一種燃?xì)鉄岜抿?qū)動(dòng)的中空纖維膜液體除濕裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣除濕系統(tǒng)及其工藝，尤其涉及一種燃?xì)鉄崂躜?qū)動(dòng)的中空纖維膜液體除濕裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，人的一生有70%?90%的時(shí)間在室內(nèi)度過，因此通過調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境以保證人體舒適性就顯得非常重要。調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境主要是通過控制房間內(nèi)的溫度和濕度兩個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。濕度與溫度一樣，也對人體的舒適感與健康起著重要影響。濕熱的天氣阻礙人體汗液蒸發(fā)，抑制了人體排汗散熱的調(diào)節(jié)，使人感到悶熱；潮濕的環(huán)境容易讓人患上風(fēng)濕、哮喘、過敏性鼻炎等疾病;過高的濕度還會加劇室內(nèi)水溶性污染物的釋放，加速顆粒物氣溶膠凝結(jié)核的形成，危害人體健康^SHRAE美國供熱、制冷與空調(diào)協(xié)會通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)空氣的相對濕度為30?60%時(shí)，人體感覺最為舒適，因此提出的夏天和冬天熱舒適區(qū)都有相應(yīng)的濕度要求。
[0003]除濕技術(shù)按照其除濕機(jī)理可以分為:冷卻除濕、干燥劑除濕(包括液體吸收除濕和固體吸附除濕)、電化學(xué)除濕和膜滲透除濕等多種方法。冷卻除濕方法利用冷卻盤管將空氣溫度降至其露點(diǎn)溫度以下，使得空氣中的水分在冷卻器表面結(jié)露冷凝。干燥劑除濕方法是利用干燥劑與濕空氣進(jìn)行相接觸，利用兩者之間的水蒸氣分壓差，使空氣中的水分傳遞到干燥劑之中。其中固體吸附式除濕通常采用硅膠、分子篩等固體吸附劑作為除濕劑。而液體吸收式除濕通常采用LiCl、CaCl2等鹽溶液或者二甘醇、三甘醇等有機(jī)物作為液體除濕劑。電化學(xué)除濕是利用水蒸氣在電池陽極分解成氧氣和質(zhì)子，再將質(zhì)子轉(zhuǎn)移到陰極生成氫氣分子或者與氧氣結(jié)合生成水，以此來降低空氣中的水分。膜滲透除濕方法是利用膜的選擇透過性將空氣中的水分從水蒸氣分壓高的一側(cè)轉(zhuǎn)移到水蒸氣分壓低的一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對高水蒸氣分壓側(cè)空氣除濕的方法。
[0004]上述前三種除濕方法存在很大的弊端。冷卻除濕方法需要將空氣的溫度冷卻到露點(diǎn)以下，冷卻后的空氣需要再進(jìn)行加熱后才能送入房間，這種先冷卻后加熱的過程造成能量冷熱抵消浪費(fèi)，系統(tǒng)能耗高；同時(shí)由于水蒸汽易于在冷卻器表面冷凝造成冷卻器常年潮濕，從而為細(xì)菌提供了生長和繁衍的場所，使室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴(yán)重下降;而對于露點(diǎn)溫度過低的工況容易使冷卻器表面結(jié)霜，需要停機(jī)利用額外的加熱裝置對其進(jìn)行除霜處理，影響除濕過程的連續(xù)運(yùn)行。固體吸附劑需要的再生溫度高，因此較大的再生能耗制約了其在工程中的應(yīng)用。液體吸收式除濕中吸濕劑與空氣直接接觸，空氣不可避免地會夾帶小液滴，進(jìn)而會污染室內(nèi)空氣品質(zhì)。而電化學(xué)除濕是作為一種新穎的除濕方法，目前其技術(shù)還不夠成熟，而且除濕過程中需要直流電源，能源利用率不高。
[0005]膜法除濕利用膜技術(shù)替代現(xiàn)有的除濕方式實(shí)現(xiàn)非接觸式液體除濕，從根本上解決了空氣帶液、飛沫污染的問題，代表了未來除濕技術(shù)發(fā)展的方向。公告號為CN101574612A的中國發(fā)明專利公布了一種非接觸式液體除濕方法及除濕器，組件由數(shù)千根管徑2-3毫米的中空纖維膜管束填裝而成，吸濕溶液流經(jīng)管內(nèi)，空氣橫掠管外?？諝庵械乃魵庠谀蓚?cè)蒸汽壓差的作用下通過跨膜運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水分的去除。由于膜具有水蒸氣的選擇透過性，拒絕了其他物質(zhì)通過。同時(shí)這種間接的方式進(jìn)行水分的熱質(zhì)交換，可以避免液滴漂移現(xiàn)象。公告號為CN103920374A的中國發(fā)明專利指出在中空纖維膜液體除濕中對空氣進(jìn)行壓縮以提高水蒸氣的跨膜驅(qū)動(dòng)力，并利用壓縮后的高溫氣體實(shí)現(xiàn)溶液的再生。