除濕單體、分層溫控除濕元件、干燥裝置及其溫控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣除濕干燥與脫附再生技術(shù)，尤其是涉及一種除濕單體、可分層均溫控制的分層溫控除濕元件、干燥裝置及其溫控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)工藝逐漸自動化與精密化，其生產(chǎn)制造空間與工藝設(shè)備的空氣品質(zhì)要求也隨之提高，希望確保工藝的妥善率，其中，壓縮空氣的濕度對于多種工藝相當(dāng)重要，因而濕度控制即為各廠商致力研究的其中一個重要項(xiàng)目。
[0003]傳統(tǒng)吸附式壓縮空氣干燥裝置，通常包括兩個吸附塔，用以吸附壓縮空氣中的水分，一般來說，吸附塔內(nèi)填充有可吸附除濕與脫附再生的吸附劑，如硅膠顆粒、沸石分子篩或活性碳等，當(dāng)含水分較高的壓縮空氣，通過管路進(jìn)入到其中一個吸附塔內(nèi)后，將進(jìn)行水氣吸附除濕處理，而處理完成的干燥壓縮空氣會被導(dǎo)引至儲氣桶中儲存?zhèn)溆?，此時，已經(jīng)吸附水氣飽和后的吸附塔，其內(nèi)部的吸附劑可使用熱能方式將吸附劑內(nèi)水分脫附排出，通常會通過加熱器來執(zhí)行，也就是利用加熱器加熱以提供吸附塔內(nèi)的吸附劑的脫附再生，在脫附再生過程中，熱能通過輻射、對流與固態(tài)熱質(zhì)傳等方式，將脫附用再生空氣加熱至吸附劑可脫附水分的溫度后，再引導(dǎo)至吸附塔內(nèi)，進(jìn)行吸附劑的脫附再生處理，而處理完成的高溫高濕壓縮空氣，會被引導(dǎo)而排出吸附塔外，即可完成吸附劑的再生脫附程序，此狀態(tài)下的吸附劑可作為下一次吸附除濕使用。
[0004]由上可知，脫附再生使用的熱空氣在輸送過程中，會與傳送管路的管壁發(fā)生熱質(zhì)傳，將造成能量損失。再者，脫附再生時，熱能是以熱空氣對流方式傳送給吸附劑，因此吸附床易有溫度分布不均的問題，特別是于熱空氣入口端最熱，出口端最冷，因此，再生時間勢必拉長，另外，于加熱過程中，多余的低溫廢熱空氣也必須先排出，因而導(dǎo)致傳統(tǒng)吸附式壓縮空氣干燥裝置非常耗能。
[0005]因此，有鑒于前述各種熱能脫附再生方法的能量損耗或直熱脫附再生法的氣體通道再生溫度不均與耗能等缺陷，使得現(xiàn)行壓縮空氣的除濕干燥技術(shù)和設(shè)備仍有改進(jìn)的空間，特別是因能量耗損導(dǎo)致再生效能不佳的問題，其為本技術(shù)領(lǐng)域的人員亟欲解決的技術(shù)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種除濕單體、分層溫控除濕元件、干燥裝置及其溫控方法，以達(dá)到除濕元件的再生性能提高以及干燥裝置的節(jié)能目的。
[0007]本發(fā)明的除濕單體，其包括:一上框架及一下框架，分別設(shè)置有多個肋板，且于任兩個相鄰的該肋板之間形成有間隙；多個上螺桿與下螺桿，其上下兩端分別固接至該上框架及該下框架；一直熱脫附基材，其來回纏繞于該上框架和下框架的肋板上，以在該直熱脫附基材間形成一通道；以及兩個導(dǎo)電板，其導(dǎo)電連接該直熱脫附基材兩側(cè)的中間層金屬薄片，且分別固定于該上框架，以形成兩個電極。
[0008]本發(fā)明提供一種分層溫控除濕元件，其包括:多個除濕單體、預(yù)熱器、多個第一溫度感應(yīng)器以及第二溫度感應(yīng)器。該多個除濕單體中的各該除濕單體包含直熱脫附基材，提供氣體的吸附除濕與脫附再生，且各該除濕單體分別設(shè)置于由至少一隔板所隔開的多個氣室內(nèi)，各該氣室間具有通孔以供該氣體于各該氣室構(gòu)成的平行通道內(nèi)流動，該預(yù)熱器設(shè)置于該分層溫控除濕元件的進(jìn)氣端，提供該多個除濕單體中的第一組除濕單體的預(yù)熱和溫度補(bǔ)償，使該第一組除濕單體保持再生時的均溫，該多個第一溫度感應(yīng)器分別設(shè)置于各該除濕單體中央位置，以提供對各該除濕單體于再生時的溫度監(jiān)控與反饋，各該第一溫度感應(yīng)器的接頭設(shè)置于該分層溫控除濕元件一側(cè)，該第二溫度感應(yīng)器設(shè)置于該預(yù)熱器的出口，提供該預(yù)熱器于升溫或溫度補(bǔ)償時的溫度監(jiān)控與反饋。
