本發(fā)明涉及除濕系統(tǒng)，尤其是涉及一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及其運行方法。

背景技術：

1、除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)是一種高效的除濕設備，能夠?qū)崿F(xiàn)0℃以下的送風露點，通常用于需要精確控制濕度的環(huán)境，如實驗室、制藥廠、食品加工、電子制造等領域。

2、以鋰電池生產(chǎn)制造為例，其車間環(huán)境要求送風露點低于-10℃。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)是將轉(zhuǎn)輪的2/3-3/4通道作為處理區(qū)，1/3-1/4通道作為再生區(qū)，處理區(qū)用來吸附流經(jīng)的潮濕空氣中的水分，再用高溫干燥空氣通過再生區(qū)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪的再生，這樣可以使得整個轉(zhuǎn)輪能夠連續(xù)除濕。除濕轉(zhuǎn)輪需要處理少量新風和大量回風，由于新風是來自環(huán)境的熱濕空氣，經(jīng)過前表冷器冷卻后仍然有較高的濕度，而回風則是來自生產(chǎn)車間環(huán)境，濕度極低，兩者的直接混合將導致較大的濕度損失。此外，除濕轉(zhuǎn)輪本身不斷旋轉(zhuǎn)，其處理區(qū)沿周向的除濕能力是不一樣的，對處理區(qū)進行分區(qū)可以提升轉(zhuǎn)輪的除濕效果。

3、中國專利cn117190338a公開了一種帶熱回收裝置的多通道轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其工作方法，將除濕轉(zhuǎn)輪分成兩個除濕單元和兩個再生單元，僅僅利用一套轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)實現(xiàn)了兩級深度除濕。中國專利cn108253557a提供了一種多級分區(qū)轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)及其運行方法，轉(zhuǎn)輪分為預再生區(qū)、回風區(qū)和除濕區(qū)，利用預再生區(qū)對除濕轉(zhuǎn)輪進行預熱，利用回風區(qū)對除濕轉(zhuǎn)輪進行預冷，以提高轉(zhuǎn)輪的除濕能力并降低再生能耗。但是上述專利并未考慮到新風與回風較大的濕度差，未將新風和回風作分區(qū)處理，兩者的直接混合導致較大的濕度損失。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及其運行方法，以實現(xiàn)更好的除濕效果。

2、申請人在構思歷程中認為：本發(fā)明通過將處理區(qū)劃分為新風處理區(qū)和回風處理區(qū)，單獨對新風和回風進行冷卻除濕處理，處理后的兩股風溫濕度大致相同，減小了混合損失，同時更好地匹配了除濕轉(zhuǎn)輪的除濕特性。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

4、一方面，本發(fā)明提供了一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，包括新風表冷器、回風表冷器、除濕轉(zhuǎn)輪、處理側(cè)風機、后表冷器、后加熱器、再生加熱設備、再生側(cè)風機；

5、所述除濕轉(zhuǎn)輪包括回風處理區(qū)、新風處理區(qū)和再生區(qū)；

6、所述回風表冷器及回風處理區(qū)構成回風處理流路；

7、所述新風表冷器及新風處理區(qū)構成新風處理流路；

8、回風和新風在分別流經(jīng)回風處理區(qū)和新風處理區(qū)后混合，所述回風處理流路和新風處理流路匯合為處理側(cè)流路，所述處理側(cè)風機、后表冷器、后加熱器設于所述處理側(cè)流路上；

9、所述再生加熱設備、再生區(qū)及再生側(cè)風機構成再生側(cè)流路，所述再生側(cè)流路的流向為自再生加熱設備穿過再生區(qū)至再生側(cè)風機。

10、進一步的，所述回風處理區(qū)、新風處理區(qū)、再生區(qū)均為扇形分區(qū)；其中，所述回風處理區(qū)占除濕轉(zhuǎn)輪的1/2，所述新風處理區(qū)占除濕轉(zhuǎn)輪的1/4，所述再生區(qū)占除濕轉(zhuǎn)輪的1/8～1/4。

11、進一步的，所述除濕轉(zhuǎn)輪由外殼、軸心和位于殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)輪除濕模塊組成，所述外殼和所述轉(zhuǎn)輪除濕模塊繞所述軸心進行順時針旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)輪除濕模塊側(cè)面由殼體包覆。

