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专利号: 2013104886619
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 供热;炉灶;通风
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种除湿空气冷却装置,其特征在于:包括带有水份吸附器的空气除湿装置,空气除湿装置的空气出口连接有冷却装置;空气除湿装置上还连接有用于在水份吸附器吸附过多水份后,使水份吸附器再生的吸附器再生装置。

2.根据权利要求1所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的空气除湿装置包括依次相连通的增压器(2)、膜除湿组件(4)和水份吸附器;其中,增压器(2)为无油增压器,其结构形式为螺杆式、涡旋式、活塞式、滑片式、罗茨式或离心式。

3.根据权利要求2所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的增压器(2)的入口处设置有用于去除空气中杂质的第一过滤器(1);增压器(2)的出口与膜除湿组件(4)入口之间还设置有第一换热器(3),第一换热器(3)的热侧通道与增压器(2)的出口和膜除湿组件(4)的高压侧入口相连通,膜除湿组件(4)的高压侧出口与水份吸附器的入口相连通。

4.根据权利要求2或3所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的膜除湿组件(4)的高压侧出口还通过管道与膜除湿组件(4)的低压侧入口相连通,膜除湿组件(4)的低压侧出口与外界环境连通。

5.根据权利要求3所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的吸附器再生装置包括集热器(16)、储热水箱(17)以及依次相连通的第二过滤器(19)、第二换热器(18)和电加热器(15);第二换热器(18)的热侧通道的入口和出口与储热水箱(17)相对应的热水出口和热水进口相连通;储热水箱(17)的冷水进口和冷水出口与集热器(16)相对应的出水口和进水口相连通;第二换热器(18)的冷侧通道与第二换热器(18)的出口和电加热器(15)的入口相连通,电加热器(15)的出口通过阀门与水份吸附器的出口相连通,水份吸附器的入口设置有两路,一路通过阀门与膜除湿组件(4)高压侧出口相连通,另一路通过阀门与外界环境连通。

6.根据权利要求5所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的冷却装置包括间接蒸发冷却器(21)和直接蒸发冷却器(22);间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道入口与水份吸附器的出口相连通,间接蒸发冷却器(21)的热侧通道出口与直接蒸发冷却器(22)的空气入口相连通;其中,间接蒸发冷却器(21)的换热管为光管,换热管内外均有螺纹,且换热管外表面附加有翅片。

7.根据权利要求6所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的水份吸附器为并联在一起的第一吸附器(7)和第二吸附器(11);第一吸附器(7)和第二吸附器(11)的入口和出口均设置有两条通路;

其中,第一吸附器(7)入口的两路中,一路通过第一阀门(5)与膜除湿组件(4)高压侧出口相连通,另一路通过第二阀门(6)与外界环境连通;第二吸附器(11)入口的两路中,一路通过第三阀门(9)与膜除湿组件(4)高压侧出口相连通,另一路通过第四阀门(10)与外界环境连通;

第一吸附器(7)出口的两路中,一路通过第五阀门(12)与电加热器(15)的出口相连通,另一路通过第六阀门(8)与间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道入口相连通;第二吸附器(11)出口的两路中,一路通过第七阀门(13)与电加热器(15)的出口相连通,另一路通过第八阀门(14)与间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道入口相连通。

8.根据权利要求7所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的间接蒸发冷却器(21)与水份吸附器之间还设置有第三换热器(20);第三换热器(20)的冷侧通道与间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道入口和水份吸附器的出口相连通。

9.根据权利要求8所述的除湿空气冷却装置,其特征在于:所述的第三换热器(20)与间接蒸发冷却器(21)之间还设置有再冷器(23),间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道出口与再冷器(23)的热侧通道入口相连通,再冷器(23)的热侧通道出口与外界环境连通;第三换热器(20)的热侧通道出口与再冷器(23)的冷侧通道入口相连通,再冷器(23)的冷侧通道出口与间接蒸发冷却器(21)热侧通道入口相连通。

10.一种如权利要求9所述装置的除湿空气冷却方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)除湿冷却

外界环境空气通过第一过滤器(1)去除杂质后,由增压器(2)提升空气压力,然后通入到换热器(3)的热侧通道,由流经换热器(3)冷侧通道的外界环境空气降温,换热器(3)热侧通道内降温后的空气进入膜除湿组件(4)的高压侧,通过膜的作用,空气中的水蒸气向膜除湿组件(4)的低压侧扩散,除湿后的空气流出膜除湿组件(4)的高压侧后,一部分气体作为吹扫气被导入膜除湿组件(4)的低压侧,剩余气体流经水份吸附器进一步降低其湿度;

流出水份吸附器的气体再流入换热器(20)的热侧通道,在换热器(20)的热侧通道中由环境空气降温,然后流入间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道,间接蒸发冷却器(21)的冷侧通道布置有用于给空气降温的喷水口,并与间接蒸发冷却器(21)热侧通道中的被冷却空气产生换热,使被冷却空气的温度降低,流出间接蒸发冷却器(21)热侧通道的被冷却空气进入直接蒸发冷却器(22)与喷入的水直接接触,使被冷却空气的温度和湿度达到最终设定值,从而完成除湿冷却过程;

2)水份吸附器的吸附和再生

第一吸附器(7)和第二吸附器(11)通过阀门切换分别间歇地工作在吸附和再生两个状态下;

当第一阀门(5)和第六阀门(8)开启,第二阀门(6)和第五阀门(12)关闭时,第一吸附器(7)工作在吸附状态下,当第一阀门(5)和第六阀门(8)关闭,第二阀门(6)和第五阀门(12)开启时,第一吸附器(7)工作在再生状态下;同样,当第三阀门(9)和第八阀门(14)开启,第四阀门(10)和第七阀门(13)关闭时,第二吸附器(11)工作在吸附状态下,当第三阀门(9)和第八阀门(14)关闭,第四阀门(10)和第七阀门(13)开启时,第二吸附器(11)工作在再生状态下;当第一吸附器(7)工作在吸附状态时,通过阀门切换,使第二吸附器(11)工作在再生状态,反之,当第一吸附器(7)工作在再生状态,则第二吸附器(11)工作在吸附状态;

3)再生能量的提供

集热器(16)吸收太阳辐射,使流经储热水箱(17),使储热水箱(17)冷水进出口通道的水温增加,环境空气流经第二过滤器(19)去除杂质后,流入第二换热器(18)的冷侧通道,由与储热水箱(17)热水进出口通道相连的热水升温,升温后的空气流过电加热器(15),当空气温度低于再生温度要求时,则开启电加热器(15),否则不开启电加热器(15),最终流出电加热器(15)的空气分别通过第五阀门(12)或第七阀门(13)进入第一吸附器(7)或第二吸附器(11),将所吸附的水分通过第二阀门(6)或第四阀门(10)排出。