但是組件壓力升高容易造成膜破裂，污染空氣品質(zhì)，同時(shí)壓縮空氣需要消耗大量能量，系統(tǒng)的能源利用率不高，在用電高峰期會增大電網(wǎng)的負(fù)荷。公告號為CN105258250A的中國發(fā)明專利提出利用太陽能來再生溶液，雖然太陽能是一種清潔的可再生能源，但是其受天氣條件的影響，限制了它的大規(guī)模工程應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)與設(shè)備的不足，提供一種燃?xì)鉄崂躜?qū)動(dòng)的中空纖維膜液體除濕裝置及空氣除濕方法，采用中空纖維膜組件實(shí)現(xiàn)氣液間接接觸，通過燃?xì)鉄崂跹b置同時(shí)為中空纖維膜液體除濕系統(tǒng)提供除濕前的冷卻與再生前的加熱，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的室內(nèi)空氣品質(zhì)下降、電網(wǎng)負(fù)荷大、能源利用率不高的問題。
[0007]本發(fā)明采用如下方案來實(shí)現(xiàn):
一種燃?xì)鉄崂躜?qū)動(dòng)的中空纖維膜液體除濕裝置，包括用于向室內(nèi)輸送空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)、用于向室外排氣的排氣系統(tǒng)，還包括燃?xì)鉄崂跹b置、除濕溶液循環(huán)系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收裝置，
所述的進(jìn)氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣通道、沿空氣進(jìn)入方向依次設(shè)置在所述進(jìn)氣通道上的新風(fēng)風(fēng)機(jī)和中空纖維膜除濕組件;所述的排氣系統(tǒng)包括排氣通道、沿空氣排出方向依次設(shè)置在所述排氣通道上的排風(fēng)風(fēng)機(jī)和中空纖維膜再生組件；
所述的除濕溶液循環(huán)回路通過溶液栗將除濕溶液從溶液儲罐流出，與進(jìn)氣通道中的空氣以錯(cuò)流流動(dòng)方式進(jìn)入中空纖維膜除濕組件，再與排氣通道中的空氣以錯(cuò)流流動(dòng)方式進(jìn)入中空纖維膜再生組件后返回溶液儲罐；
所述的熱栗系統(tǒng)包括首尾相連形成制冷劑循環(huán)回路的燃?xì)鈮嚎s機(jī)、冷凝器、膨脹閥、制冷劑儲罐、蒸發(fā)器，制冷劑循環(huán)回路中的制冷劑經(jīng)過燃?xì)獍l(fā)電壓縮機(jī)加壓，在冷凝器釋放熱量，通過膨脹閥和制冷劑儲罐后，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，然后回到燃?xì)獍l(fā)電壓縮機(jī)；
所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收裝置包括設(shè)置在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)上的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)缸套冷卻水換熱器，利用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱使除濕溶液的溫度得到進(jìn)一步提高；
所述的除濕溶液循環(huán)系統(tǒng)包括溶液栗、除濕溶液儲液罐，所述溶液栗通過管路將除濕溶液儲液罐中的除濕溶液依次送入冷凝器、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)缸套冷卻水換熱器、中空纖維膜再生組件、蒸發(fā)器、中空纖維膜除濕組件并回流至除濕溶液儲液罐中。
[0008]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)排煙處的排煙余熱回收換熱器，所述除濕溶液從燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)缸套冷卻水換熱器中流出后，經(jīng)排煙余熱回收換熱器再流入中空纖維膜再生組件，利用所述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)排煙處的排煙余熱使除濕溶液的溫度得到進(jìn)一步提高。
[0009]進(jìn)一步地，還包括溶液回?zé)嵫b置，所述溶液回?zé)嵫b置用于將流出中空纖維膜再生組件的除濕溶液與流出除濕溶液儲液罐的除濕溶液進(jìn)行換熱，以達(dá)到一個(gè)較低的除濕溫度。