12、進一步的，所述的轉(zhuǎn)輪除濕模塊的表面設有干燥劑，所述干燥劑為硅膠、分子篩、金屬氧化物、有機金屬骨架中任一種或多種。

13、進一步的，所述的再生加熱設備的熱量來源為電加熱、蒸汽加熱、太陽能、熱泵冷凝熱、工業(yè)廢熱中的任一種。

14、進一步的，所述的再生加熱設備將再生進風加熱至100～150℃。

15、特別地，除濕轉(zhuǎn)輪的新風處理區(qū)和回風處理區(qū)有位置要求。除濕轉(zhuǎn)輪處理區(qū)不同位置的除濕能力不同，剛從再生區(qū)轉(zhuǎn)入處理區(qū)的轉(zhuǎn)輪干燥劑溫度很高，此時并不發(fā)生除濕，回風處理區(qū)的空氣主要用于冷卻干燥劑，隨后干燥劑溫度降低，吸濕能力增強，此時向新風處理區(qū)通入濕負荷較高的新風以實現(xiàn)更好的除濕效果。所以沿著除濕轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪區(qū)域依次是再生區(qū)-回風處理區(qū)-新風處理區(qū)-再生區(qū)。

16、在本發(fā)明的一個實施例中，所述除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)將回風處理區(qū)一分為二，新風處理區(qū)設置在兩個回風處理區(qū)之間，此時轉(zhuǎn)輪的除濕能力最強。隨著轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過第一個回風處理區(qū)的回風濕度相對較低，干燥劑保持較好的除濕狀態(tài)，由于新風的濕負荷較高，在轉(zhuǎn)輪的除濕能力最強時處理，隨著干燥劑不斷吸濕并接近飽和，除濕能力有所降低，此時再設置濕負荷更低的回風經(jīng)過第二個回風處理區(qū)，以實現(xiàn)空氣與轉(zhuǎn)輪的濕度匹配。所以沿著除濕轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪區(qū)域依次是再生區(qū)-回風處理區(qū)-新風處理區(qū)-回風處理區(qū)-再生區(qū)。這樣的布局可以實現(xiàn)連續(xù)的除濕操作以及除濕效率的最大化。

17、在本發(fā)明的一個實施例中，所述除濕轉(zhuǎn)輪為帶清理區(qū)的三區(qū)轉(zhuǎn)輪，此時所述清理區(qū)和再生區(qū)均占除濕轉(zhuǎn)輪的1/8。部分回風依次通過清理區(qū)、再生加熱設備和除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)，對除濕轉(zhuǎn)輪進行再生，由于回風濕度很低，所需的再生熱量大幅減小。所以沿著除濕轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪區(qū)域依次是再生區(qū)-清理區(qū)-新風處理區(qū)-回風處理區(qū)-再生區(qū)。清理區(qū)代替了上一個實施例中第一個回風處理區(qū)的作用，由于再生風更加干燥，三區(qū)轉(zhuǎn)輪可以實現(xiàn)更深度的除濕。

18、另一方面，本發(fā)明還提供了一種如上所述的新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的運行方法，包括如下步驟：

19、s1、通過除濕轉(zhuǎn)輪吸附新風和回風中的水分，然后送入處理側(cè)流路；

20、s2、通過再生側(cè)流路對除濕轉(zhuǎn)輪進行再生。

21、進一步的，s1中所述的處理側(cè)流路的空氣流程為：在處理側(cè)風機的驅(qū)動下，引入的新風進入新風處理流路，依次流經(jīng)新風表冷器和除濕轉(zhuǎn)輪的新風處理區(qū)進行除濕和冷卻；引入的回風進入回風處理流路，依次流經(jīng)回風表冷器和除濕轉(zhuǎn)輪的回風處理區(qū)，用于冷卻轉(zhuǎn)輪并進行除濕；經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪的新風和回風混合后流經(jīng)后表冷器和后加熱器，滿足送風溫度后送入應用場景中。

22、進一步的，s2中所述的再生側(cè)流路的空氣流程為：在再生側(cè)風機的驅(qū)動下，引入的再生進風流經(jīng)再生加熱設備，隨后進入除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪再生，形成再生排風，被排入大氣環(huán)境中。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

24、(1)本發(fā)明提供的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，通過將除濕轉(zhuǎn)輪處理區(qū)分為新風處理區(qū)和回風處理區(qū)，分別對二者進行單獨的冷卻、除濕處理，新風和回風流經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪后，兩股風的濕度相當，大大減小了濕度損失。

25、(2)本發(fā)明的分區(qū)處理設計允許除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)能夠更精確地控制空氣濕度，以獲取更好的除濕效果；除濕轉(zhuǎn)輪的不同區(qū)域可以針對不同的濕度負荷進行優(yōu)化，使得轉(zhuǎn)輪保持較高的除濕效率，滿足不同應用場景的需求。

