[實用新型]一種冷卻塔式熱力再生溶液除濕機組

有效

• 申請號: 201420822164.8
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN204513625U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 叢旭日;馮婷婷
• 申請（專利權）人: 叢旭日;馮婷婷
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術領域

本實用新型涉及空調領域的除濕設備，尤其是涉及一種冷卻塔式熱力再生溶液除濕機組。

背景技術

在空氣調節領域，夏季通常需要對室外進來的空氣進行降溫除濕處理，冬季通常需要對室外進來的空氣進行加熱加濕處理。傳統的空調系統中大多采用冷凝除濕處理方式，即采用制冷機制備出低溫的冷卻水，通過冷卻水在表冷器的盤管中循環并與空氣進行熱量交換，將空氣溫度降低到露點以下，使空氣凝結出水分從而實現對于空氣的除濕處理。這種處理方式的除濕和降溫過程為一體控制且同時進行，由于除濕要求的冷卻水溫度遠低于降溫所需的冷卻水溫度，通常為7～12℃，一方面，使制冷機工作在低蒸發溫度情況下，導致制冷機的性能系數較低，另一方面，冷凝除濕后的空氣濕度雖滿足要求但溫度過低，一般還需要再熱才能達到送風溫度要求，造成了能源的二次浪費。另外，由于凝結水的存在使表冷器盤管等處很容易滋生細菌、霉變，降低了送風品質，嚴重影響室內空氣的質量。

為克服傳統空調系統冷凝除濕方式存在的缺陷，本領域的技術人員研究開發了溶液調濕方式，即采用具有調濕性質的鹽溶液作為工作介質，與新風直接接觸并進行熱質交換，當空氣的水蒸汽分壓力高于鹽溶液的表面蒸汽壓時，鹽溶液就會吸收空氣中的水分；而當空氣的水蒸汽分壓力低于鹽溶液的表面蒸汽壓時，鹽溶液中的部分液態水就會變為氣態進入空氣中，從而實現對空氣濕度的調節目的。溶液除濕方式和傳統系統的冷凝除濕方式相比，不需要過低溫度(7～12℃)的冷源，為利用資源廣泛的低品位能源創造了條件；且溶液除濕方式中的鹽溶液是與空氣直接接觸進行傳熱傳質的，通過鹽溶液的過濾、殺菌功能，能除去空氣中的塵埃、細菌、霉菌及其他一些有害物質，可有效提高送風質量和室內空氣品質。采用溶液除濕方式的空調系統實現了溫度和濕度的獨立控制，由于在節約能源和提高室內空氣品質等方面的優勢，得到了廣泛關注和推廣應用。

溶液除濕裝置與溶液再生裝置是溶液除濕空調系統的核心部件，其熱質交換過程直接影響整個空調系統的性能。目前的溶液除濕裝置和溶液再生裝置主要采用絕熱式換熱方式，在這種換熱方式中，鹽溶液從上部的噴淋部件噴淋到中部設置的填料塔式的換熱器上，并在下部設置鹽溶液回收箱，空氣與噴淋到換熱器上的鹽溶液直接接觸并進行傳熱傳質，實現鹽溶液對空氣的除濕或加濕處理，同時鹽溶液通過循環回路再生，并以此種方式反復循環運行。但采用這種絕熱式溶液除濕裝置和溶液再生裝置的空調系統普遍存在COP(能效比)低、能耗高、制造和運營成本高、系統運行不穩定的問題。

眾所周知，鹽溶液只有在低溫和高濃度的情況下才具有較好的除濕能力，一旦鹽溶液的溫度升高或濃度降低都會影響除濕效果和效率；同樣地，鹽溶液在高溫低濃度的情況下，通過與空氣接觸才能有效地再生成高濃度的鹽溶液，否則會影響鹽溶液再生效果和效率。在溶液除濕或加濕的過程，空氣與鹽溶液進行傳熱傳質的同時會存在相變潛熱的釋放或吸收過程，使空氣和溶液的溫度同時發生快速變化，而這一變化恰恰抑制或降低了傳質推動力，如不能及時將相變潛熱傳遞出去，會很大程度上影響溶液除濕和鹽溶液再生的效果和效率。采用絕熱式的鹽溶液除濕裝置和再生裝置由于自身結構的缺陷，恰恰不能快速將相變潛熱轉走，目前解決這一問題的主要辦法是增加鹽溶液循環量，以便抑制或稀釋空氣與鹽溶液進行傳熱傳質過程中產生的相變潛熱，這種處理方式只能一定程上緩解相變潛熱的不利影響，沒有從根本上解決問題，一方面由于吸濕性較好的鹽溶液其價格都比較高昂，加大了運營成本，且使整體系統的運行參數和精度不易控制，另一方面由于鹽溶液的使用量較大，也會造成整體機組加大，增加制造成本。同時這種絕熱式的鹽溶液除濕裝置和溶液再生裝置的換熱器主要采用銅、合金鋼等較貴金屬材質制造，其制造成本也相對較高。另外，目前采用溶液除濕方式的空調系統，主要靠熱泵系統為鹽溶液除濕和再生環節提供能量支持，消耗了大量的電能，不但使組織整體系統的COP較低，而且會給夏季用電高峰的電網運行造成較大壓力。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種冷卻塔式熱力再生溶液除濕機組，其具有系統穩定、運營成本低、效率高、能效比高、控制精確的特點。