一種吸附除濕裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及除濕技術(shù)，尤其涉及吸附除濕裝置，主要包括固定床或旋轉(zhuǎn)床等形式的吸附除濕器，共同接通所述吸附除濕器的除濕氣路和再生回路，再生回路上設(shè)有提供熱量的再生加熱器，以及接通所述再生回路的排水設(shè)備，當(dāng)吸附除濕器內(nèi)的除濕劑吸濕并達(dá)到飽和時(shí)，通過再生回路對其加熱再生，然后向外界排放高熱含濕氣體或者通過冷凝器對再生回路內(nèi)的高熱含濕氣體實(shí)施冷凝脫水，最后再對吸附除濕器實(shí)施冷卻處理，為下一次除濕工作做準(zhǔn)備。本實(shí)用新型能有效克服現(xiàn)有技術(shù)的能源消耗較大的不足，節(jié)能環(huán)保，并達(dá)到了良好的除濕效果。
【專利說明】一種吸附除濕裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及適用熱能、化工、冶金、電子、機(jī)械、輕工等行業(yè)的除濕技術(shù)，更具體地涉及一種吸附除濕裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]除濕技術(shù)常用于對含濕氣體進(jìn)行處理以得到干燥氣體。除了常見的人居環(huán)境空氣除濕、各種設(shè)施如工廠車間、倉庫的空氣除濕之外，許多工業(yè)部門出于各種目的經(jīng)常需要對化工原料氣、能源氣體如天然氣和煤氣、以及各種工業(yè)氣體進(jìn)行除濕處理。例如，在化工生產(chǎn)中需要對原料氣除濕至-60°C露點(diǎn)以下以防止水分降低催化劑的活性，在能源工業(yè)中對壓縮天然氣進(jìn)行除濕主要是為了防止天然氣水合物的形成，在鋼鐵工業(yè)中需要對高爐鼓風(fēng)用空氣除濕以提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，電子、機(jī)械等行業(yè)常用的壓縮空氣站生產(chǎn)的壓縮空氣必須除濕后才能使用。另外，利用除濕技術(shù)對含濕氣體進(jìn)行處理的目的有時(shí)是為了從含濕氣體中收集水分。
[0003]目前主要有三種類型的工業(yè)除濕設(shè)備:冷凍式、吸附式、吸收式。冷凍除濕是將氣體冷卻至露點(diǎn)以下，使水分凝結(jié)析出。冷凍除濕的優(yōu)點(diǎn)是除濕量較大，缺點(diǎn)是制冷設(shè)備價(jià)格高、電耗大，氣溫低于約15°C時(shí)除濕能力明顯下降、容易結(jié)霜，制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大。吸收除濕是用液體吸濕劑如三甘醇、氯化鋰溶液來吸收水分，缺點(diǎn)是腐蝕性較大。吸附除濕是用固體吸濕劑吸附去除氣體中的水分。硅膠是最常用的吸濕劑，其吸濕量可達(dá)自身重量的40%。其它吸濕劑有沸石分子篩、活性氧化鋁、氯化鈣、氯化鉀、氯化鋰等，其形態(tài)通常為顆粒狀或者用粘結(jié)、溶膠-凝膠等方法結(jié)合在基材或支撐材料上的層狀等。吸附除濕器是包含固體吸濕劑的除濕設(shè)備，固體吸濕劑的裝載量可為數(shù)公斤至數(shù)百公斤，其基本形式有固定床式、移動床式、流化床式、旋轉(zhuǎn)床式(如除濕轉(zhuǎn)輪)等，其特殊形式有多段移動床式、多段流化床式、雙流化床式等。在1900年以前，工業(yè)規(guī)模的固定床式吸附除濕裝置已經(jīng)在空氣和工業(yè)氣體除濕方面得到了應(yīng)用。大約在I960年，旋轉(zhuǎn)床式吸附除濕裝置開始應(yīng)用于民用和工業(yè)設(shè)施的空氣濕度調(diào)節(jié)。吸附除濕的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用低，氣溫越低時(shí)除濕效果越好，缺點(diǎn)是吸濕劑飽和后的加熱再生過程能耗大。
[0004]工業(yè)上加熱再生吸濕劑的主要困難在于:
[0005](I)脫附熱(水分從吸濕劑脫附進(jìn)入氣相所需的熱量)大于蒸發(fā)潛熱(液態(tài)水的蒸發(fā)所需的熱量)。對于硅膠，脫附熱大約為2500 kj/kg-水。再生加熱必須提供足夠的熱量來滿足水分脫附的吸熱需求。
[0006](2)吸濕劑是熱的不良導(dǎo)體。例如，硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.14 ff/m.K (相當(dāng)于隔熱材料石棉的導(dǎo)熱系數(shù))。吸濕劑顆粒的加熱升溫是一個(gè)較為緩慢的過程。
[0007](3)吸濕劑大多是微孔類材料。例如，硅膠的微孔平均孔徑為20 A，微孔孔容達(dá)
0.6-1 cm3/g,內(nèi)表面積達(dá)600-800 m2/g。吸濕劑吸附的水分是被儲留在這些微孔內(nèi)。加熱再生時(shí)，這些水分必須從微孔向外擴(kuò)散才能進(jìn)入氣相。微孔擴(kuò)散是一個(gè)極為緩慢的過程，通常為吸濕劑脫水再生過程的速率控制步驟。[0008](4)再生溫度一般高于100°C，并低于吸濕劑的耐熱溫度。例如，硅膠的再生溫度約為100-150°C，耐熱溫度約為200-250°C (不同吸濕劑產(chǎn)品的再生溫度、耐熱溫度有所不同)。再生加熱時(shí)要力求均勻。如果局部過熱超出耐熱溫度，將破壞吸濕劑的結(jié)構(gòu)而造成性能下降。
[0009]長期以來，工業(yè)上普遍采用的再生加熱方式是熱空氣再生法(或叫做熱風(fēng)再生法、熱氣體再生法)。例如，固定床式空氣除濕器的再生工藝大致為:將加熱至約150°C的空氣通入除濕器使吸濕劑床層逐漸升溫達(dá)到約100°C的再生溫度，該預(yù)熱升溫過程一般需0.5至I小時(shí)；吸濕劑床達(dá)到再生溫度后，繼續(xù)通入150°C的熱空氣以提供水分脫附所需的熱量，150°C的熱空氣向吸濕劑床釋放顯熱后降溫至約80°C，吸濕劑床脫附的水分由約80°C熱空氣攜帶向外界排放，該脫附過程一般需2小時(shí)以上。熱空氣再生法的優(yōu)點(diǎn)是吸濕劑床可以得到較為均勻的加熱，缺點(diǎn)是必須通入大量的熱空氣以提供足夠的熱量，整個(gè)再生過程持續(xù)排放廢氣，因而能源消耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]實(shí)用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的能源消耗較大的不足，本實(shí)用新型提供一種用于從氣體中去除水分并且能源消耗較低的吸附除濕方案。
[0011]該方案具備循環(huán)加熱升溫、循環(huán)脫水再生、排出水分、冷卻的必要技術(shù)特征。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:實(shí)用新型一種吸附除濕裝置，包括除濕氣路，所述除濕氣路上連接有待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，所述除濕氣路上還設(shè)有若干個(gè)閥門，現(xiàn)有技術(shù)中，除濕氣路上一般設(shè)置有除濕風(fēng)機(jī)，含濕氣體通過除濕風(fēng)機(jī)送入除濕氣路并流經(jīng)吸附除濕器內(nèi)，由于吸附除濕器內(nèi)部含有吸濕劑，含濕氣體能被干燥處理，含濕氣體被干燥除濕后從已除濕氣體出口排出外界，另外，還包括再生回路、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、以及排水設(shè)備，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，循環(huán)風(fēng)機(jī)能夠促使再生回路上的氣體流動，再生加熱器使再生回路上的流動氣體能夠被再生加熱器加熱。隨著除濕氣路的連續(xù)工作，吸附除濕器內(nèi)的吸濕劑逐漸飽和，為了對吸濕劑進(jìn)行加熱再生，可以利用再生回路內(nèi)的熱氣體對其加熱，因此，所述再生回路接通所述吸附除濕裝置的輸入端和輸出端，氣體能在再生回路和所述吸附除濕器之間循環(huán)流動并進(jìn)行熱交換，最終使得吸附除濕器內(nèi)部的吸濕劑得以循環(huán)脫水并再生。另外，由于所述除濕氣路上還設(shè)有若干個(gè)閥門，當(dāng)吸附除濕裝置進(jìn)行除濕工作時(shí)，可以通過閥門隔開所述除濕氣路和再生回路，再生回路不工作；當(dāng)吸附除濕裝置進(jìn)行再生工作時(shí)，可以通過打開閥門使再生回路與吸附除濕器接通，進(jìn)而讓氣體能夠在再生回路和吸附除濕器之間循環(huán)，循環(huán)過程中可以通過閥門阻擋吸附除濕器內(nèi)的氣體通過除濕氣路排出至已除濕氣體出口，保證吸附除濕器能夠被充分地循環(huán)脫水再生。氣體在吸濕劑和再生加熱器之間循環(huán)流動可將再生加熱器提供的熱量傳遞給吸濕劑以維持吸濕劑的再生溫度，吸濕劑顆粒受熱后水分向氣相擴(kuò)散，在吸濕劑和再生加熱器之間循環(huán)流動的循環(huán)氣體的含濕量逐漸升高。
[0013]需要說明的是，所述“吸附除濕器”包括所有類型的吸附除濕器。例如，當(dāng)吸附除濕器為單塔固定床式時(shí)，所述的吸附除濕裝置即為一種除濕與再生交替進(jìn)行的間歇式除濕裝置；當(dāng)吸附除濕器為旋轉(zhuǎn)床式，所述的吸附除濕裝置即為一種連續(xù)除濕裝置。
[0014]由于所述排水設(shè)備與再生回路連通，并且進(jìn)一步地，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器與再生回路連接，所述冷凝器上還設(shè)有冷凝水排放口，因此在循環(huán)脫水期間，當(dāng)循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到一定程度時(shí)，可以調(diào)節(jié)閥門的開度，間歇地或連續(xù)地使部分在再生回路循環(huán)的含濕熱氣體流入冷凝器，并且含濕熱氣體流經(jīng)冷凝器后，氣體所含水蒸氣被冷凝，冷凝水從冷凝水排放口排出/被收集，含濕熱氣體因此而被干燥處理；再生回路繼續(xù)同時(shí)進(jìn)行上述循環(huán)脫水再生和排出水分的操作直至無冷凝水排出后再進(jìn)行下一步的冷卻操作，當(dāng)吸附除濕器被加熱再生后，可停止再生加熱器的傳熱工作，讓再生回路上的氣體繼續(xù)在冷凝器和吸附除濕器之間循環(huán)流動從而冷卻吸附除濕器，或者是直接往除濕氣路上通入冷卻氣體，直接冷卻吸附除濕器，吸附除濕器降溫至常溫后進(jìn)入下一個(gè)操作周期。需要說明的是，本實(shí)用新型中的“排水設(shè)備”是指排出水分或水蒸氣的設(shè)備。
