[发明专利]一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法，该方法基于冷媒的流程变换，或气体流程变化，或同时结合气体和冷媒流程的变换，可以实现高效节能、简单可靠的气体深度除湿，本发明还提供了一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，可广泛用于各种场合，不同气体的深度除湿，包括替代吸附和吸收除湿，改进常规冷冻除湿系统，典型的应用包括，低湿车间的深度除湿，空调系统深度除湿，气体压缩机的进气排气处理，小型高炉鼓风除湿，高炉煤气除湿，天然气除湿等。

技术领域

本发明涉及一种利用冷媒压缩循环实现气体的深度除湿的方法和系统，尤其涉及一种利用冷媒流程的变换实现融霜和产霜的切换，且能在融霜过程中回收冷能，并能连续进行气体深度除湿的方法和系统。

背景技术

气体的深度除湿，即气体露点接近0℃或低于0℃，包括空气和其它气体，也包括常压气体和压力气体，目前采用的方法，大多为吸附或者吸收的方法，而冷冻除湿由于结霜的限制，往往不能实现深度除湿，事实上冷冻深度除湿，较吸附或吸收除湿，循环更为简单，效率更高，成本更低，冷冻制冷设备和技术也十分成熟，其主要的问题是结霜的问题，只有解决了结霜的问题，冷冻除湿系统即可实现深度除湿。

当温度低于0℃时，结霜是不可避免的，当温度高于0℃，融霜过程即可实现，深度除湿，即需要换热器表面的温度，在高于0℃和低于0℃之间变换，从而实现融霜和产霜之间的循环，保证深度除湿过程持续的进行。

冷媒虽然是相变流体，在一定压力下只有一个相变温度，它也可以同时通过温差改变载冷载热，同时冷媒压缩直膨系统较载冷剂系统相对简单，适合中小型系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法和系统，通过利用蒸发温度的变化、利用过冷过热，改变换热器表面的温度，实现产霜和融霜的循环。

一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿方法，利用冷媒的流程交替变换或利用气体流程的交替变换，或同时利用冷媒流程和气体流程交替变换，使得冷媒/气体的换热器换热表面的温度交替变换，即温度交替地高于零度和低于零度，高于零度时融霜，低于零度时产霜实现深度除湿，所述的换热器含有A、B两个部分，当A部分产霜时，B部分融霜，B部分产霜时，A部分融霜，保证产霜深度除湿过程连续进行。

进一步地，所述的用于融霜的冷媒被调温后进入融霜的换热器，避免温度过高或过低。

进一步地，所述的冷媒还被用于回热，即回收被深度除湿后的气体的冷量。

本发明还提供一种基于冷媒压缩循环的气体深度除湿系统，系统含有两个前后布置的冷媒/气体换热器A和B，压缩机，节流结构，过冷器，冷凝器和四通换向阀，气体依次通过前后布置的两个换热器的气体通道。其中，压缩机的出口、冷凝器的热流体通道接口、过冷器的热流体通道接口、节流结构的进口依次连接，压缩机的进口、节流结构的出口与四通换向阀的其中两个接口连接，四通换向阀的另两端分别与冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的一端连接，冷媒/气体换热器A和B的冷媒通道的另一端分别与过冷器冷流体通道的两端连接，整体形成冷媒循环管路。系统通过四通换向阀在A、B两个冷媒循环中切换：

A循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒通过管路和阀门进入冷媒/气体换热器A，冷媒/气体换热器A产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器A，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器B,对冷媒/气体换热器B融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机。

B循环，来自节流结构出口的低于零度的冷媒进入冷媒/气体换热器B，冷媒/气体换热器B产霜且气体被深度除湿，冷媒蒸发后流出冷媒/气体换热器B，进入过冷器被节流结构前的高压冷媒加热使其温度高于零度，高于零度的气态冷媒，通过管路进入冷媒/气体换热器A，对冷媒/气体换热器A融霜，然后通过管路和阀门进入压缩机。