技術特征：

1.一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，包括新風表冷器(2)、回風表冷器(4)、除濕轉(zhuǎn)輪(5)、處理側(cè)風機(6)、后表冷器(7)、后加熱器(8)、再生加熱設備(11)、再生側(cè)風機(12)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述回風處理區(qū)(5-a1)、新風處理區(qū)(5-a2)、再生區(qū)(5-b)均為扇形分區(qū)；

3.根據(jù)權利要求1所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述除濕轉(zhuǎn)輪(5)包括1/2的回風處理區(qū)(5-a1)、1/4的新風處理區(qū)(5-a2)、1/4的再生區(qū)(5-b)，其中，所述新風處理區(qū)(5-a2)將回風處理區(qū)(5-a1)分割為均等的兩部分，沿著轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)方向，轉(zhuǎn)輪分區(qū)依次為再生區(qū)(5-b)-回風處理區(qū)(5-a1)-新風處理區(qū)(5-a2)-回風處理區(qū)(5-a1)-再生區(qū)(5-b)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述除濕轉(zhuǎn)輪(5)由外殼、軸心和位于殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)輪除濕模塊組成，所述外殼和所述轉(zhuǎn)輪除濕模塊繞所述軸心進行順時針旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)輪除濕模塊側(cè)面由殼體包覆。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)輪除濕模塊的表面設有干燥劑，所述干燥劑為硅膠、分子篩、金屬氧化物、有機金屬骨架中任一種或多種。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述的再生加熱設備(11)的熱量來源為電加熱、蒸汽加熱、太陽能、熱泵冷凝熱、工業(yè)廢熱中的任一種，所述的再生加熱設備(11)將再生進風(10)加熱至100～150℃。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于，所述除濕轉(zhuǎn)輪(5)包括1/2的回風處理區(qū)(5-a1)、1/4的新風處理區(qū)(5-a2)、1/8的再生區(qū)(5-b)以及1/8的清理區(qū)(5-c)，沿著轉(zhuǎn)輪順時針旋轉(zhuǎn)方向，轉(zhuǎn)輪分區(qū)依次為再生區(qū)(5-b)-清理區(qū)(5-c)-新風處理區(qū)(5-a2)-回風處理區(qū)(5-a1)-再生區(qū)(5-b)。

8.一種如權利要求1-7中任意一項所述的新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，包括如下步驟：

9.根據(jù)權利要求8所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，s1中所述的處理側(cè)流路的空氣流程為：在處理側(cè)風機(6)的驅(qū)動下，引入的新風(1)進入新風處理流路，依次流經(jīng)新風表冷器(2)和除濕轉(zhuǎn)輪(5)的新風處理區(qū)(5-a2)進行除濕和冷卻；引入的回風(3)進入回風處理流路，依次流經(jīng)回風表冷器(4)和除濕轉(zhuǎn)輪(5)的回風處理區(qū)(5-a1)，用于冷卻轉(zhuǎn)輪(5)并進行除濕；經(jīng)過除濕轉(zhuǎn)輪(5)的新風(1)和回風(3)混合后流經(jīng)后表冷器(7)和后加熱器(8)，滿足送風溫度后送入應用場景中。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種新風-回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，s2中所述的再生側(cè)流路的空氣流程為：在再生側(cè)風機(12)的驅(qū)動下，引入的再生進風(10)流經(jīng)再生加熱設備(11)，隨后進入除濕轉(zhuǎn)輪(5)的再生區(qū)(5-b)實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪再生，形成再生排風(13)，被排入大氣環(huán)境中。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種新風?回風分區(qū)處理的除濕轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及其運行方法。除濕轉(zhuǎn)輪分為回風處理區(qū)、新風處理區(qū)和再生區(qū)，綜合考慮了低露點應用場景下新風、回風的混合損失以及轉(zhuǎn)輪自身的除濕特性，通過將轉(zhuǎn)輪處理區(qū)分為新風處理區(qū)和回風處理區(qū)，分別對新風和回風進行冷卻除濕，待二者達到幾乎相同的溫濕度再混合，大大減小了混合損失。此外，回風處理區(qū)布置在新風處理區(qū)之前，用于冷卻剛從再生區(qū)轉(zhuǎn)入處理區(qū)的高溫干燥劑，以提高新風處理區(qū)的除濕能力。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明除濕轉(zhuǎn)輪各分區(qū)特定的位置關系很好地匹配了轉(zhuǎn)輪的除濕特性，提高了轉(zhuǎn)輪的除濕能力。

技術研發(fā)人員：張春路,王志宇,成家豪
受保護的技術使用者：同濟大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5