專利名稱：船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船用設(shè)備，特別是涉及一種利用船舶廢熱作為再生熱源的、 采用兩個(gè)除濕轉(zhuǎn)輪的船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船舶柴油機(jī)的熱效率只有50%左右，其余的熱量通過冷卻介質(zhì)、排氣和散熱排入海水或大氣中。船舶上大量的廢熱被排放到室外，造成了能源的大量浪費(fèi)，也對(duì)海洋環(huán)境造成了非常大的污染。而且，夏季船舶空調(diào)的除濕量非常大；目前，船舶的空調(diào)系統(tǒng)基本上是采用壓縮式空調(diào)制冷，采用冷凝除濕，冷凝除濕需要將冷卻器表面溫度降低至露點(diǎn)溫度以下，空氣中水蒸氣遇冷凝結(jié)而析出，從而達(dá)到除濕的目的。該除濕過程需要消耗很大一部分能量用于降低冷凍介質(zhì)的溫度，增加了除濕的能耗。船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)由除濕轉(zhuǎn)輪、海水冷卻設(shè)備和傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)機(jī)組組成， 空氣中的濕負(fù)荷由除濕轉(zhuǎn)輪中的干燥劑處理，干燥劑利用船舶廢熱加熱實(shí)現(xiàn)再生，不需要消耗額外的能源對(duì)空氣進(jìn)行除濕。干燥后的空氣采用海水冷卻和壓縮式空調(diào)機(jī)組輔助冷卻相結(jié)合，共同對(duì)處理空氣進(jìn)行冷卻，節(jié)省了空調(diào)的能耗，保護(hù)了海洋環(huán)境。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00710045901. 2的中國(guó)發(fā)明專利，名稱為“可利用低品位熱源的兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)裝置”；該專利公開了相關(guān)技術(shù)特征為在處理風(fēng)路徑中，蒸發(fā)冷卻器與處理風(fēng)機(jī)連接，第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)與第一級(jí)加熱器連接，第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)與第二級(jí)加熱器連接。此專利技術(shù)的缺陷和不足為裝置中的除濕轉(zhuǎn)輪中的干燥劑再生后直接進(jìn)入除濕區(qū)，除濕轉(zhuǎn)輪的空氣通道中殘留了大量高溫高濕的氣體， 不利于處理海洋環(huán)境下溫濕度較高的空氣；裝置中的蒸發(fā)冷卻器只適合陸地上較為穩(wěn)定環(huán)境下使用，不適合于在船舶搖晃情況下的使用；裝置中的再生熱源為太陽(yáng)能等低品位熱源， 不適合于對(duì)高品位的船舶廢熱進(jìn)行回收利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)船舶豐富的廢熱、船舶空調(diào)除濕量大而提供的一種利用船舶廢熱驅(qū)動(dòng)的船用兩級(jí)除濕空調(diào)系統(tǒng)，它可以充分利用船舶廢熱，降低船舶空調(diào)能耗，減少溫室氣體排放，保護(hù)海洋環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型是一種船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)它包括除濕轉(zhuǎn)輪、第一級(jí)中冷器、 第二級(jí)中冷器、壓縮式空調(diào)機(jī)組、處理風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)；所采用的除濕轉(zhuǎn)輪包括除濕區(qū)、再生區(qū)和預(yù)處理區(qū)，預(yù)處理區(qū)位于除濕轉(zhuǎn)輪從再生區(qū)轉(zhuǎn)向除濕區(qū)之間；所采用的除濕轉(zhuǎn)輪有兩個(gè)，分別為第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪；所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)、第一級(jí)中冷器、第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)、第二級(jí)中冷器、壓縮式空調(diào)機(jī)組、處理風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管依次串接在一起，作為處理風(fēng)流通通道；所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)進(jìn)口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)進(jìn)口并聯(lián)，第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)出口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)出口并聯(lián)后通過風(fēng)管與廢熱加熱器的進(jìn)口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪的進(jìn)口串接，廢熱加熱器的出口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪的出口通過風(fēng)管與第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)、再生風(fēng)機(jī)依次串接。本實(shí)用新型還包括一個(gè)加濕器，該加濕器安裝在處理風(fēng)機(jī)與再生風(fēng)機(jī)之間，用于系統(tǒng)的供暖過程。本實(shí)用新型工作過程包括除濕制冷過程、供暖過程、空氣的預(yù)處理過程和干燥劑的再生過程。除濕制冷過程室外空氣與室內(nèi)回風(fēng)按需要的比例混合(新風(fēng)比> 50%)，然后分為兩部分。