了加熱盤管9，熱 水由加熱水進(jìn)口 i2進(jìn)入加熱盤管，用熱水加熱溶液，抑制其溫度降低，以提高再生能力。同 時(shí)換熱后的低溫?zé)崴杉訜崴隹?13去加熱設(shè)備循環(huán)加熱再利用。再生后的濃溶液由溶液出 口 21排出再生塔2，進(jìn)入除濕塔1的溶液箱，經(jīng)溶液泵進(jìn)入除濕塔1除濕；再生后的高溫高 濕空氣經(jīng)絲網(wǎng)除沫器4除去液沫后，由再生空氣出口 19排出再生塔2。3、 為避免空氣帶液，空塔氣體流速不宜大于2.2m/s。溶液自進(jìn)入布液器5，均勻噴淋到 填料6上，溶液和空氣逆向流動,在填料中與空氣進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后，自塔底處排出。在除濕塔 填料中部設(shè)置冷卻盤管，再生塔填料中間設(shè)置加熱盤管，用來對溶液和空氣進(jìn)行冷卻和加熱。 利用冷卻塔或其它冷卻過程制備的循環(huán)冷卻水由冷卻水進(jìn)口 IO進(jìn)入冷卻盤管內(nèi)，對間壁外側(cè) 的溶液降溫；利用加熱裝置制備的循環(huán)熱水由加熱水進(jìn)口 12進(jìn)入盤管內(nèi)對間壁外側(cè)的溶液加熱。
權(quán)利要求
1. 空氣除濕與溶液再生裝置，除濕塔的結(jié)構(gòu)自上而下依次為干燥空氣層、除沫器、布液器、填料和待處理空氣層；再生塔的結(jié)構(gòu)自上而下依次為排出空氣層、除沫器、布液器、填料和進(jìn)口空氣層。其特征在于除濕塔的布液器和待處理空氣層之間設(shè)置上下兩層填料；除濕塔在上下兩層填料之間設(shè)置有冷卻盤管，冷卻盤管的冷卻水進(jìn)口與冷卻水出口設(shè)置在除濕塔的側(cè)壁上，通過管道與冷卻裝置連接；再生塔的布液器和進(jìn)口空氣層之間設(shè)置上下兩層填料；在上下兩層填料之間設(shè)置有加熱盤管，加熱盤管的加熱水進(jìn)口與加熱水出口設(shè)置在再生塔的側(cè)壁上，通過管道與加熱器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣除濕與溶液再生裝置，其特征在于所述的冷卻盤管或加 熱盤管分別設(shè)置在填料層下部往上的三分之一處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣除濕與溶液再生裝置，其特征在于所述的冷卻水進(jìn)口溫 度不高于28°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣除濕與溶液再生裝置，其特征在于所述的填料為塑料絲 網(wǎng)規(guī)整填料。
全文摘要
空氣除濕與溶液再生裝置，除濕塔結(jié)構(gòu)自上而下依次為干燥空氣層、除沫器、布液器、填料和待處理空氣層；再生塔結(jié)構(gòu)自上而下依次為排出空氣層、除沫器、布液器、填料和進(jìn)口空氣層。除濕塔的布液器和待處理空氣層之間設(shè)置上下兩層填料；在上下兩層填料之間有冷卻盤管，冷卻盤管的冷卻水進(jìn)口與冷卻水出口設(shè)置在除濕塔的側(cè)壁上，通過管道與冷卻裝置連接；再生塔的布液器和進(jìn)口空氣層之間設(shè)置上下兩層填料；在上下兩層填料之間有加熱盤管，加熱盤管的加熱水進(jìn)口與加熱水出口設(shè)置在再生塔的側(cè)壁上，通過管道與加熱器連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，避免了除濕溶液的持續(xù)溫升和再生溶液的持續(xù)降溫，顯著提高除濕效果和再生效果。
文檔編號F24F3/14GK101275766SQ20081003760
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者劉金松, 安守超, 張廣麗, 李村男, 柳建華, 瑾 王, 軍 陳 申請人:上海理工大學(xué)