[0015]優(yōu)選地，所述吸附除濕器內(nèi)部由若干個(gè)相互隔開的吸濕劑床構(gòu)成，所述再生加熱器包括換熱列管，所述換熱列管穿過所述吸附除濕器內(nèi)部并避開所述吸濕劑床。在加熱再生操作時(shí)，換熱列管內(nèi)可通入加熱介質(zhì)，在除濕操作時(shí)，換熱列管內(nèi)可通入冷卻介質(zhì)，因此可以額外地提供一種對吸附除濕器的加熱再生和冷卻的處理方式，使吸附除濕裝置更具實(shí)用性。
[0016]優(yōu)選地，所述再生回路設(shè)置在吸附除濕器內(nèi)部，即再生回路從吸附除濕器內(nèi)部接通吸附除濕器的輸入端和輸出端，并且由吸附除濕器內(nèi)部的兩個(gè)相互連通的腔體構(gòu)成，所述除濕風(fēng)機(jī)驅(qū)使氣體在所述兩個(gè)腔體之間循環(huán)流動，所述兩個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有吸濕劑床，所述再生加熱器包括換熱列管，所述換熱列管穿過所述吸附除濕器內(nèi)部并避開所述吸濕劑床。其有益效果是省去了外部的循環(huán)管道和閥門，因此降低了散熱損失，所述再生加熱器包括換熱列管，所述換熱列管穿過所述吸附除濕器內(nèi)部并避開所述吸濕劑床，在加熱再生操作時(shí)，換熱列管內(nèi)可通入加熱介質(zhì)，在除濕操作時(shí)，換熱列管內(nèi)可通入冷卻介質(zhì)。
[0017]進(jìn)一步地，由于上述吸附除濕裝置的工作方式為間歇式，即由于除濕裝置內(nèi)僅僅設(shè)置有一個(gè)吸附除濕裝置和一條除濕氣路，因此當(dāng)吸附除濕器需要進(jìn)行加熱再生處理時(shí)，就必須先通過閥門關(guān)閉除濕風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口和已除濕氣體出口，使除濕氣路不能展開除濕工作，才能通過再生回路對吸附除濕器進(jìn)行加熱再生，加熱再生期間吸附除濕裝置因此而不能展開除濕工作，故，所述除濕氣路的數(shù)量為至少兩條，各條除濕氣路相互并聯(lián)連接并且通過所述若干閥門分隔，所述再生回路分別接通所述各條除濕氣路上的吸附除濕器，氣體能單獨(dú)地在任意一個(gè)吸附除濕器和所述再生回路之間循環(huán)流動并進(jìn)行熱交換。目的是當(dāng)一條除濕氣路工作時(shí)，另一條除濕氣路可以暫時(shí)受閥門的關(guān)閉，除濕氣路之間相互隔絕，即吸附除濕器之間也相互隔絕，因此，當(dāng)一條除濕氣路進(jìn)行除濕工作時(shí)，通過關(guān)閉相關(guān)閥門與所述再生回路隔絕，另一條除濕氣路通過打開相關(guān)閥門單獨(dú)地與再生回路接通，進(jìn)而進(jìn)行加熱再生工作，按照上述方式，各個(gè)吸附除濕器可以交替地進(jìn)行除濕工作和加熱再生，使吸附除濕裝置能夠連續(xù)不間斷地進(jìn)行除濕工作，更具進(jìn)步性。
[0018]進(jìn)一步地，雖然涉及到兩個(gè)吸附除濕器的交替切換工作，上述能連續(xù)進(jìn)行除濕工作的吸附除濕裝置在環(huán)保節(jié)能方面還有所欠缺，首先必須認(rèn)識到，吸附除濕器進(jìn)行除濕工作并逐步達(dá)到飽和后，其溫度不高，而后續(xù)在加熱再生過程中幾乎是從常溫被升溫至100°c的溫度，每次的加熱再生工作都需要再生加熱器消耗大量的能源；另一方面，再生完成后的吸附除濕器有約100°c的溫度，需要冷卻至常溫才能投入除濕操作，現(xiàn)有技術(shù)在冷卻操作時(shí)是將冷空氣通入再生完成后的吸附除濕器，由此產(chǎn)生的熱空氣直接向外界排放，吸附除濕器的顯熱被全部浪費(fèi)掉；結(jié)合上述原因，所述除濕氣路為至少三條，各個(gè)吸附除濕器之間還連接有回?zé)釟饴?，同樣地，在?shí)際應(yīng)用中，回?zé)釟饴飞峡稍O(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī)，促使氣體通過所述回?zé)釟饴吩趦晌匠凉衿髦g循環(huán)流動，以使兩吸附除濕器能進(jìn)行熱交換。因此，通過回?zé)釟饴肥箖蓚€(gè)吸附除濕器之間的接通，能夠使得兩個(gè)吸附除濕器之間進(jìn)行熱交換，尤其要針對的是剛完成加熱再生的吸附除濕器與準(zhǔn)備進(jìn)行加熱再生的吸附除濕器之間的熱交換，使剛完成加熱再生的吸附除濕器的高熱量傳遞給準(zhǔn)備進(jìn)行加熱再生的吸附除濕器，使準(zhǔn)備進(jìn)行加熱再生的吸附除濕器在加熱再生之前先充分預(yù)熱，而剩下的一條除濕氣路繼續(xù)進(jìn)行除濕工作，因此，三條以上的除濕氣路可以按照上述方式輪流交替切換，故，在保證除濕裝置可以連續(xù)進(jìn)行除濕工作的情況下，還可以充分利用余熱，降低了再生加熱器所需要的能量，降低了除濕裝置的再生加熱能耗，使裝置環(huán)保節(jié)能。
[0019]進(jìn)一步地，所述吸附除濕器為除濕轉(zhuǎn)輪，所述除濕氣路連接所述除濕轉(zhuǎn)輪的吸濕區(qū)，所述再生回路接通所述除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)。需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中，所述除濕轉(zhuǎn)輪內(nèi)部由吸濕材料制成，除濕轉(zhuǎn)輪表面分隔有吸濕區(qū)、再生區(qū)，所述除濕轉(zhuǎn)輪通過活動部分的轉(zhuǎn)動能帶動吸濕材料在各個(gè)區(qū)域間循環(huán)回轉(zhuǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)的使用上，所述除濕轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)一端的接口連接于所述除濕風(fēng)機(jī)的送氣口，另一端的接口連接于所述已除濕氣體出口，因此而構(gòu)成了除濕氣路。隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動，吸濕區(qū)那部分轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)入再生區(qū)，再生回路中循環(huán)風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行，使再生氣體在再生加熱器和再生區(qū)之間循環(huán)流動，維持再生區(qū)的再生溫度，使轉(zhuǎn)入再生區(qū)的吸附了水分的那部分轉(zhuǎn)輪首先被循環(huán)加熱升溫，然后被循環(huán)脫水再生，隨后，已脫水再生的那部分氣體隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動重新回到吸濕區(qū)，轉(zhuǎn)輪式除濕裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠連續(xù)地進(jìn)行除濕和再生操作。
[0020]進(jìn)一步地，為了進(jìn)一步降低能耗，本實(shí)用新型的吸附除濕裝置還可引入現(xiàn)有技術(shù)中的熱泵系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)為冷媒液循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)中通常安裝有壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等。本方案中，所述再生加熱器為設(shè)置在所述熱泵系統(tǒng)上的冷凝器，因此對于再生回路而言，熱泵系統(tǒng)上的冷凝器起到了再生加熱器的作用；另外，所述再生回路的冷凝器為設(shè)置在熱泵系統(tǒng)上的第一蒸發(fā)器，因此對于除濕氣路和再生回路的冷凝支路而言，起到了冷卻器的作用。
[0021]進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)的除濕轉(zhuǎn)輪與制冷循環(huán)耦合運(yùn)行技術(shù)方案是將蒸發(fā)器設(shè)置在除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)前的除濕氣路上，由于在該處的被除濕氣體為常溫，因此蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒液溫度必須低于約10°c，因而造成壓縮機(jī)的負(fù)荷較大，因此，進(jìn)一步地，所述熱泵系統(tǒng)還設(shè)有第二蒸發(fā)器，所述第二蒸發(fā)器與第一蒸發(fā)器串聯(lián)或并聯(lián)連接，所述第二蒸發(fā)器設(shè)置在除濕氣路上并位于所述吸附除濕器與已除濕氣體出口之間。第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器連接后，均起到吸熱功能，而第二蒸發(fā)器位于所述吸附除濕器與已除濕氣體出口之間，可以在除濕氣路上吸收來自吸附除濕器或除濕轉(zhuǎn)輪的熱量，并且把熱量重新送回?zé)岜孟到y(tǒng)中，由于通過吸附除濕器或除濕轉(zhuǎn)輪后的氣體溫度會有所上升，氣體繼續(xù)流過第二蒸發(fā)器并與其進(jìn)行熱交換后，使得冷媒液溫度可以高于10°c，因而壓縮機(jī)的負(fù)荷較小。
[0022]進(jìn)一步地，所述第二蒸發(fā)器的出氣端與所述吸附除濕器的進(jìn)氣端接通，流經(jīng)所述第二蒸發(fā)器的已除濕氣體能回流至吸附除濕器，可降低吸附除濕器的溫度，有效改善除濕效果。
[0023]進(jìn)一步地，所述再生回路上設(shè)置有用于向再生回路補(bǔ)充循環(huán)氣體或者加入冷卻氣體的進(jìn)氣口。當(dāng)再生回路需要補(bǔ)充氣體時(shí)，可打開充氣道上的閥門，來自于外界的氣體、或其它氣源、或除濕氣路的待除濕氣體或已除濕氣體的一部分可經(jīng)所述充氣道間歇地或連續(xù)地補(bǔ)充進(jìn)入循環(huán)加熱的再生回路中。
[0024]進(jìn)一步地，所述再生回路上接通有用于降低再生回路氣壓的排氣口。除濕裝置用于空氣除濕時(shí)，除濕操作一般為常壓，用于能源氣體、化工原料氣、工業(yè)氣體的除濕處理時(shí)，除濕操作一般為加壓條件下的操作，再生操作時(shí)再生回路中被循環(huán)加熱的氣體為除濕操作時(shí)的同種氣體，再生操作時(shí)吸附除濕器和再生回路內(nèi)的壓力可能升高，這是因?yàn)樵偕訜釙r(shí)氣體溫度升高所引起的壓力升高，以及吸附態(tài)的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣所引起的壓力升高，取決于吸附除濕器、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)等設(shè)備的壓力等級，吸附除濕器和/或再生回路可能壓力過高而需要減壓，這種情況下可利用調(diào)壓管接通所述再生回路與外界，排氣管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，打開調(diào)節(jié)閥可以排放部分循環(huán)氣體，其可采用的形式包括手動閥門、電磁閥、自力式壓力調(diào)節(jié)閥或者由PLC控制的根據(jù)壓力和/或濕度傳感器信號而動作的閥門，對空氣除濕時(shí)，調(diào)壓管的排氣口通向大氣，或在進(jìn)行能源氣體、化工原料氣、工業(yè)氣體除濕處理時(shí)，調(diào)壓管的排氣口可通向回收設(shè)備。