一部分混合空氣進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)作為處理風(fēng)，依次經(jīng)過第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪除濕區(qū)、第一級(jí)中冷器、第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪除濕區(qū)、第二級(jí)中冷器、傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)機(jī)組的蒸發(fā)器，最后被處理風(fēng)機(jī)送入艙室。另外一部分混合空氣作為預(yù)處理風(fēng)，分為兩路，一路進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)，另一路進(jìn)入第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的預(yù)處理區(qū)，從各自的預(yù)處理區(qū)出來后混合進(jìn)入再生風(fēng)過程。供暖過程風(fēng)閥一和風(fēng)閥二和風(fēng)閥三關(guān)閉，室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)過廢熱加熱器或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪加熱，然后送入加濕器，達(dá)到溫濕度要求后由處理風(fēng)機(jī)送入艙室?？諝獾念A(yù)處理過程預(yù)處理空氣分成兩路分別進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的預(yù)處理區(qū)，將再生過程殘留的高溫高濕的空氣吹出轉(zhuǎn)輪空氣通道，空氣通道中的空氣溫濕度下降。經(jīng)過預(yù)處理區(qū)的空氣出來后與室內(nèi)回風(fēng)混合形成再生風(fēng)。干燥劑的再生過程再生風(fēng)由艙室內(nèi)的回風(fēng)和預(yù)處理區(qū)出來的風(fēng)混合而成。再生風(fēng)通過廢熱加熱器或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪加熱達(dá)到干燥劑再生所需溫度后，分成兩路，分別進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)，對(duì)吸濕飽和的干燥劑進(jìn)行加熱再生，從再生區(qū)出來后，兩路的再生風(fēng)混合，經(jīng)再生風(fēng)機(jī)排到室外。采用上述方案后，與申請(qǐng)?zhí)枮?00710045901.2的中國(guó)發(fā)明專利相比，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上做了如下改進(jìn)①在除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)轉(zhuǎn)向除濕區(qū)之間，增設(shè)了預(yù)處理區(qū)；②取消上述專利中的蒸發(fā)冷卻器，采用傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)機(jī)組與除濕轉(zhuǎn)輪相結(jié)合；③再生過程采用船舶廢熱作為熱源，除濕后的處理空氣采用溫度較低的海水進(jìn)行初步冷卻。通過廢熱加熱器或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪對(duì)再生空氣進(jìn)行加熱。與申請(qǐng)?zhí)枮?00710045901. 2的中國(guó)發(fā)明專利相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)①預(yù)處理區(qū)將干燥劑再生過程殘留的高溫高濕的空氣吹出轉(zhuǎn)輪空氣通道，空氣通道中的空氣溫濕度下降，有利于除濕區(qū)除濕過程的進(jìn)行；②處理空氣的除濕過程由轉(zhuǎn)輪中的干燥劑完成，克服了冷卻除濕方式需要消耗大量能量將冷卻溫度降低到露點(diǎn)以下的缺點(diǎn)，并將除濕轉(zhuǎn)輪與壓縮式空調(diào)機(jī)組結(jié)合起來使用有利于整個(gè)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度穩(wěn)定性，避免了海洋環(huán)境下，傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻器受外界影響較大的缺點(diǎn)。③該系統(tǒng)采用船舶廢熱作為干燥劑的再生熱源，而且采用海水作為冷源對(duì)處理后的空氣進(jìn)行初步冷卻，節(jié)省了大量用于再生和冷卻的能量，減少了碳排放，符合當(dāng)前國(guó)際海洋環(huán)境保護(hù)的趨勢(shì)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；[0017]圖2是本實(shí)用新型除濕轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型是一種船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，它包括第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1、第一級(jí)中冷器2、第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3、第二級(jí)中冷器4、壓縮式空調(diào)機(jī)組5、處理風(fēng)機(jī) 6、再生風(fēng)機(jī)7、加濕器8、電動(dòng)機(jī)10、齒輪11、鏈條12、廢熱加熱器30、廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40。參考圖2所示，所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1包括除濕區(qū)1-1、再生區(qū)1-2和預(yù)處理區(qū) 1-3。