[0010]進(jìn)一步地，還包括溶液輔助冷卻器，所述溶液輔助冷卻器設(shè)置于溶液回?zé)嵫b置與蒸發(fā)器之間的管路上，用于對流入蒸發(fā)器之前的除濕溶液進(jìn)行冷卻，進(jìn)一步達(dá)到一個(gè)較低的除濕溫度。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述的除濕溶液為LiCl溶液。
[0012]進(jìn)一步地，所述的LiCl溶液質(zhì)量濃度為35%?40%。
[0013]進(jìn)一步地，所述中空纖維膜除濕組件的下部設(shè)置有水收集裝置及用于收集水收集裝置排水的水儲罐，可將除濕過程中除去的水分匯集后集中排出并收集，防止二次污染。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)除濕能力強(qiáng)，再生溫度低:液體除濕劑水蒸氣分壓力低，具有較高的吸濕能力，同時(shí)再生所需要的溫度比固體除濕劑低，可利用的再生能源范圍廣，除濕效率高:
(2)不產(chǎn)生氣液夾帶現(xiàn)象:空氣與液體除濕劑間接接觸，避免了氣液直接接觸夾帶除濕劑液滴對室內(nèi)環(huán)境的污染；
(3)清潔環(huán)保，合理平衡夏季空調(diào)氣電負(fù)荷:天然氣熱栗的尾氣主要為二氧化碳，可以降低有害氣體排放。夏季是空調(diào)用電高峰而用氣低谷時(shí)節(jié)，采用燃?xì)怛?qū)動(dòng)熱栗代替?zhèn)鹘y(tǒng)電壓縮熱栗，可以同時(shí)緩解電網(wǎng)與氣網(wǎng)的負(fù)荷波動(dòng)。
[0015](4)能量綜合利用率高:本裝置增加了燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收裝置，降低了燃?xì)鉄崂醯睦淠郎囟龋ㄟ^溶液回?zé)嵫b置，降低了能耗，進(jìn)一步提高了能量利用率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)鉄崂躜?qū)動(dòng)的中空纖維膜除濕裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1_新風(fēng)風(fēng)機(jī)2-新風(fēng)進(jìn)氣口3-中空纖維膜除濕組件4-新風(fēng)出氣口 5-除濕組件進(jìn)液口 6-除濕組件出液口 7-除濕溶液儲液罐8-回?zé)嵫b置A進(jìn)液口 9-溶液回?zé)嵫b置10-回?zé)嵫b置B出液口 11-溶液栗12-溶液輔助冷卻器13-蒸發(fā)器除濕液進(jìn)液口 14-蒸發(fā)器15-蒸發(fā)器除濕液出液口 16-蒸發(fā)器制冷劑進(jìn)液口 17-蒸發(fā)器制冷劑出氣口 18-燃?xì)鈮嚎s機(jī)19-燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)缸套冷卻水換熱器20-缸套冷卻水換熱器進(jìn)液口 21-缸套冷卻水換熱器出液口 22-排煙余熱回收換熱器23-余熱回收換熱器進(jìn)液口 24-余熱回收換熱器出液口 25-冷凝器制冷劑進(jìn)氣口 26-冷凝器27-冷凝器制冷劑出液口 28-冷凝器除濕液進(jìn)液口 29-冷凝器除濕液出液口 30-膨脹閥31-制冷劑儲罐32-排氣風(fēng)機(jī)33-混合進(jìn)氣口 34-再生組件進(jìn)液口 35-再生組件出液口 36-中空纖維膜再生組件37-混合出氣口38-回?zé)嵫b置C進(jìn)液口 39-回?zé)嵫b置D出液口 40-水收集裝置41-水儲罐。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
實(shí)施例
[0019]如圖1所示，一種燃?xì)鉄崂躜?qū)動(dòng)的中空纖維膜液體除濕裝置，包括用于向室內(nèi)輸送空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)、用于向室外排氣的排氣系統(tǒng)，還包括燃?xì)鉄崂跹b置、除濕溶液循環(huán)系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收裝置，
所述的進(jìn)氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣通道、沿空氣進(jìn)入方向依次設(shè)置在所述進(jìn)氣通道上的新風(fēng)風(fēng)機(jī)I和中空纖維膜除濕組件3;所述的排氣系統(tǒng)包括排氣通道、沿空氣排出方向依次設(shè)置在所述排氣通道上的排風(fēng)風(fēng)機(jī)32和中空纖維膜再生組件36;
所述的除濕溶液循環(huán)回路通過溶液栗12將除濕溶液從溶液儲罐14流出，與進(jìn)氣通道中的空氣以錯(cuò)流流動(dòng)方式進(jìn)入中空纖