[0025]基于與上述方案存在相同的必要技術(shù)特征，并進(jìn)一步拓展上述方案的適用性，本實(shí)用新型還公開另一種吸附除濕裝置，包括除濕氣路，所述除濕氣路上連接有待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，所述除濕氣路上還設(shè)有若干個(gè)閥門，還包括再生回路、再生加熱器、以及排水設(shè)備，所述再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，所述再生回路接通吸附除濕器的輸入端和輸出端，所述再生回路布置成通過所述再生加熱器的發(fā)熱驅(qū)使氣體在所述再生回路上循環(huán)流動，即在再生回路上構(gòu)成了氣壓差，從而可以控制氣體從氣壓較大的位置流向氣壓較小的位置，實(shí)現(xiàn)了自然對流換熱方式，因此不但省去了循環(huán)風(fēng)機(jī)，而且兼具對吸附除濕器的加熱再生的功能，當(dāng)加熱器同時(shí)發(fā)熱，還可以促使吸附除濕器內(nèi)部氣壓增大，把氣體排出并送往與再生回路接通的冷凝支路上，并通過冷凝器進(jìn)行冷凝干燥處理。同樣地，由于所述排水設(shè)備與再生回路連通，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器連接所述再生回路，因此在循環(huán)脫水期間，當(dāng)循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到一定程度時(shí)，可以調(diào)節(jié)閥門的開度，間歇地或連續(xù)地使部分在再生回路循環(huán)的含濕熱氣體流入冷凝器，并且含濕熱氣體流經(jīng)冷凝器后，氣體所含水蒸氣被冷凝，冷凝水從冷凝器的冷凝水排放口排出/被收集，含濕熱氣體因此而被干燥處理；再生回路繼續(xù)同時(shí)進(jìn)行上述循環(huán)脫水再生和排出水分的操作直至無冷凝水排出后再進(jìn)行下一步的冷卻操作，當(dāng)吸附除濕器被加熱再生后，可停止再生加熱器的傳熱工作，讓再生回路上的氣體繼續(xù)在冷凝器和吸附除濕器之間循環(huán)流動從而冷卻吸附除濕器，或者是直接往除濕氣路上通入冷卻氣體，直接冷卻吸附除濕器，吸附除濕器降溫至常溫后進(jìn)入下一個(gè)操作周期。
[0026]優(yōu)選地，所述再生回路由所述吸附除濕器內(nèi)部的兩個(gè)相互連通的腔體構(gòu)成，所述兩個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有吸濕劑床，所述再生加熱器分別設(shè)置在所述兩個(gè)腔體內(nèi)并且避開所述吸濕劑床。
[0027]基于與上述方案存在相同的必要技術(shù)特征，并進(jìn)一步拓展上述方案的適用性，本實(shí)用新型還公開另一種吸附除濕裝置，包括待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，還包括再生回路、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排水設(shè)備，以及環(huán)形氣路，所述吸附除濕器數(shù)量為若干個(gè)并且串接在所述環(huán)形氣路上，各個(gè)吸附除濕器的排氣端分別接通所述已除濕氣體出口，各個(gè)吸附除濕器的進(jìn)氣端分別接通所述待除濕氣體進(jìn)口，各個(gè)吸附除濕器之間設(shè)有閥門，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，所述再生回路分別接通所述各個(gè)吸附除濕器的輸入端和輸出端，循環(huán)風(fēng)機(jī)驅(qū)使氣體在再生回路上循環(huán)流動，所述排水設(shè)備與再生回路連通，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器連接所述再生回路。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0029](I)循環(huán)加熱升溫:
[0030]現(xiàn)有技術(shù)的熱空氣再生法在預(yù)熱升溫階段排放廢氣的顯熱損失約占了再生加熱器提供熱量的40%。本實(shí)用新型吸附除濕裝置的循環(huán)加熱升溫過程中無需向外排放廢氣，避免了排氣顯熱損失。循環(huán)加熱升溫過程中唯一的熱損失是設(shè)備外表面的散熱損失，當(dāng)設(shè)備有良好保溫時(shí)，散熱損失很小。因此，本實(shí)用新型在預(yù)熱升溫階段中再生加熱器提供的熱量幾乎全部得到了有效利用。
[0031](2)循環(huán)脫水再生:
[0032]現(xiàn)有技術(shù)的熱空氣再生法在達(dá)到了再生溫度后的脫水再生階段排放廢氣溫度一般為60-80°C，廢氣含濕量一般在45g/kg-干空氣以下。也就是說，每排出45g水分的同時(shí)排出Ikg的60-80°C廢氣，熱量損失較大。這主要是因?yàn)橐揽靠諝獾娘@熱向吸濕劑床提供的熱量不足以使更多的水分脫附。例如，將25°C，含濕量15g/kg，相對濕度75%的外界空氣用再生加熱器加熱至150°C后通入吸濕劑床，150°C熱空氣向吸濕劑床釋放顯熱降溫至約80°C后攜帶從吸濕劑脫附的水分向外界排放?？諝鈴?50°C降溫至80°C的顯熱約為70 kj/kg_干空氣(設(shè)備外表面散熱損失約占其中的2.5%)，水分的脫附熱為2500 kj/kg-水，因此，上述參數(shù)狀態(tài)下，I kg的熱空氣向吸濕劑床釋放的顯熱至多只足以脫附27 g的水分，力口上熱空氣本來含有的水分15g/kg，所排出廢氣的含濕量即為42g/kg。此參數(shù)狀態(tài)下，空氣從150°C至80°C的顯熱得到了有效利用，空氣的80°C以下的顯熱作為廢熱向大氣排放而被浪費(fèi)掉，能量利用效率僅為56%。長期以來，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為使用熱空氣再生吸濕劑后熱空氣攜帶了脫附的水分，所以必須立即將大量的約80°C溫度的熱空氣向大氣排放，同時(shí)也認(rèn)識到熱空氣再生法中再生加熱器提供的熱量僅有約一半得到有效利用，再生能耗大，但過去解決該問題的努力方向局限于如何回收再生排氣的顯熱和潛熱。本實(shí)用新型認(rèn)為:由于熱空氣再生吸濕劑后熱空氣攜帶的從吸濕劑脫附的水分較少，所以無需立即向大氣排放，可以使氣體在吸濕劑和再生加熱器之間循環(huán)流動，將再生加熱器提供的熱量傳遞給吸濕劑，只有當(dāng)循環(huán)氣體達(dá)到較高的含濕量后才予以排放(或冷凝)，這樣就減少了廢氣排放量和顯熱損失。例如:首先將25°C，含濕量15g/kg，相對濕度75%的空氣用再生加熱器加熱至150°C，含濕量15g/kg，相對濕度2.5%后通入吸濕劑床，150°C熱空氣向吸濕劑床釋放顯熱降溫后攜帶脫附水分從吸附除濕器排出時(shí)溫度為80°C，含濕量42g/kg，相對濕度13% ;該80°C空氣再次進(jìn)入熱交換部件，被加熱至150°C，含濕量42g/kg，相對濕度7.5%后循環(huán)進(jìn)入吸附除濕器，再次從吸附除濕器排出時(shí)溫度為80°C，含濕量69g/kg，相對濕度20% ;如此多次循環(huán)，循環(huán)氣體中的含濕量逐漸升高。當(dāng)循環(huán)氣體達(dá)到溫度80°C，含濕量150g/kg，相對濕度40%的狀態(tài)向大氣排放時(shí)，每去除135g水分的同時(shí)向大氣排放I kg的熱空氣。與現(xiàn)有技術(shù)的熱空氣再生法中每去除27 g水分的同時(shí)排放I kg的熱空氣相比較，本實(shí)用新型顯著地減少了排氣顯熱損失。采用本實(shí)用新型的另外一個(gè)好處是循環(huán)氣體含有較高的水蒸氣濃度，其冷凝潛熱的回收利用較為容易。
[0033](3)移除吸附熱:
[0034]除濕操作時(shí)產(chǎn)生的吸附熱可使吸濕劑床升溫約5-10°C，降低了除濕效果，尤其在高溫高濕情況下，吸附除濕能力可能明顯下降。在【具體實(shí)施方式】中給出的實(shí)施例2、7、9可移除吸附熱，使除濕效果更加穩(wěn)定。
[0035](4)回收余熱:
[0036](a)再生排氣(或本實(shí)用新型中的循環(huán)氣體)的顯熱和潛熱的回收:
[0037]現(xiàn)有技術(shù)的熱空氣再生法的再生排氣參數(shù)一般為:溫度60-80°C，含濕量45g/kg以下，露點(diǎn)低于39°C。該參數(shù)狀態(tài)下，用常規(guī)余熱回收設(shè)備只能回收再生排氣顯熱的約30%，難以回收利用潛熱。而且傳熱溫差小，需要較大的換熱面積，經(jīng)濟(jì)上并不可行。本實(shí)用新型的再生回路內(nèi)循環(huán)氣體在吸附除濕器出口處的參數(shù)一般為:溫度80°C，含濕量150g/kg以上，露點(diǎn)高于60°C。用常規(guī)余熱回收設(shè)備較容易回收循環(huán)氣體的水蒸氣冷凝潛熱。本實(shí)用新型的實(shí)施例5、6、7、9具有回收再生回路內(nèi)循環(huán)氣體顯熱和潛熱的優(yōu)點(diǎn)。
[0038](b)加熱再生完成后的吸濕劑床的顯熱的回收:
[0039]加熱再生完成后的吸附除濕器有約100°C的溫度，需要冷卻至常溫才能投入除濕操作?，F(xiàn)有技術(shù)在冷卻操作時(shí)是將冷空氣通入再生完成后的吸附除濕器，由此產(chǎn)生的熱空氣直接向大氣排放，吸附除濕器的顯熱被全部浪費(fèi)掉。本實(shí)用新型的實(shí)施例5、9可回收剛完成再生后的吸附除濕器(或剛完成再生的那部分轉(zhuǎn)輪)的顯熱用于預(yù)熱下一個(gè)將要加熱再生的吸附除濕器(或?qū)⒁訜嵩偕哪遣糠洲D(zhuǎn)輪)，節(jié)省了再生加熱所需熱量。
[0040](c)除濕操作時(shí)產(chǎn)生的吸附熱的回收:
[0041]吸附熱使已除濕氣體產(chǎn)生的溫升不大，一般難以利用。本實(shí)用新型的實(shí)施例6、7、9中制冷/熱泵循環(huán)工質(zhì)與已除濕氣體的溫差可達(dá)20°C，可回收部分吸附熱。實(shí)施例8在同時(shí)需要供熱和除濕的低溫高濕季節(jié)應(yīng)用于室內(nèi)空氣除濕時(shí)，吸附熱提高了室內(nèi)空氣溫度，實(shí)際上吸附熱也被回收利用了。