預(yù)處理區(qū)1-3位于第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1從再生區(qū)1-2轉(zhuǎn)向除濕區(qū)1-1之間，用于清除再生過程殘留的高溫高濕空氣。所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的再生區(qū)1-2占第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1 截面面積的1/4，預(yù)處理區(qū)1-3占第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1截面面積的1/12 - 1/8，其余為除濕區(qū) 1-1。所述的齒輪11安裝在電動(dòng)機(jī)10的輸出軸上，齒輪11與安裝在第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1 上的鏈條12嚙合，帶動(dòng)第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3結(jié)構(gòu)完全相同，與電動(dòng)機(jī)10的連接方式也相同。所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的除濕區(qū)1-1、第一級(jí)中冷器2、第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3的除濕區(qū)、第二級(jí)中冷器4、壓縮式空調(diào)機(jī)組5、處理風(fēng)機(jī)6通過風(fēng)管依次串接在一起，作為處理風(fēng)流通通道。所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1預(yù)處理區(qū)1-3的再生風(fēng)進(jìn)口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)進(jìn)口并聯(lián)，第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1預(yù)處理區(qū)1-3的再生風(fēng)出口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3 預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)出口并聯(lián)后通過風(fēng)管與廢熱加熱器30的進(jìn)口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40的進(jìn)口串接，廢熱加熱器30的出口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40的出口通過風(fēng)管與第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1再生區(qū)1-2和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3再生區(qū)、再生風(fēng)機(jī)7依次串接。所述的加濕器8安裝在處理風(fēng)機(jī)6與再生風(fēng)機(jī)7之間。本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)向艙室內(nèi)進(jìn)行除濕制冷調(diào)節(jié)時(shí)，室外新風(fēng)A與艙室內(nèi)回風(fēng)B混合?；旌虾蟮目諝夥譃樘幚砜諝釩和預(yù)處理空氣D。處理空氣C進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的除濕區(qū)1-1，在除濕轉(zhuǎn)輪的空氣通道壁上，覆蓋了一層干燥劑，空氣的中水蒸氣被干燥劑吸收，空氣被干燥。由于吸附熱的釋放，空氣的溫度上升。干燥后的空氣從除濕區(qū)出來后送入第一級(jí)中冷器2，由海水來冷卻處理空氣。由于海洋環(huán)境下空氣濕度較高，處理空氣的濕負(fù)荷較大，需要進(jìn)一步除濕。從第一級(jí)中冷器2冷卻出來后，處理空氣進(jìn)入第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3的除濕區(qū)進(jìn)一步除濕，除濕后的處理空氣出來后由第二級(jí)中冷器4用海水冷卻。為保證送風(fēng)溫度的穩(wěn)定性，經(jīng)第二級(jí)中冷器4冷卻后的處理空氣最后由壓縮式空調(diào)機(jī)組5的蒸發(fā)器5-1進(jìn)一步冷卻，達(dá)到設(shè)定的送風(fēng)溫度后由處理風(fēng)機(jī)6送入艙室內(nèi)。預(yù)處理空氣D分為兩路，一路進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的預(yù)處理區(qū)，另一路進(jìn)入第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3的預(yù)處理區(qū)，預(yù)處理過程為預(yù)處理空氣D分成兩路分別進(jìn)入第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3的預(yù)處理區(qū)，將殘留的高溫高濕的空氣吹出轉(zhuǎn)輪空氣通道，空氣通道中的空氣溫濕度下降。經(jīng)過預(yù)處理區(qū)的空氣出來后與室內(nèi)回風(fēng)F混合形成再生風(fēng)。第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)橛稍偕鷧^(qū)1-2經(jīng)預(yù)處理區(qū)1-3向除濕區(qū)1-1轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮式空調(diào)機(jī)組5的冷凝器5-2由海水冷卻。所述的第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3的的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1相同。