[發明專利]一種低溫余熱驅動的溶液除濕系統及方法

有效

• 申請號: 201610137413.3
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105737285B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 韓巍;金紅光;蘇博生
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，該系統包括再生器(1)、溶液泵(2)、溶液換熱器(3)、一級冷卻器(4)、一級吸濕塔(5)、二級冷卻器(6)、余熱制冷單元(7)、二級吸濕塔(8)、再生加熱器(9)、送風回熱器(10)和排風回熱器(11)，其中：

再生器(1)分為溶液側和空氣側，溶液側出口與溶液泵(2)入口相連接，溶液泵(2)出口與溶液換熱器(3)濃溶液入口相連接，溶液換熱器(3)濃溶液出口與一級冷卻器(4)溶液側入口相連接，一級冷卻器(4)溶液出口與一級吸濕塔(5)溶液側入口相連接，一級吸濕塔(5)溶液側出口與二級冷卻器(6)溶液入口相連接，二級冷卻器(6)溶液出口與二級吸濕塔(8)溶液側入口相連接，二級吸濕塔(8)溶液側出口與溶液換熱器(3)稀溶液側入口相連接，溶液換熱器(3)稀溶液側出口與再生加熱器(9)溶液側入口相連接，再生加熱器(9)溶液側出口與再生器(1)溶液側入口相連接，鹽溶液從而實現一個工質循環；

送風回熱器(10)新風出口與一級吸濕塔(5)空氣側入口相連接，一級吸濕塔(5)空氣側出口與二級吸濕塔空氣側入口相連接，二級吸濕塔(8)空氣側出口與送風回熱器(10)送風側入口相連接；排風回熱器(11)新風出口與再生器(1)空氣側入口相連接，再生器(1)空氣側出口與排風回熱器(11)排風側入口相連接，空氣側從而實現一個工質循環；

余熱制冷單元(7)循環冷凍水出口連接于二級冷卻器(6)的循環水入口，余熱制冷單元(7)循環冷凍水入口連接于二級冷卻器(6)的循環水出口。

2.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述再生器(1)是氣液混合設備，設備內部空氣與鹽溶液進行傳熱傳質，由于鹽溶液表面水蒸汽分壓力大于空氣中水蒸氣分壓力，空氣將吸收鹽溶液中的部分水分。

3.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述溶液泵(2)是液體增壓設備，用于提高鹽溶液壓力，維持系統循環進行。

4.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述溶液換熱器(3)、送風回熱器(10)、排風回熱器(11)是流體換熱設備，用于冷熱物流之間的熱量交換。

5.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述一級冷卻器(4)和二級冷卻器(6)是流體換熱設備，一級冷卻器(4)采用環境冷卻水對鹽溶液進行降溫，使鹽溶液具有一定除濕能力；在二級冷卻器(6)中鹽溶液通過與余熱制冷單元(7)之間循環的冷凍水換熱而降溫，進一步提升鹽溶液除濕能力。

6.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述一級吸濕塔(5)和二級吸濕塔(8)是氣液混合吸收設備，空氣和鹽溶液在設備內部由于水蒸氣分壓力差進行傳熱傳質，鹽溶液將空氣中的部分水蒸氣吸收。

7.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述余熱制冷單元(7)對再生加熱器出口的余熱熱源進行再次利用，且將低品位余熱轉換成冷量的設備，通過二級冷卻器(6)中的循環冷凍水，使鹽溶液降溫，余熱制冷單元為吸收式制冷裝置或吸附式制冷裝置。

8.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，所述再生加熱器(9)內部，低品位余熱加熱鹽溶液，為其提供再生所需熱量。

9.根據權利要求1所述的低溫余熱驅動的溶液除濕系統，其特征在于，該系統采用低溫余熱驅動，低溫余熱為工業余熱、低溫太陽能集熱或地熱；除濕溶液采用氯化鋰溶液、溴化鋰溶液或氯化鈣溶液。

10.一種低溫余熱驅動的溶液除濕方法，應用于權利要求1至9中任一項所述的溶液除濕系統，其特征在于，該方法包括；

在系統輸入側，將低溫余熱的不同溫度段的熱量加以利用，高溫段用以提供溶液再生過程所需熱量，低溫段用以提供余熱制冷過程所需熱量；

在系統輸出側，將溶液除濕流程設置為兩級除濕，在溶液進行第一級除濕前，用環境冷卻水降溫，使其除濕能力上升；在溶液進行第二級除濕前，利用余熱制冷設備輸出冷量，使溶液進一步降溫并在二級吸濕塔中進行深度除濕。