[發明專利]一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕方法和系統

有效

• 申請號: 202110357539.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113218100B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 袁一軍;葉立英
• 申請（專利權）人: 湖南雅立科技開發有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/26;F25B47/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明提供了一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕方法，該方法基于冷媒的流程變換，或氣體流程變化，或同時結合氣體和冷媒流程的變換，可以實現高效節能、簡單可靠的氣體深度除濕，本發明還提供了一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕系統，可廣泛用于各種場合，不同氣體的深度除濕，包括替代吸附和吸收除濕，改進常規冷凍除濕系統，典型的應用包括，低濕車間的深度除濕，空調系統深度除濕，氣體壓縮機的進氣排氣處理，小型高爐鼓風除濕，高爐煤氣除濕，天然氣除濕等。

技術領域

本發明涉及一種利用冷媒壓縮循環實現氣體的深度除濕的方法和系統，尤其涉及一種利用冷媒流程的變換實現融霜和產霜的切換，且能在融霜過程中回收冷能，并能連續進行氣體深度除濕的方法和系統。

背景技術

氣體的深度除濕，即氣體露點接近0℃或低于0℃，包括空氣和其它氣體，也包括常壓氣體和壓力氣體，目前采用的方法，大多為吸附或者吸收的方法，而冷凍除濕由于結霜的限制，往往不能實現深度除濕，事實上冷凍深度除濕，較吸附或吸收除濕，循環更為簡單，效率更高，成本更低，冷凍制冷設備和技術也十分成熟，其主要的問題是結霜的問題，只有解決了結霜的問題，冷凍除濕系統即可實現深度除濕。

當溫度低于0℃時，結霜是不可避免的，當溫度高于0℃，融霜過程即可實現，深度除濕，即需要換熱器表面的溫度，在高于0℃和低于0℃之間變換，從而實現融霜和產霜之間的循環，保證深度除濕過程持續的進行。

冷媒雖然是相變流體，在一定壓力下只有一個相變溫度，它也可以同時通過溫差改變載冷載熱，同時冷媒壓縮直膨系統較載冷劑系統相對簡單，適合中小型系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕方法和系統，通過利用蒸發溫度的變化、利用過冷過熱，改變換熱器表面的溫度，實現產霜和融霜的循環。

一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕方法，利用冷媒的流程交替變換或利用氣體流程的交替變換，或同時利用冷媒流程和氣體流程交替變換，使得冷媒/氣體的換熱器換熱表面的溫度交替變換，即溫度交替地高于零度和低于零度，高于零度時融霜，低于零度時產霜實現深度除濕，所述的換熱器含有A、B兩個部分，當A部分產霜時，B部分融霜，B部分產霜時，A部分融霜，保證產霜深度除濕過程連續進行。

進一步地，所述的用于融霜的冷媒被調溫后進入融霜的換熱器，避免溫度過高或過低。

進一步地，所述的冷媒還被用于回熱，即回收被深度除濕后的氣體的冷量。

本發明還提供一種基于冷媒壓縮循環的氣體深度除濕系統，系統含有兩個前后布置的冷媒/氣體換熱器A和B，壓縮機，節流結構，過冷器，冷凝器和四通換向閥，氣體依次通過前后布置的兩個換熱器的氣體通道。其中，壓縮機的出口、冷凝器的熱流體通道接口、過冷器的熱流體通道接口、節流結構的進口依次連接，壓縮機的進口、節流結構的出口與四通換向閥的其中兩個接口連接，四通換向閥的另兩端分別與冷媒/氣體換熱器A和B的冷媒通道的一端連接，冷媒/氣體換熱器A和B的冷媒通道的另一端分別與過冷器冷流體通道的兩端連接，整體形成冷媒循環管路。系統通過四通換向閥在A、B兩個冷媒循環中切換：

A循環，來自節流結構出口的低于零度的冷媒通過管路和閥門進入冷媒/氣體換熱器A，冷媒/氣體換熱器A產霜且氣體被深度除濕，冷媒蒸發后流出冷媒/氣體換熱器A，進入過冷器被節流結構前的高壓冷媒加熱使其溫度高于零度，高于零度的氣態冷媒，通過管路進入冷媒/氣體換熱器B,對冷媒/氣體換熱器B融霜，然后通過管路和閥門進入壓縮機。

B循環，來自節流結構出口的低于零度的冷媒進入冷媒/氣體換熱器B，冷媒/氣體換熱器B產霜且氣體被深度除濕，冷媒蒸發后流出冷媒/氣體換熱器B，進入過冷器被節流結構前的高壓冷媒加熱使其溫度高于零度，高于零度的氣態冷媒，通過管路進入冷媒/氣體換熱器A，對冷媒/氣體換熱器A融霜，然后通過管路和閥門進入壓縮機。