[0042](5)吸附除濕器與制冷或熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行:
[0043]現(xiàn)有技術(shù)的除濕轉(zhuǎn)輪與制冷或熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行方案是將蒸發(fā)器設(shè)置在除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)前的除濕氣路上。由于在該處的被除濕氣體為常溫，因此蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)溫度必須低于約10°c，壓縮機(jī)負(fù)荷較大。本實(shí)用新型是將蒸發(fā)器設(shè)置在除濕轉(zhuǎn)輪除濕區(qū)后的已除濕氣路上，在此處的氣體溫度高于除濕轉(zhuǎn)輪除濕區(qū)前的氣體溫度，因此蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)溫度可以高于10°c，壓縮機(jī)負(fù)荷較小，可調(diào)節(jié)范圍較大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是實(shí)施例1再生回路中配備冷凝器的間歇式除濕裝置的示意圖。
[0045]圖2是實(shí)施例2內(nèi)置換熱列管的間歇式除濕裝置的示意圖。
[0046]圖3是實(shí)施例3內(nèi)置換熱列管和循環(huán)風(fēng)機(jī)的間歇式除濕裝置的示意圖。
[0047]圖4是實(shí)施例4自然對流換熱方式的間歇式除濕裝置的示意圖。
[0048]圖5是實(shí)施例5具有回?zé)岬霓D(zhuǎn)輪式連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0049]圖6是實(shí)施例6轉(zhuǎn)輪與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0050]圖7是實(shí)施例7具有回風(fēng)的轉(zhuǎn)輪與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0051]圖8是實(shí)施例8由兩個(gè)吸附除濕器構(gòu)成的連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0052]圖9是實(shí)施例9由三個(gè)吸附除濕器與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行的連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0053]圖10是實(shí)施例10由三個(gè)吸附除濕器串聯(lián)構(gòu)成的連續(xù)除濕裝置的示意圖。
[0054]符號說明:
[0055]1、A、B、C吸附除濕器或除濕轉(zhuǎn)輪
[0056]100吸附除濕器內(nèi)的隔板
[0057]101、102、103、104吸附除濕器內(nèi)的吸濕劑床
[0058]105、106吸附除濕器內(nèi)的再生加熱器
[0059]107吸附除濕器內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機(jī)
[0060]108吸附除濕器的待除濕氣體進(jìn)口端閥門
[0061]109吸附除濕器的已除濕氣體出口端閥門
[0062]110吸附除濕器外循環(huán)管路閥門
[0063]111除濕轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)
[0064]112除濕轉(zhuǎn)輪預(yù)熱區(qū)
[0065]113除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)
[0066]114除濕轉(zhuǎn)輪冷卻區(qū)
[0067]2除濕風(fēng)機(jī)
[0068]3、4、5循環(huán)風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)
[0069]301循環(huán)風(fēng)機(jī)3的進(jìn)風(fēng)端閥門
[0070]302循環(huán)風(fēng)機(jī)3的排風(fēng)端閥門
[0071]6再生加熱器
[0072]601再生加熱器的進(jìn)氣端閥門
[0073]602再生加熱器的出氣端閥門
[0074]7冷凝器
[0075]701冷凝器的被冷凝氣體進(jìn)口端閥門
[0076]702冷凝器的被冷凝氣體出口端閥門
[0077]8調(diào)節(jié)閥
[0078]901制冷或熱泵循環(huán)的壓縮機(jī)
[0079]902制冷或熱泵循環(huán)的冷凝器
[0080]903、904制冷或熱泵循環(huán)的膨脹閥
[0081]905、906制冷或熱泵循環(huán)的蒸發(fā)器
[0082]907、908制冷或熱泵循環(huán)的單向閥
[0083]909、910制冷或熱泵循環(huán)的調(diào)節(jié)閥
[0084]10待除濕氣體進(jìn)口
[0085]11已除濕氣體出口
[0086]12換熱介質(zhì)進(jìn)口
[0087]13換熱介質(zhì)出口[0088]14冷凝水排放口
[0089]15 進(jìn)氣口
[0090]16、17 排氣口
[0091]18?63 閥門
[0092]64進(jìn)氣總管
[0093]65排氣總管
[0094]66環(huán)形氣路。
【具體實(shí)施方式】
[0095]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0096]本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號對應(yīng)相同或相似的部件；在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。
[0097]此外，若有“第一”、“第二”等術(shù)語，僅用于描述目的，而不能理解為指示或者暗示相對重要性，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0098]實(shí)施例1
[0099]如圖1所示，為本實(shí)用新型中一種再生回路中配備冷凝器的間歇式除濕裝置示意圖，該除濕裝置包括吸附除濕器I (內(nèi)有由吸濕劑顆粒構(gòu)成的吸濕劑床101)、待除濕氣體進(jìn)口 10、已除濕氣體出口 11、除濕風(fēng)機(jī)2、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、再生加熱器6、冷凝器7。待除濕氣體進(jìn)口 10、除濕風(fēng)機(jī)2、吸附除濕器1、已除濕氣體出口 11通過管道連接，構(gòu)成除濕氣路。吸附除濕器1、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、再生加熱器6通過管道相連，構(gòu)成再生回路；冷凝器7的兩端通過管道與再生回路相連，構(gòu)成冷凝支路，用閥門301、701、702可調(diào)節(jié)流經(jīng)冷凝器7的被冷凝氣體流量，該間歇式除濕裝置的一個(gè)操作周期包括了除濕、再生步驟:
[0100](A)除濕:打開閥門108、109，關(guān)閉其它閥門，運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，使由進(jìn)口 10進(jìn)入的待除濕氣體流經(jīng)吸附除濕器1，氣體中的水分被吸濕劑床101吸附去除，已除濕氣體經(jīng)出口11排出，吸濕劑床101將近飽和時(shí)，進(jìn)行下一步的再生操作。
[0101](B)再生:
[0102](I)循環(huán)加熱升溫:停止運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，打開閥門301、602，關(guān)閉其它閥門，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使氣體在吸附除濕器I和再生加熱器6之間循環(huán)流動，將再生加熱器6提供的熱量傳遞給吸附除濕器1，從而使吸濕劑床101逐漸升溫達(dá)到再生溫度。
[0103](2)循環(huán)脫水再生:繼續(xù)運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使氣體在吸附除濕器I和再生加熱器6之間循環(huán)流動，將再生加熱器6提供的熱量傳遞給吸附除濕器I以維持吸濕劑床101的再生溫度。吸濕劑床101內(nèi)的吸濕劑顆粒受熱后顆粒內(nèi)部產(chǎn)生較高的水蒸氣分壓，該水蒸氣分壓高于循環(huán)氣體中的水蒸氣分壓。在水蒸氣分壓差的驅(qū)動下，吸濕劑顆粒內(nèi)水分向氣相擴(kuò)散，循環(huán)氣體中的含濕量逐漸升高。
[0104](3)排出水分:在步驟(I)或(2)操作期間，當(dāng)循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到60g/kg_干氣體或以上時(shí)，可以開始調(diào)節(jié)閥門301、701、702的開度，間歇地或連續(xù)地使部分循環(huán)氣體流經(jīng)冷凝器7，氣體所含水蒸氣被冷凝，冷凝水從排放口 14排出。繼續(xù)同時(shí)進(jìn)行上述循環(huán)脫水再生和排出水分的操作直至無冷凝水排出后進(jìn)行下一步的冷卻操作。
[0105](4)冷卻:再生加熱器6停止加熱，打開閥門108、109，關(guān)閉其它閥門，運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，向吸附除濕器I通入冷氣體進(jìn)行冷卻；或者打開閥門602、701、702，關(guān)閉其它閥門，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使氣體在吸附除濕器I和冷凝器7之間循環(huán)流動從而冷卻吸附除濕器I。吸附除濕器I降溫至常溫后進(jìn)入下一個(gè)操作周期。