[0009]本發(fā)明另提出一種可分層均溫控制的溫控方法，用于直熱脫附式干燥裝置內(nèi)除濕元件于再生程序時的均溫控制，該方法包括:于升溫控制程序中，以一預(yù)熱器加熱該除濕元件內(nèi)的第一個除濕單體，以通過該第一個除濕單體同時加熱與其串聯(lián)的多個除濕單體，直到達(dá)到再生溫度范圍后，即停止該預(yù)熱器對該多個除濕單體的加熱；于持溫控制程序中，各該除濕單體依據(jù)個別的溫度差異，間歇式啟動或暫停加熱，使該再生溫度保持在恒定的誤差范圍內(nèi)；以及于降溫控制程序中，停止該預(yù)熱器對該多個除濕單體的加熱，并提供冷卻空氣以加速該除濕元件的冷卻。
[0010]本發(fā)明還提出一種可分層均溫控制的直熱脫附式干燥裝置，其包括:進(jìn)氣管路組、出氣管路組、多個直熱脫附式干燥組件以及熱交換器，其中，出氣管路組位于該進(jìn)氣管路組的上端，各該直熱脫附式干燥組件并聯(lián)設(shè)置，通過該進(jìn)氣管路組和該出氣管路組上的控制閥的開啟與關(guān)閉以控制空氣進(jìn)入各該直熱脫附式干燥組件的壓力桶槽內(nèi)，其中，該壓力桶槽內(nèi)具有多個除濕元件，各該除濕元件分別具有預(yù)熱器，以提供各該除濕元件的預(yù)熱和溫度補(bǔ)償，該壓力桶槽的進(jìn)出氣端分別連接該進(jìn)氣管路組和該出氣管路組，通過將該空氣送至該壓力桶槽內(nèi)以由該除濕元件內(nèi)的除濕單體進(jìn)行該空氣的吸附除濕或?qū)υ摮凉駟误w進(jìn)行脫附再生，而該熱交換器，其與該進(jìn)氣管路組、該出氣管路組以及該控制閥連通提供對該多個直熱脫附式干燥組件進(jìn)行脫附再生后的高溫高濕氣體的冷凝以及該多個除濕單體的加速冷卻。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提出的除濕單體、分層溫控除濕元件、干燥裝置及其溫控方法，利用由直熱脫附基材制成的除濕元件進(jìn)行空氣干燥，特別是采用預(yù)熱器預(yù)熱以及分層電控加熱方式，讓除濕元件的氣體通道于脫附再生程序時，可達(dá)到均溫效果，通過此方式減少能耗，將有助于提高脫附再生程序的效能。
【附圖說明】
[0012]圖1A-圖1C為本發(fā)明的分層溫控除濕元件的示意圖和剖視圖；
[0013]圖2A-圖2C為本發(fā)明的分層溫控除濕元件的除濕單體的示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的可分層均溫控制的溫控方法的運(yùn)作流程圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的可分層均溫控制的直熱脫附式干燥裝置的示意圖；以及
[0016]圖5A-圖5C為本發(fā)明的可分層均溫控制的直熱脫附式干燥裝置的直熱脫附式干燥組件的示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記
[0018]1:分層溫控除濕元件10:除濕單體
[0019]11:預(yù)熱器12:第一溫度感應(yīng)器接頭
[0020]13:第二溫度感應(yīng)器接頭141:側(cè)蓋板[0021 ]142:底板143:進(jìn)氣端板
[0022]1431:進(jìn)氣口1432:氣密墊圈
[0023]144:出氣端板1441:出氣口
[0024]145:上蓋板組1451:電擊螺絲組
[0025]146:預(yù)熱器蓋板1461:電擊螺絲組
[0026]15:隔板150:氣室
[0027]151:通孔16:預(yù)熱器隔板
[0028]161:通孔2:除濕單體
[0029]21:直熱脫附基材211:平行通道
[0030]22:上框架221:肋板
[0031]222:間隙23:下框架
[0032]24:下螺桿25:上螺桿
[0033]26:導(dǎo)電板261:螺絲組
[0034]27:電極螺孔3:溫控方法
[0035]31:分層溫控除濕元件311:預(yù)熱器
[0036]312:除濕單體32:邏輯控制回路
[0037]321:升溫控制程序3211:升溫控制回路
[0038]3212:溫度反饋回路3215:濕度信號回路
[0039]322:持溫控制程序323:降溫控制程序
[0040]324:反饋處理器325:降溫處理器
[0041]326:濕度反饋處理器4:直熱脫附式干燥裝置