在本實(shí)施例中，干燥劑的再生過程為室內(nèi)回風(fēng)F與經(jīng)第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1預(yù)處理區(qū) 1-1后的預(yù)處理空氣混合形成再生風(fēng)，送入廢熱加熱器30加熱或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40加熱，在廢熱加熱器30中，再生空氣被高溫蒸汽加熱，若在廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40中，高溫廢氣E進(jìn)入轉(zhuǎn)輪與再生空氣換熱后，經(jīng)輸出風(fēng)管50排出。加熱后的空氣G分為兩路各自進(jìn)入第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪3和第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪1的再生區(qū)12，將飽和的干燥劑加熱，使吸附的水分蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)干燥劑的再生。再生后的空氣H經(jīng)風(fēng)管混合后，由再生風(fēng)機(jī)7排出室外。在本實(shí)施例中，當(dāng)向艙室內(nèi)供暖時(shí)，風(fēng)閥一 9-1、風(fēng)閥二 9-2和風(fēng)閥三9-3關(guān)閉，通向加濕器8風(fēng)閥開啟?；仫L(fēng)經(jīng)風(fēng)管F送入廢熱加熱器30或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪40加熱，加熱后進(jìn)入加濕器8，進(jìn)行空氣的加濕處理，達(dá)到送風(fēng)預(yù)定溫濕度后，由處理風(fēng)機(jī)6送入艙室內(nèi)。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于它包括除濕轉(zhuǎn)輪、第一級(jí)中冷器、第二級(jí)中冷器、壓縮式空調(diào)機(jī)組、處理風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)；所采用的除濕轉(zhuǎn)輪包括除濕區(qū)、再生區(qū)和預(yù)處理區(qū)，預(yù)處理區(qū)位于除濕轉(zhuǎn)輪從再生區(qū)轉(zhuǎn)向除濕區(qū)之間；所采用的除濕轉(zhuǎn)輪有兩個(gè)， 分別為第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪；所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)、第一級(jí)中冷器、第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)、第二級(jí)中冷器、壓縮式空調(diào)機(jī)組、處理風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管依次串接在一起，作為處理風(fēng)流通通道；所述的第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)進(jìn)口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)進(jìn)口并聯(lián)，第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)出口和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)處理區(qū)的再生風(fēng)出口并聯(lián)后通過風(fēng)管與廢熱加熱器的進(jìn)口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪的進(jìn)口串接，廢熱加熱器的出口或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪的出口通過風(fēng)管與第一級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)和第二級(jí)除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)、再生風(fēng)機(jī)依次串接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于它還包括一個(gè)加濕器，該加濕器安裝在處理風(fēng)機(jī)與再生風(fēng)機(jī)之間，用于系統(tǒng)的供暖過程。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種船用兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)，它包括串接在一起的除濕轉(zhuǎn)輪、第一級(jí)中冷器、第二級(jí)中冷器、壓縮式空調(diào)機(jī)組、加濕器、處理風(fēng)機(jī)、再生風(fēng)機(jī)。所采用的除濕轉(zhuǎn)輪包括除濕區(qū)、再生區(qū)和預(yù)處理區(qū)，預(yù)處理區(qū)位于除濕轉(zhuǎn)輪從再生區(qū)轉(zhuǎn)向除濕區(qū)之間。除濕轉(zhuǎn)輪的再生過程利用船舶廢熱作為熱源，采用廢熱加熱器或廢氣換熱轉(zhuǎn)輪對(duì)再生空氣進(jìn)行加熱；除濕后的處理空氣利用溫度較低的海水進(jìn)行初步冷卻。由于本實(shí)用新型在除濕轉(zhuǎn)輪中增設(shè)預(yù)處理區(qū)，預(yù)處理區(qū)可將干燥劑再生過程殘留的高溫高濕的空氣吹出轉(zhuǎn)輪空氣通道，有利于除濕區(qū)除濕過程的進(jìn)行。
文檔編號(hào)F24F3/14GK202216343SQ201120260738
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者楊光海, 陳武 申請(qǐng)人:集美大學(xué)