[0106]除濕裝置用于空氣除濕時(shí)，除濕操作一般為常壓，用于能源氣體、化工原料氣、工業(yè)氣體的除濕處理時(shí)，除濕操作一般為加壓條件下的操作。再生操作時(shí)再生回路中被循環(huán)加熱的氣體為除濕操作時(shí)的同種氣體。再生操作時(shí)吸附除濕器和再生回路內(nèi)的壓力可能升高，這是因?yàn)?a)再生加熱時(shí)氣體溫度升高所引起的壓力升高，以及(b)吸附態(tài)的水轉(zhuǎn)化為水蒸氣所引起的壓力升高，取決于吸附除濕器、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)等設(shè)備的壓力等級，吸附除濕器和/或再生回路可能壓力過高而需要減壓，優(yōu)選地，圖1所示裝置以及本實(shí)用新型的所有【具體實(shí)施方式】都可設(shè)置一個(gè)用于排放部分循環(huán)氣體和/或水蒸氣的排氣口 16，優(yōu)選地，還可以在排氣口 16設(shè)置調(diào)節(jié)閥8，調(diào)節(jié)閥8可采用的形式包括由PLC控制的根據(jù)壓力和/或濕度傳感器信號而動作的閥門、自力式壓力調(diào)節(jié)閥、電磁閥或手動閥門，亦可以省略調(diào)節(jié)閥8，只設(shè)置適宜直徑的排氣口 16來排放部分的循環(huán)氣體和/或水蒸氣(此時(shí)其排氣量由再生回路內(nèi)氣體壓力所控制)。對空氣除濕時(shí)，排氣口 16通向大氣；進(jìn)行能源氣體、化工原料氣、工業(yè)氣體除濕處理時(shí)，排氣口 16通向(冷凝)回收設(shè)備。
[0107]在上述的循環(huán)加熱升溫階段，當(dāng)吸濕劑床101的溫度達(dá)到約60°C時(shí)，可能有少量的水分開始脫附，但再生加熱器6提供的熱量主要用于吸濕劑床101升溫所需的顯熱，循環(huán)加熱升溫階段的標(biāo)志是吸濕劑床101的溫度持續(xù)上升。在循環(huán)脫水再生階段，吸濕劑床101的溫度則基本穩(wěn)定在再生溫度，再生加熱器6提供的熱量主要用于水分的脫附熱，空氣除濕器加熱再生時(shí)，循環(huán)空氣被再生加熱器6加熱達(dá)到約150°C后通入吸附除濕器I，150°C熱空氣向吸濕劑床101釋放顯熱降溫至約80°C后從吸附除濕器I排出，然后循環(huán)進(jìn)入再生加熱器6，再次被加熱至150°C為一個(gè)循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)中再生加熱器6向循環(huán)氣體提供的加熱量為70 kj/kg-干空氣，設(shè)備外表面散熱損失約占此加熱量的2.5%，水分的脫附熱為2500 kj/kg-水，因此，每一個(gè)循環(huán)中每公斤的循環(huán)空氣向吸濕劑床釋放的顯熱只足以脫附27 g的水分。提高再生加熱器6加熱的氣體溫度到150°C以上可以增加每個(gè)循環(huán)的脫水量，但加熱溫度的提高受吸濕劑耐熱溫度的限制。吸濕劑為硅膠、沸石分子篩、活性氧化鋁時(shí)，再生加熱器6加熱的最高氣體溫度分別為約180、400、300°C。
[0108]在上述的循環(huán)脫水再生階段，當(dāng)吸濕劑床101的溫度達(dá)到約100°C時(shí)，吸濕劑顆粒內(nèi)部的水蒸氣分壓可達(dá)I個(gè)大氣壓；當(dāng)吸濕劑床101的溫度高于100°c時(shí)，吸濕劑顆粒內(nèi)部的水蒸氣分壓可大于I個(gè)大氣壓。在吸附除濕器I和再生加熱器6之間循環(huán)流動的循環(huán)氣體中的水蒸氣分壓的數(shù)量級為0.01 - 0.1個(gè)大氣壓。因此，循環(huán)氣體中的少量水分對于吸濕劑顆粒的水分脫附過程的影響很小。在循環(huán)脫水再生階段，循環(huán)氣體中的含濕量會逐漸升高。
[0109]在上述的排出水分操作中，部分循環(huán)氣體流經(jīng)冷凝器7，氣體所含水蒸氣被冷凝，冷凝水從排放口 14排出。循環(huán)氣體被冷凝排出水分后返回再生回路時(shí)需要由再生加熱器6提供熱量來重新加熱升溫，因此，被冷凝的循環(huán)氣體的含濕量越高，則能耗越低。一般循環(huán)氣體達(dá)到60g/kg-干氣體的含濕量，優(yōu)選地，達(dá)到150g/kg-干氣體(溫度80°C，相對濕度40%，露點(diǎn)60°C)或以上后，才開始排出水分操作。含濕量為150g/kg-干氣體的參數(shù)狀態(tài)下，流經(jīng)冷凝器7的氣體流量約為循環(huán)氣體總流量的20%。
[0110]上述的循環(huán)風(fēng)機(jī)3也可采用軸流式風(fēng)機(jī)，并且可將該軸流式風(fēng)機(jī)設(shè)置在吸附除濕器I內(nèi)。雖然現(xiàn)有技術(shù)一般采用除濕氣流流向與再生氣流流向?yàn)槟嫦虻姆绞剑珜τ诒緦?shí)用新型，除濕氣流流向與再生氣流流向是否為逆向并不重要。對于本實(shí)用新型的所有具體實(shí)施方案，循環(huán)風(fēng)機(jī)3都可以選用雙向軸流式風(fēng)機(jī)，并且在再生加熱時(shí)循環(huán)風(fēng)機(jī)3交替地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可使吸濕劑床101得到更加均勻的加熱。再生加熱器6可以采用任何形式的加熱設(shè)備，例如電加熱器、換熱器、燃用氣體、液體或固體燃料的加熱器、利用新能源或可再生能源的加熱器如太陽能集熱器等。
[0111]本實(shí)施例描述的單塔間歇式除濕裝置適用于熱能、化工、冶金等行業(yè)的非連續(xù)使用干燥氣體的場合。
[0112]實(shí)施例2
[0113]如圖2所示，為本實(shí)用新型的另一種間歇式吸附除濕裝置。
[0114]吸附除濕器I內(nèi)有由吸濕劑顆粒構(gòu)成的吸濕劑床101、102以及與吸濕劑床101、102間隔排列的換熱列管105、106，吸濕劑床101、102不與換熱列管105、106的換熱表面相接觸以避免吸濕劑床101、102局部過熱；循環(huán)風(fēng)機(jī)3為雙向軸流式風(fēng)機(jī)；換熱介質(zhì)由進(jìn)口12進(jìn)入，由出口 13排出。該裝置的一個(gè)操作周期包括了除濕、再生步驟:
[0115](A)除濕:換熱列管105、106內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，打開閥門108、109，關(guān)閉其它閥門，運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，使由進(jìn)口 10進(jìn)入的待除濕氣體流經(jīng)吸附除濕器1，氣體中的水分被吸濕劑床101、102吸附去除，并且氣體被換熱列管105、106冷卻，已除濕氣體經(jīng)出口 11排出。吸濕劑床101、102將近飽和時(shí)，進(jìn)行下一步的再生操作。
[0116](B)再生:
[0117](I)循環(huán)加熱升溫:打開閥門301、302，關(guān)閉其它閥門，換熱列管105、106內(nèi)通入加熱介質(zhì)，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使氣體在再生回路內(nèi)循環(huán)流動，將換熱列管105、106提供的熱量傳遞給吸濕劑床101、102，從而使吸濕劑床101、102逐漸升溫達(dá)到再生溫度。
[0118](2)循環(huán)脫水再生:繼續(xù)運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使氣體在再生回路內(nèi)循環(huán)流動，將換熱列管105、106提供的熱量傳遞給吸濕劑床101、102以維持吸濕劑床101、102的再生溫度。吸濕劑床101、102內(nèi)的吸濕劑顆粒受熱后水分向氣相擴(kuò)散，循環(huán)氣體的含濕量逐漸升高。
[0119](3)排出水分:當(dāng)循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到60g/kg_干氣體或以上后，間歇地或連續(xù)地開啟調(diào)節(jié)閥8，排放部分的循環(huán)氣體和/或水蒸氣。繼續(xù)進(jìn)行上述循環(huán)脫水再生和排出水分的操作直至循環(huán)氣體的含濕量不再增加后進(jìn)行下一步的冷卻和干燥操作。
[0120](3)冷卻和干燥:運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，向吸附除濕器I通入冷氣體進(jìn)行冷卻，同時(shí)使部分冷氣體流經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)3使其干燥；或者換熱列管105、106內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，冷卻吸濕劑床101、102。吸附除濕器I降溫至常溫后進(jìn)入下一個(gè)操作周期。[0121]上述除濕操作時(shí)換熱列管105、106內(nèi)通入的冷卻介質(zhì)可以是冷水、冷空氣等；再生操作時(shí)換熱列管105、106內(nèi)通入的加熱介質(zhì)可以是高溫蒸汽、熱空氣、熱煙氣、導(dǎo)熱油等任何有適當(dāng)溫度的氣體或液體。
[0122]上述除濕操作中換熱列管105、106內(nèi)通入冷卻介質(zhì)的作用是移除吸附熱。氣體吸附時(shí)氣體分子運(yùn)動的動能大部分轉(zhuǎn)化為熱能，因此，吸附是一個(gè)放熱過程，所釋放的熱量稱為吸附熱。由于吸附熱的產(chǎn)生，除濕操作時(shí)吸濕劑床和已除濕氣體的溫升一般可達(dá)5-10°C(甚至更高，取決于氣體的溫度、濕度、吸濕劑性能等因素)，溫升在一定程度上降低了除濕效果。換熱列管105、106內(nèi)通入冷卻介質(zhì)移除吸附熱可改善除濕效果。在除濕操作時(shí)如果吸濕劑床101、102溫升過大，在運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2向吸附除濕器I通入待除濕氣體進(jìn)行除濕操作的同時(shí)，打開閥門301、302，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使部分已除濕氣體回流，可進(jìn)一步提高冷卻效果。當(dāng)吸附除濕器I采用流化床型時(shí)，吸濕劑床101、102可合并為一個(gè)流化床，換熱列管105、106直接置于流化床內(nèi)，可大幅度提高除濕冷卻以及再生加熱時(shí)換熱列管105、106與吸濕劑床101、102之間的傳熱效率，而且吸濕劑顆粒處于流態(tài)化狀態(tài)時(shí)吸濕劑顆粒與換熱列管105、106相接觸亦不會出現(xiàn)局部過熱。
