[发明专利]一种组合式加压除湿系统

说明书

本发明公开了一种组合式加压除湿系统，属于空气调节设备领域。系统由一级压气机、初级散热器、二级压气机、次级散热器、回热器A、冷凝器、高压水分离器、一级涡轮、二级涡轮、转轮除湿机、回热器B、限压阀、风扇、电机组成，待处理湿空气经过两次升压、降温后，湿空气中的大部分水蒸气凝结成游离水，并通过高压水分离器与湿空气分离，处理后的湿空气再次经过转轮除湿机进行物理吸附除湿，变为干燥空气，最后经回热、卸压后恢复初始温度和压力，可供进一步使用。该系统采用了加压除湿的方式，相比于传统的降温除湿法具有更高的除湿效率，能实现高露点温度除湿；同时考虑到经济性，继续通过转轮除湿机进行深度除湿，最终达到低露点温度的状态。本系统可应用于高温高湿环境下的厂房等大空间空气除湿。

技术领域

本发明属于空气调节设备领域，涉及一种组合式加压除湿系统。

背景技术

在工业生产中，工作环境的湿度是一个重要的参数，过高的湿度可能会造成电子设备工作失灵、损坏，在其中的工作人员也会感到身体不适。同时，某些特殊的工作产品对空气中的水分较为敏感，需要贮存在干燥的环境之中。在这类工业情景下，对环境空气进行除湿很有必要。目前大多数工程应用采用的除湿方法为降温除湿法，即通过将湿空气的温度降至其露点温度以下以析出水分进行除湿，但这种方法在空气露点温度较低时除湿效果不佳，且系统运行受到水结冰的温度限制。另一方面，根据饱和湿空气的特性，随着露点温度的降低，湿空气对应的饱和含湿量下降将越来越缓慢，降温除湿的效果变差。考虑到经济性问题，此时已不适合继续采用降温除湿的方式。

发明内容

针对上述低露点温度除湿效率低下的问题，本发明提出一种组合式加压除湿系统。

一种组合式加压除湿系统，主要包括：一级压气机、初级散热器、二级压气机、次级散热器、回热器 A、冷凝器、高压水分离器、一级涡轮、二级涡轮、转轮除湿机、回热器B、限压阀、风扇、电机。系统分为待处理湿空气、环境空气两路独立气流。待处理湿空气经历两级压缩提升压力后达到高露点温度的状态，经过降温后湿空气中的水蒸气凝结为游离水，大部分的游离水被高压水分离器分离出去，加压除湿后的湿空气再经历两级膨胀降温后通过转轮除湿机进行深度除湿，变为干燥空气，其露点温度达到预定目标。另一路环境空气由风扇抽吸，冷却被压缩的待处理湿空气，并吸收转轮除湿机再生区里的水分，保证转轮除湿机的持续运行。

本发明的优点在于：

1、采用加压除湿，通过两次增压提高湿空气的露点温度，并在高压状态下冷却降温析出水分，利用高压水分离器将其分离。相比于传统的降温除湿法，高压除湿更容易析出水分，具有更高的除湿能力。

2、系统中二级压气机由一级涡轮驱动，风扇由二级涡轮驱动，除一级压气机外无需额外的输入功，达到了节省能量的效果。

3、高压水分离器分出的液态游离水喷向次级散热器的冷边，降低了冷边环境空气的温度，可以提高次级散热器的换热效率。

4、采用加压除湿与转轮除湿耦合的设计，湿空气在完成加压除湿后进入转轮除湿机，通过物理吸附的方法进行深度除湿，最终达到低露点温度状态，既降低了对加压除湿的压力要求，也降低了转轮除湿机的除湿负荷。

5、转轮除湿机吸湿区中水蒸气吸附为放热过程，随着水蒸气吸附量的增加吸湿区的温度也会缓慢上升，造成吸附效率下降。本系统转轮除湿机吸湿区入口为涡轮出口的低温空气，可以有效地缓解这一问题。

6、本系统转轮除湿机再生区入口为经过次级散热器、初级散热器的高温环境空气，无需额外加热即可维持转轮除湿机在低饱和度下的吸湿能力。

7、转轮除湿机吸湿区出口的处理空气与环境空气通过回热器B进行热量交换，处理空气被加热恢复至室温，环境空气预冷后进入次级换热器，提升了环境空气的冷却能力。

附图说明