[發明專利]懸索橋一體化冷凝與轉輪協同除濕系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011609083.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112742060B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 宋翼;張牧星;黃世芳;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;F28D21/00;F25B41/40;F25B41/20;E01D11/02
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王雪

本發明公開了懸索橋一體化冷凝與轉輪協同除濕系統及控制方法，屬于懸索橋濕度調控領域。具體包括：冷凝除濕回路，用于懸索進氣第一級濕度處理，實現多變工況下的高效除濕；轉輪除濕回路，用于懸索進氣的第二級濕度處理，實現冷凝除濕出口空氣的進一步深度除濕；余熱利用回路，利用分離式熱管回收轉輪除濕再生后空氣的余熱，在一般濕度工況下加熱冷凝除濕后的空氣，在高濕工況下預熱轉輪進氣，充分回收系統余熱。本發明的優點在于利用了余熱的充分回收與梯級，拓寬了傳統系統的濕度處理范圍與懸索橋多變環境下的系統適應性，大幅提升了除濕能效，實現懸索橋主索纜及錨室中干燥空氣一體化供應，有效地減緩了腐蝕，保障橋梁的安全性。

技術領域

本發明屬于懸索橋濕度調控領域，涉及一種懸索橋一體化冷凝與轉輪協同除濕系統及控制方法。

背景技術

在懸索橋防腐方面，主纜中的空氣濕度一直是一個重要的技術指標。在實際工程應用中，主纜長期暴露在大氣環境中，濕度環境將導致主纜鋼絲產生腐蝕，腐蝕減少了有效的索股面積和鋼絲強度，嚴重地危及到懸索橋的安全性。主纜除濕技術是通過向主纜內部輸入干空氣來降低主纜內部相對濕度，使主纜內部形成一個相對封閉、干燥的環境，從而避免了主纜內的鋼絲銹蝕。同樣地，在錨室中，用于固定主纜的其他附件也存在干燥需求。

目前，懸索橋多采用轉輪除濕技術滿足懸索內的空氣濕度的調控要求。傳統的轉輪除濕技術可以在懸索橋除濕系統中實現深度除濕，具有除濕量大、無腐蝕性等特點，但是轉輪除濕技術在再生熱源品味高，單位除濕量設備昂貴，因此應用于懸索橋除濕中具有除濕能耗大，經濟性低等缺點。

其他領域的除濕技術有冷凝除濕、溶液除濕、轉輪除濕及膜除濕。常規的除濕系統往往采用單一的除濕方式而無法達到橋梁防腐所需的除濕要求，在面對橋梁所處的復雜多變的環境濕度時會出現適應性差的缺點，并且常規除濕系統只能對于懸索橋部分結構進行除濕，除濕范圍有限且低效，例如懸索橋中的主纜部分干空氣要求為相對濕度低于40%，而錨室內干空氣送風條件要求略低于此值。因此，如何耦合不同濕度環境下懸索橋中不同部件的除濕要求，如何實現全橋范圍的除濕和達到防腐要求的深度除濕等問題，設計出一種新型高效的橋梁一體化除濕系統成為本領域技術人員迫切需要解決的技術難題。

發明內容

本發明針對橋梁防腐的除濕要求和現有常規除濕方式的不足，提出了一種懸索橋一體化冷凝與轉輪協同除濕系統及控制方法，實現了全橋范圍內的深度除濕要求，有效解決了傳統除濕系統效能不足，耦合性低的問題。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

懸索橋一體化冷凝與轉輪協同除濕系統，包括冷凝除濕系統、轉輪除濕系統、送風管路、回風管路；

所述冷凝除濕系統中，流量計下接第一濕度傳感器，所述第一濕度傳感器下接制冷循環模塊，所述制冷循環模塊下接第二濕度傳感器；

所述冷凝除濕系統與轉輪除濕系統通過聯通閥相連；

所述轉輪除濕系統包括處理風管路、再生風管路和除濕轉輪；所述除濕轉輪包括轉輪除濕區和轉輪再生區；

處理風管路中，所述聯通閥連接處理風機，所述處理風機連接轉輪除濕區，所述轉輪除濕區連接第三濕度傳感器；

所述送風管路包括第一羅茨風機，第三單向閥和第二羅茨風機；

所述第三濕度傳感器連接第三單向閥，所述第三單向閥連接第二羅茨風機。

優選的，所述制冷循環模塊中，壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器依次連接，所述蒸發器與壓縮機連接。

優選的，所述轉輪除濕系統的再生風管路中，所述聯通閥連接第四單向閥，所述第四單向閥連接再生風機，所述再生風機連接分離式熱管冷端，所述分離式熱管連接再生加熱器，所述再生加熱器連接轉輪再生區，所述轉輪再生區連接分離式熱管熱端；所述再生風機外接第五單向閥。