[0123]在上述的排出水分操作中，經(jīng)調(diào)節(jié)閥8向外排出的是約60-80°C溫度的循環(huán)氣體與水蒸氣的混合物，因此，被排出的循環(huán)氣體的含濕量越高，則再生能耗越低。一般循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到60g/kg-干氣體或以上后,優(yōu)選地,達(dá)到150g/kg-干氣體或以上后,才開始排出水分操作。經(jīng)調(diào)節(jié)閥8向外排出循環(huán)氣體與水蒸氣的混合物后，再生回路內(nèi)的循環(huán)氣體量逐漸降低，水蒸氣濃度逐漸升高，吸濕劑顆粒內(nèi)部與循環(huán)氣體之間的水蒸氣分壓差逐漸減小以致吸濕劑不能徹底脫水再生。但一般來說吸濕劑無需徹底再生，只要大部分水分脫附，即可投入除濕操作。如果吸濕劑需要徹底再生，可以在進(jìn)行循環(huán)脫水再生操作的同時(shí)，打開閥門108，運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，向再生回路補(bǔ)充循環(huán)氣體。當(dāng)然，實(shí)施例2所示裝置也可以類似于實(shí)施例1的裝置那樣設(shè)置冷凝支路來排出水分。實(shí)施例1所示裝置采用冷凝排水方式，其調(diào)節(jié)閥8的主要作用是減壓；實(shí)施例2所示裝置采用直接排放水蒸氣的方式來排出水分，其調(diào)節(jié)閥8的作用主要是排放水蒸氣。本實(shí)用新型的所有具體實(shí)施方案均可采用冷凝排水方式或直接排放方式來排出水分。冷凝排水方式的優(yōu)點(diǎn)是無需架設(shè)進(jìn)氣和排氣管道；直接排放方式的優(yōu)點(diǎn)是不需設(shè)置冷凝器。圖2所示裝置以及本實(shí)用新型的所有【具體實(shí)施方式】中的用于排放水蒸氣的調(diào)節(jié)閥8可采用任何形式的閥門，亦可以省略調(diào)節(jié)閥8，只設(shè)置適宜直徑的排氣口 16 (此時(shí)其排氣量由再生回路內(nèi)氣體壓力所控制)。當(dāng)采用直接排放水蒸氣方式來排出水分時(shí)，應(yīng)采用較高的再生操作溫度，使再生回路的最低溫度處具有高于100°C的溫度。
[0124]本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例1類似，其工作原理和應(yīng)用場合與實(shí)施例1相同，此處不再贅述。
[0125]實(shí)施例3
[0126]如圖3所示，為本實(shí)用新型的另一種間歇式吸附除濕裝置。
[0127]吸附除濕器I內(nèi)有由吸濕劑顆粒構(gòu)成的吸濕劑床101、102、103、104以及換熱列管105、循環(huán)風(fēng)機(jī)107 ;隔板100將吸附除濕器I內(nèi)部分隔為兩個(gè)腔體。運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)107可使氣體在吸附除濕器I內(nèi)循環(huán)流動。該除濕裝置的一個(gè)操作周期亦包括了除濕、再生步驟。當(dāng)需要排出水分時(shí)，可以打開閥門701，由于吸附除濕器I內(nèi)氣體壓力高于冷凝器7內(nèi)壓力，吸附除濕器I內(nèi)氣體進(jìn)入冷凝器7，氣體所含水蒸氣被冷凝，冷凝水從排放口 14排出。內(nèi)置換熱列管和循環(huán)風(fēng)機(jī)的除濕裝置的優(yōu)點(diǎn)是省去了外部的循環(huán)管道和閥門，因此降低了散熱損失。圖3所示裝置僅為一種較佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易進(jìn)行各種變動，例如，改變吸附除濕器的形式、再生加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)的形式、數(shù)量和安裝位置以及隔板的形式和數(shù)量(或取消隔板)，都可以借助循環(huán)風(fēng)機(jī)的強(qiáng)迫對流使得氣體在再生加熱器和吸濕劑床之間循環(huán)流動，達(dá)到類似的效果。根據(jù)本實(shí)施例的講授所能做出的各種變動均包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0128]本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例2類似，其工作原理和應(yīng)用場合與實(shí)施例2相同，此處不再贅述。
[0129]實(shí)施例4
[0130]由于在吸濕劑的加熱再生過程中，吸濕劑本身的微孔結(jié)構(gòu)決定了吸濕劑內(nèi)部的傳熱傳質(zhì)是極為緩慢的，通常為其加熱再生的速率控制步驟，吸濕劑外部的條件如循環(huán)氣體流速一般影響不大，因此，取消循環(huán)風(fēng)機(jī)而僅僅依靠用再生加熱器對部分循環(huán)氣體加熱所造成的溫度差引起的自然對流來使得氣體在再生加熱器和吸濕劑床之間循環(huán)流動是可行的。如圖4所示，為本實(shí)用新型的一種自然對流換熱方式的間歇式吸附除濕裝置。吸附除濕器I內(nèi)有由吸濕劑顆粒構(gòu)成的吸濕劑床101、102以及再生加熱器105、106 ;隔板100將吸附除濕器I內(nèi)部分隔為左、右兩個(gè)腔體。再生加熱開始時(shí)，關(guān)閉所有閥門，再生加熱器105、106交替地加熱。當(dāng)再生加熱器105加熱、再生加熱器106停止加熱時(shí)，右腔體的氣體受熱后的密度小于左腔體的氣體密度，因此，右腔體的氣體向上運(yùn)動，左腔體的氣體向下運(yùn)動，使吸附除濕器I內(nèi)氣體產(chǎn)生循環(huán)流動。當(dāng)再生加熱器105停止加熱、再生加熱器106加熱時(shí)，循環(huán)流動的方向相反。當(dāng)循環(huán)氣體的含濕量達(dá)到60g/kg-干氣體或以上時(shí)，可以開始排出水分操作:打開閥門110、701、702并調(diào)節(jié)流經(jīng)冷凝器7的氣體流量，再生加熱器105、106同時(shí)加熱，吸附除濕器I內(nèi)部的氣體向上運(yùn)動，外部管道里的氣體向下流動，部分循環(huán)氣體流經(jīng)冷凝器7，水分被冷凝排出。自然對流換熱的除濕裝置的優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻，散熱損失小，省略了循環(huán)風(fēng)機(jī)后設(shè)備費(fèi)用和耗電量更低，用于能源氣體、化工原料氣、工業(yè)氣體的除濕處理時(shí)安全性更高。圖4所示裝置僅為一種較佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易進(jìn)行各種變動，例如改變吸附除濕器的形式、再生加熱器的形式、數(shù)量和安裝位置以及隔板的形式和數(shù)量(或取消隔板)，都可以借助氣體受熱所產(chǎn)生的自然對流使得氣體在再生加熱器和吸濕劑床之間循環(huán)流動，達(dá)到類似的效果。例如，吸附除濕器內(nèi)僅設(shè)置一個(gè)吸濕劑床和一個(gè)再生加熱器，該再生加熱器位于吸濕劑床的下方，不與吸濕劑床接觸，再生加熱器加熱時(shí)通過氣體的自然對流將熱量傳遞至吸濕劑床內(nèi)部，吸濕劑床受熱產(chǎn)生水蒸氣使氣壓升高，水蒸氣進(jìn)入冷凝器被冷凝排出。又如，平板式太陽能集熱器可作為再生加熱器來加熱再生回路內(nèi)的循環(huán)氣體，吸附除濕器制作為長方形，并安裝在平板式太陽能集熱器的背光的一面，太陽能集熱器內(nèi)的最高端和最低端分別與吸附除濕器內(nèi)的最高端和最低端接通，太陽能集熱器內(nèi)氣體被太陽輻射加熱升溫而向上運(yùn)動后流入吸附除濕器，吸附除濕器內(nèi)較冷的氣體向下運(yùn)動而循環(huán)進(jìn)入太陽能集熱器，從而以自然對流換熱的方式實(shí)現(xiàn)太陽能加熱再生吸附除濕器。需要說明的是，在此不可能列出本實(shí)用新型的所有實(shí)施方式，其它的任何根據(jù)本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)內(nèi)容所設(shè)計(jì)的【具體實(shí)施方式】均包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0131]本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例3類似，此處不再贅述。
[0132]實(shí)施例5
[0133]如圖5所示，為本實(shí)用新型的一種具有回?zé)岬霓D(zhuǎn)輪式連續(xù)除濕裝置。包括除濕轉(zhuǎn)輪1、除濕氣路、回?zé)釟饴泛驮偕芈?。主要由吸濕材料制成的緩慢地旋轉(zhuǎn)的除濕轉(zhuǎn)輪I的表面依次分隔為吸濕區(qū)111、預(yù)熱區(qū)112、再生區(qū)113、冷卻區(qū)114。除濕氣路中從進(jìn)口 10進(jìn)入的待除濕氣體由除濕風(fēng)機(jī)2送入除濕區(qū)111除濕，已除濕氣體從出口 11排出。隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動，在除濕區(qū)111吸附了水分的那部分轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)入預(yù)熱區(qū)112。在預(yù)熱區(qū)112預(yù)熱后，這部分轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)入再生區(qū)113。再生回路中循環(huán)風(fēng)機(jī)3連續(xù)運(yùn)行，使氣體在再生加熱器6和再生區(qū)113之間循環(huán)流動，維持再生區(qū)113的再生溫度，使轉(zhuǎn)入再生區(qū)113的吸附了水分的那部分轉(zhuǎn)輪首先被循環(huán)加熱升溫，然后被循環(huán)脫水再生。隨后，已脫水再生的那部分轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)入冷卻區(qū)114冷卻后又回到吸濕區(qū)111?；?zé)釟饴分性陲L(fēng)機(jī)4的負(fù)壓作用下，來自于外界的氣體由進(jìn)氣口 15進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪I的冷卻區(qū)114，回收剛完成脫水再生后的那部分轉(zhuǎn)輪的顯熱，然后作為冷卻介質(zhì)進(jìn)入冷凝器7，回收再生回路的冷凝支路內(nèi)循環(huán)氣體的顯熱和潛熱，吸熱升溫后的氣體再進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪I的預(yù)熱區(qū)112，加熱位于預(yù)熱區(qū)112的那部分轉(zhuǎn)輪，然后經(jīng)風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口 17向外界排出。上述除濕操作和再生操作是連續(xù)地進(jìn)行的，這是轉(zhuǎn)輪式除濕裝置的突出優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的除濕轉(zhuǎn)輪大多只是分隔為兩個(gè)區(qū):吸濕區(qū)和再生區(qū)，這些兩個(gè)區(qū)的除濕轉(zhuǎn)輪的再生可利用本實(shí)用新型的再生回路；有些除濕轉(zhuǎn)輪是分隔為三個(gè)區(qū):吸濕區(qū)、預(yù)熱區(qū)和再生區(qū)，這些三個(gè)區(qū)的除濕轉(zhuǎn)輪的再生除了可利用本實(shí)用新型的再生回路外，還可以設(shè)置回?zé)釟饴贰．?dāng)除濕轉(zhuǎn)輪是用于室內(nèi)空氣除濕時(shí)，回?zé)釟饴房墒褂檬覂?nèi)空氣。
