[实用新型]一种采用相变纳米胶囊的溶液除湿和再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种除湿性能和系统整体性能得到强化和提升的溶液除湿循环，属于溶液除湿技术范畴，空气调节、空气热湿独立处理领域。

背景技术

采用溶液除湿技术可采用低品位热源实现空气热湿独立处理，其在节能方面的优势已经得到公认。加之其良好的环境可接受性、有助改善室内空气品质等优点，溶液除湿系统以及基于溶液除湿技术的空调系统近年来得到了广泛的关注。

在溶液除湿过程中，被处理空气中的水蒸汽分压力与除湿溶液表面的水蒸汽分压力之差是除湿过程的推动力，伴随空气中水分被溶液吸收所放出的凝结热会导致溶液温度升高，溶液表面水蒸汽分压力也相应升高，除湿推动力将会逐渐减弱。现有技术中虽然采用内冷型除湿结构，可起到抑制除湿过程的温升作用，但是现有的内冷型除湿器均采用将外部冷媒送入除湿器对溶液进行冷却，存在以下不足：1）制造要求高，结构复杂，冷却盘管的设置使单位体积填料的热质交换面积减小，总除湿量受到限制；2）冷媒和溶液之间以显热交换方式发生热量交换，一方面：要增强冷却效果，必须采取增大冷媒流量、降低冷媒温度或者对换热器表面做传热强化处理等措施；另一方面：这些措施又会增大系统能耗，而且，冷媒的温度过低又可能导致溶液结晶，限制了内冷的效果。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种采用相变纳米胶囊溶液“自内冷”的除湿装置。 

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

    一种采用相变纳米胶囊溶液“自内冷”的除湿装置，包括除湿器、与除湿器通过管道相连的溶液循环泵、与溶液循环泵通过管道相连的膜蒸发式溶液再生器、与蒸发式溶液再生器通过管道相连的溶液冷却器，所述溶液冷却器与除湿器通过管道相连，所述除湿器内部设有一除湿器填料层，所述膜蒸发式溶液再生器内设有一流通管，所述流通管由半透性材料制成。

进一步地，所述溶液冷却器出口端的管道分别与除湿器内部的一组喷嘴相连。

进一步地，所述溶液循环泵进口端和出口端分别设有一阀门。

进一步地，所述膜蒸发式溶液再生器上分别设有一空气进口和空气出口，所述空气出口处设有一引风机。

进一步地，所述冷却器上分别设有一冷却液入口和冷却液出口。

进一步地，所述除湿器1上分别设有一除湿器空气风机进口1c和除湿器空气出口1d。

本实用新型在使用时，先在除湿溶液中添加相变材料纳米胶囊，并使其在溶液中均匀分散，将分散好的溶液喷淋在除湿器填料层表面对空气进行除湿，除湿过程水蒸汽的凝结热可被封装于胶囊内的相变材料吸收，由于相变时的等温吸热特性，除湿过程溶液的温升得到抑制，可在除湿器中实现对空气的“自内冷”除湿，除湿后溶液浓度降低，纳米胶囊中的相变材料吸收水蒸气凝结热而变为液相，稀溶液经溶液循环泵输送至膜蒸发式溶液再生器的半透膜通道，稀溶液中部分水分经半透膜渗出，溶液浓度重新升高，同时，由于溶液再生器中的空气流动促使膜外壁的水分蒸发产生冷却作用，溶液和相变材料被初步冷却，之后再进入溶液冷却器中进一步冷却，使纳米胶囊中的相变材料重新凝固，含有相变纳米胶囊的浓溶液由除湿器进口重新进入除湿器，由此构成除湿循环。

将相变温度为20~30^oC的相变材料封装于高分子材料囊壁中，形成相变纳米胶囊，将其均匀分散到除湿溶液中形成悬浮液，在除湿、再生和冷却的过程中，相变材料发生固液两相的转化，但纳米胶囊的形态和分散性不发生变化，可保证相变材料随溶液流动被循环使用。

在除湿溶液中的添加相变材料纳米胶囊，由于相变材料的等温相变特性，可吸收除湿过程中水蒸气凝结放出的热量，降低和抑制除湿溶液温升，可不改变现有的绝热型除湿器的结构，不需在除湿器中通入外部冷媒，即可实现溶液“自内冷”除湿过程，使溶液在整个除湿过程保持较强的除湿能力，从而有效提高除湿效率。此外，在除湿溶液中添加相变纳米胶囊还可能改变溶液的部分物性参数，例如粘度、表面张力、导热系数等，这些参数对溶液降膜流动和热质交换会产生影响，进而促进“自内冷”效应，提高除湿效率。