[0134]應(yīng)該注意到本實(shí)施例中的再生區(qū)113只具有一個(gè)再生氣進(jìn)氣口和一個(gè)再生氣出氣口連接至再生回路，圖5中的再生區(qū)113可以看作任何形式的裝載有需要再生的吸濕劑的吸附除濕器或吸附除濕器的再生區(qū)，例如，多段移動床式吸附除濕器的再生段、多段流化床式吸附除濕器的再生部、雙流化床式除濕器的再生塔等。顯然，與圖5中的再生回路相同的實(shí)施方案也可以用于其它類型的吸附除濕設(shè)備的再生區(qū)(或再生段、再生部、再生塔、再生器等)的循環(huán)加熱再生。
[0135]圖5所示裝置的再生回路及冷凝支路與圖1裝置的相同，其說明可參見圖1裝置的相關(guān)部分。本實(shí)施例適用于空氣的連續(xù)除濕。本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例1類似，此處不再贅述。
[0136]實(shí)施例6
[0137]為了進(jìn)一步降低能耗，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種轉(zhuǎn)輪與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行連續(xù)除濕裝置如圖6所示。制冷/熱泵循環(huán)(即冷媒回路)包括壓縮機(jī)901、冷凝器902、膨脹閥903、第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906。制冷/熱泵循環(huán)的冷媒液被壓縮機(jī)901壓縮為高溫高壓狀態(tài)后在冷凝器902放熱(對于再生回路而言，起到了再生加熱器的作用)，再經(jīng)膨脹閥903節(jié)流為低溫低壓狀態(tài)后在第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906吸熱(對于除濕氣路和再生回路的冷凝支路而言，起到了冷卻器的作用)，再進(jìn)入壓縮機(jī)901壓縮，即為制冷/熱泵循環(huán)的一個(gè)周期。調(diào)節(jié)膨脹閥903可以調(diào)節(jié)冷媒液在第一蒸發(fā)器905的溫度，使出口 11的氣體溫度顯著地低于進(jìn)口 10的氣體溫度時(shí)，可稱為制冷循環(huán)；當(dāng)出口 11的氣體溫度相當(dāng)于進(jìn)口 10的氣體溫度時(shí)，可稱為熱泵循環(huán)。圖6中再生加熱器6用于起動加熱和輔助加熱。該裝置回收了大部分的除濕氣路的吸附熱及其再生回路的水蒸氣冷凝潛熱和氣體顯熱用于再生加熱，因此大幅度地降低了再生加熱能耗。本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例5類似，其工作原理和應(yīng)用場合與實(shí)施例5相同，此處不再贅述。
[0138]實(shí)施例7
[0139]圖7是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種具有回風(fēng)的轉(zhuǎn)輪與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行連續(xù)除濕裝置的示意圖。第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906為并聯(lián)操作，分別調(diào)節(jié)膨脹閥903、904可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906內(nèi)冷媒液溫度。除濕氣路中循環(huán)風(fēng)機(jī)5將第一蒸發(fā)器905冷卻后的氣體的一部分返流到除濕區(qū)，可降低除濕區(qū)溫度，改善除濕效果。優(yōu)選地，可在除濕氣路設(shè)置閥門109，用于調(diào)節(jié)除濕氣路的流量和壓力。優(yōu)選地，還可以在再生回路設(shè)置具有閥門301的進(jìn)氣口 15以及閥門302，調(diào)節(jié)閥門301、302的開度可利用循環(huán)風(fēng)機(jī)3使來自于外界的氣體、或其它氣源、或除濕氣路的待除濕氣體或已除濕氣體的一部分經(jīng)進(jìn)氣口 15間歇地或連續(xù)地補(bǔ)充進(jìn)入再生回路。圖7所示裝置通過向再生回路外排放水蒸氣來排出水分，可參見圖2裝置的關(guān)于直接排放水蒸氣方式的說明。本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例6類似，其工作原理和應(yīng)用場合與實(shí)施例6相同，此處不再贅述。
[0140]實(shí)施例8
[0141]實(shí)施例1至4的任何形式的兩個(gè)或兩個(gè)以上的吸附除濕器并聯(lián)或串聯(lián)操作就可以構(gòu)成一套連續(xù)除濕裝置。本實(shí)用新型的一種由兩個(gè)間歇式吸附除濕器并聯(lián)構(gòu)成的并且共用一個(gè)再生回路的連續(xù)除濕裝置如圖8所示。通過閥門18-25的切換，吸附除濕器A和B塔交替地進(jìn)行除濕和再生，該裝置適用于工業(yè)和民用場合下各種氣體的除濕處理。當(dāng)該裝置應(yīng)用于室內(nèi)空氣除濕時(shí)，室內(nèi)潮濕空氣由進(jìn)口 10進(jìn)入，干燥空氣經(jīng)出口 11通入室內(nèi)，吸附除濕器的加熱再生有以下兩種模式:
[0142](a)適用于低溫高濕季節(jié)的再生-供熱模式:循環(huán)加熱再生時(shí)使用冷凝器7來排出水分，冷凝器7的冷卻介質(zhì)采用室內(nèi)空氣，可同時(shí)提高室內(nèi)空氣溫度，起到了對室內(nèi)供熱的作用。上述過程中，再生加熱器6的熱量首先被用于使水分從吸濕劑脫附成為水蒸氣，然后水蒸氣的冷凝潛熱被用于加熱室內(nèi)空氣，因此，再生加熱器6的熱量全部得到了有效利用。另外，該裝置除濕操作時(shí)產(chǎn)生的吸附熱實(shí)際上也被用于提高室內(nèi)溫度了。在同時(shí)需要供熱和除濕的季節(jié)，該裝置應(yīng)用于室內(nèi)空氣濕度調(diào)節(jié)具有能源利用率高的突出優(yōu)點(diǎn)。
[0143](b)適用于高溫高濕季節(jié)的再生-排氣模式:循環(huán)加熱再生時(shí)不使用冷凝器7，水蒸氣經(jīng)排氣口 16排到室外；再生完成后的冷卻使用由進(jìn)氣口 15進(jìn)入的室外空氣。
[0144]本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例1類似，其工作原理與實(shí)施例1相同，此處不再贅述。
[0145]實(shí)施例9
[0146]本實(shí)用新型的另外一種由并聯(lián)的三個(gè)吸附除濕器與制冷/熱泵循環(huán)耦合運(yùn)行的除濕裝置如圖9所示。該裝置包括吸附除濕器A、B、C塔和除濕氣路、再生回路、回?zé)峄芈芬约爸评?熱泵循環(huán)。A、B、C塔輪流進(jìn)行除濕、再生操作。3、4、5為循環(huán)風(fēng)機(jī)，并且均為雙向軸流風(fēng)機(jī)。閥門26和29、27和30、28和31分別為A、B、C塔的除濕氣路閥門；閥門34、33,32分別為A、B、C塔的回風(fēng)閥門；閥門37和38,36和39,35和40分別為A、B、C塔的再生回路閥門；閥門41和44為A和B塔之間的回?zé)峄芈烽y門，閥門43和46為B和C塔之間的回?zé)峄芈烽y門，閥門42和45為A和C塔之間的回?zé)峄芈烽y門。制冷/熱泵循環(huán)的并聯(lián)的第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906的上游只有一個(gè)膨脹閥903，調(diào)節(jié)閥門909、910可分別調(diào)節(jié)流經(jīng)第一蒸發(fā)器905、第二蒸發(fā)器906的冷媒液流量。
[0147]A塔進(jìn)行除濕操作時(shí)，打開閥門26、29，除濕風(fēng)機(jī)2將由進(jìn)口 10進(jìn)入的待除濕氣體送入A塔，已除濕氣體經(jīng)第一蒸發(fā)器905冷卻后從出口 11排出；如果A塔溫升過大，打開閥門34，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)3，使第一蒸發(fā)器905冷卻后的部分氣體回流，可降低A塔的溫度。此時(shí)，C塔進(jìn)行再生操作，其除濕氣路閥門28、31關(guān)閉，再生回路閥門35、40打開，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)5，C塔由冷凝器902提供熱量脫水再生。C塔完成再生后，關(guān)閉再生回路閥門34、40，打開B和C塔之間的回?zé)峄芈烽y門43、46，運(yùn)行循環(huán)風(fēng)機(jī)4和/或5，在下一個(gè)需要再生的B塔與剛完成再生的C塔之間形成回?zé)峄芈?，B塔被預(yù)熱升溫，同時(shí)C塔被冷卻降溫。回?zé)嵬瓿珊驜塔進(jìn)入再生操作，C塔進(jìn)入除濕操作。
[0148]本實(shí)施例適用于各種氣體的除濕處理。本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例1類似，其工作原理與實(shí)施例1相同，此處不再贅述。
[0149]實(shí)施例10
[0150]本實(shí)用新型的另外一種由三個(gè)吸附除濕器串聯(lián)構(gòu)成的連續(xù)除濕裝置如圖10所示。環(huán)形氣路66上依次連接有吸附除濕器A、B、C塔，并且設(shè)置有分隔閥門47、48、49，進(jìn)氣總管64連接待除濕氣體進(jìn)口 10，同時(shí)，進(jìn)氣總管64的支管分別與各塔的進(jìn)氣端相連，排氣總管65連接已除濕氣體出口 11,同時(shí)，并且排氣總管65的支管分別與各塔的排氣端相連，閥門56和57,58和59,60和61分別為A、B、C塔的進(jìn)氣端閥門和排氣端閥門，閥門50和51,52和53,54和55分別為A、B、C塔的再生回路閥門。
[0151]該裝置的操作步驟如下:初始狀態(tài)時(shí)所有閥門關(guān)閉，除濕操作開始時(shí)打開閥門56、47、48、61，運(yùn)行除濕風(fēng)機(jī)2，由進(jìn)口 10進(jìn)入的待除濕氣體經(jīng)A、B、C塔除濕后從出口 11排出；A塔接近飽和時(shí)，打開閥門58、關(guān)閉閥門56，用B、C塔繼續(xù)除濕，打開閥門50、51，用再生回路使A塔再生，并用從進(jìn)氣口 15進(jìn)入的氣體使A塔冷卻汸塔完成再生轉(zhuǎn)為除濕操作時(shí)，打開閥門49、57，關(guān)閉閥門61，此時(shí)的除濕操作順序?yàn)锽、C、A塔，即是將剛完成再生的A塔置于除濕操作順序的末位。類似地，下一個(gè)B塔再生時(shí)，打開閥門60，關(guān)閉閥門58，用C、A塔繼續(xù)除濕，打開閥門52、53，用再生回路使B塔再生，B塔完成再生轉(zhuǎn)為除濕操作時(shí)，打開閥門47、59，關(guān)閉閥門57，此時(shí)的除濕操作順序?yàn)镃、A、B塔。其它步驟類似。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)極低露點(diǎn)溫度的干燥氣體，可以避免剛完成再生的吸附除濕器與潮濕氣體接觸從而延長吸濕劑的使用壽命。該裝置亦可以設(shè)置回?zé)釟饴?、與制冷/熱泵循環(huán)聯(lián)用。
[0152]本實(shí)施例適用于各種氣體的除濕處理。本實(shí)施例未提及的部分與實(shí)施例1類似，其工作原理與實(shí)施例1相同，此處不再贅述。
[0153]本實(shí)用新型的實(shí)施僅涉及普通材質(zhì)殼體的吸附除濕器、電加熱器或換熱器、離心或軸流風(fēng)機(jī)等常規(guī)設(shè)備，實(shí)施例5至6還涉及的除濕轉(zhuǎn)輪本身是較成熟的技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)施例
6、7和實(shí)施例9還涉及的制冷/熱泵循環(huán)也是較成熟的技術(shù)產(chǎn)品。因此，本實(shí)用新型可以較容易地制造為工業(yè)產(chǎn)品，例如，人居環(huán)境除濕用的民用除濕機(jī)、工業(yè)設(shè)施空氣濕度調(diào)節(jié)用的工業(yè)除濕機(jī)、用于各種工業(yè)氣體、化工原料氣、能源氣體的除濕處理裝置如壓縮空氣、壓縮天然氣的吸附干燥機(jī)等。
[0154]使用除濕裝置對空氣除濕并收集冷凝水實(shí)際上就是從空氣取水。本實(shí)用新型的圖
1、3至9所示裝置可用于空氣取水，圖2、10所示裝置在排氣口 16加裝冷凝器后也可用于這種用途。本實(shí)用新型在空氣取水【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0155]除濕可以認(rèn)為是一種基礎(chǔ)性的單元操作。除濕技術(shù)廣泛應(yīng)用于熱能、化工、冶金、電子、機(jī)械、輕工、食品、制藥等行業(yè)。除濕技術(shù)還可以與其它現(xiàn)有技術(shù)組合來構(gòu)成各種用途的系統(tǒng)。例如，本實(shí)用新型可按以下方式構(gòu)成一種常溫干燥系統(tǒng):圖1至10所示的任何一種除濕裝置的已除濕氣體出口連接到裝載有待干燥物料的容器的氣體進(jìn)口，裝載有待干燥物料的容器的氣體出口連接除塵設(shè)備的氣體進(jìn)口，除塵設(shè)備的氣體出口連接除濕裝置的待除濕氣體進(jìn)口。本實(shí)用新型可按以下方式構(gòu)成一種制冷空調(diào)系統(tǒng):圖1至5及其圖8、10所示的任何一種除濕裝置的已除濕氣體出口再依次連接一臺表冷器和一臺等焓加濕器。本實(shí)用新型在各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及其與其它現(xiàn)有技術(shù)的組合應(yīng)用均包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0156]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種吸附除濕裝置，包括除濕氣路，所述除濕氣路上連接有待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，所述除濕氣路上還設(shè)有若干個(gè)閥門，其特征在于，還包括再生回路、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、以及排水設(shè)備，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，所述再生回路接通所述吸附除濕器的輸入端和輸出端，循環(huán)風(fēng)機(jī)驅(qū)使氣體在所述再生回路上循環(huán)流動，所述排水設(shè)備與再生回路連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器與再生回路連接，所述冷凝器上還設(shè)有冷凝水排放口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述吸附除濕器內(nèi)部由若干個(gè)相互隔開的吸濕劑床構(gòu)成，所述再生加熱器包括換熱列管，所述換熱列管穿過所述吸附除濕器內(nèi)部并避開所述吸濕劑床。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述再生回路設(shè)置在吸附除濕器內(nèi)部，并且由吸附除濕器內(nèi)部的兩個(gè)相互連通的腔體構(gòu)成，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)驅(qū)使氣體在所述兩個(gè)腔體之間循環(huán)流動，所述兩個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有吸濕劑床，所述再生加熱器包括換熱列管，所述換熱列管穿過所述吸附除濕器內(nèi)部并避開所述吸濕劑床。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述除濕氣路的數(shù)量為至少兩條，各條除濕氣路相互并聯(lián)連接并且通過所述若干閥門分隔，所述再生回路分別接通所述各條除濕氣路上的吸附除濕器，氣體能單獨(dú)地在任意一個(gè)吸附除濕器和所述再生回路之間循環(huán)流動并進(jìn)行熱交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述除濕氣路為至少三條，各個(gè)吸附除濕器之間還連接有回?zé)釟饴?，氣體通過所述回?zé)釟饴吩趦晌匠凉衿髦g循環(huán)流動，以使兩吸附除濕器能進(jìn)行熱交換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述吸附除濕器為除濕轉(zhuǎn)輪，所述除濕氣路連接所述除濕轉(zhuǎn)輪的吸濕區(qū)，所述再生回路接通所述除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求f7任一項(xiàng)所述的吸附除濕裝置，其特征在于，還包括熱泵系統(tǒng)，所述再生加熱器為設(shè)置在所述熱泵系統(tǒng)上的冷凝器，所述再生回路的冷凝器為設(shè)置在熱泵系統(tǒng)上的第一蒸發(fā)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求f7任一項(xiàng)所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)還設(shè)有第二蒸發(fā)器，所述第二蒸發(fā)器與第一蒸發(fā)器串聯(lián)或并聯(lián)連接，所述第二蒸發(fā)器設(shè)置在除濕氣路上并位于所述吸附除濕器與已除濕氣體出口之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述第二蒸發(fā)器的出氣端與所述吸附除濕器的進(jìn)氣端接通，流經(jīng)所述第二蒸發(fā)器的已除濕氣體能回流至吸附除濕器。
11.根據(jù)權(quán)利要求廣7任一項(xiàng)所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述再生回路上設(shè)置有用于向再生回路補(bǔ)充循環(huán)氣體或者加入冷卻氣體的進(jìn)氣口。
12.根據(jù)權(quán)利要求f7任一項(xiàng)所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述再生回路上接通有用于降低再生回路氣壓的排氣口。
13.一種吸附除濕裝置，包括除濕氣路，所述除濕氣路上連接有待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，所述除濕氣路上還設(shè)有若干個(gè)閥門，其特征在于，還包括再生回路、再生加熱器、以及排水設(shè)備，所述再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，所述再生回路接通吸附除濕器的輸入端和輸出端，所述再生回路布置成通過所述再生加熱器的發(fā)熱驅(qū)使氣體在所述再生回路上循環(huán)流動，所述排水設(shè)備與再生回路連通，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器連接所述再生回路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸附除濕裝置，其特征在于，所述再生回路由所述吸附除濕器內(nèi)部的兩個(gè)相互連通的腔體構(gòu)成，所述兩個(gè)腔體內(nèi)設(shè)有吸濕劑床，所述再生加熱器設(shè)置在所述腔體內(nèi)并且避開所述吸濕劑床。
15.一種吸附除濕裝置，包括待除濕氣體進(jìn)口、吸附除濕器、已除濕氣體出口，其特征在于，還包括再生回路、再生加熱器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排水設(shè)備，以及環(huán)形氣路，所述吸附除濕器數(shù)量為若干個(gè)并且串接在所述環(huán)形氣路上，各個(gè)吸附除濕器的輸出端分別接通所述已除濕氣體出口，各個(gè)吸附除濕器的輸入端分別接通所述待除濕氣體進(jìn)口，各個(gè)吸附除濕器之間設(shè)有閥門，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和再生加熱器設(shè)置在所述再生回路上，所述再生回路分別接通所述各個(gè)吸附除濕器的輸入端和輸出端，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)驅(qū)使氣體在再生回路上循環(huán)流動，所述排水設(shè)備與再生回路連通，所述排水設(shè)備包括排氣口或冷凝器，所述排氣口或冷凝器連接所述再生回 路。
【文檔編號】B01D53/26GK203777907SQ201420215982
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】黃海濤 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)