本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其包括一逆流填料塔除濕器、一逆流填料塔再生器、兩個溶液泵、一溶液換熱器和設(shè)置在二者之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，各級冷凝器殼體依次串聯(lián)連接，各級蒸發(fā)器殼體依次串聯(lián)連接；除濕器的底部溶液通過管路依次連接其中一溶液泵、溶液換熱器的一換熱管、各級串聯(lián)的冷凝器到達再生器的上部入口，在再生器內(nèi)與再生空氣傳熱傳質(zhì)后，在再生器的底部出口通過管路依次連接另一溶液泵、溶液換熱器的另一換熱管、各級串聯(lián)的蒸發(fā)器回到除濕器的上部入口，在除濕器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到除濕器的底部出口。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，特別是關(guān)于一種利用多級熱泵驅(qū)動逐漸提高和逐漸降低溶液溫度，使傳熱溫差均勻的逆流填料塔式的溶液除濕空氣處理裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有空調(diào)技術(shù)中，大多采用冷凝除濕處理方式，制冷機制備出低溫冷凍水，將空氣溫度降低到露點以下，從而實現(xiàn)對于新風(fēng)的除濕處理過程。由于需要的冷源溫度很低，造成制冷機的蒸發(fā)溫度降低，從而嚴重影響了制冷機的性能系數(shù)。而且，冷凝除濕產(chǎn)生的凝結(jié)水很容易滋生霉菌，嚴重影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。溶液除濕方式采用具有吸濕性質(zhì)的鹽溶液作為工作介質(zhì)，通過鹽溶液與新風(fēng)進行傳熱傳質(zhì)，實現(xiàn)對于新風(fēng)的除濕處理過程。溶液除濕方式可以采用低溫的熱源作為溶液濃縮再生的能量來源，如太陽能、熱網(wǎng)的熱水、廢熱等。如圖5所示，專利US6976365，名稱為“一種除濕/空調(diào)系統(tǒng)”(Dehumidifier/Air-conditioning system)公開了一種溶液除濕與熱泵制冷循環(huán)稱合的空氣處理裝置。該裝置采用空氣與溶液逆流的填料塔作為除濕器21與再生器22，通過一套熱泵循環(huán)對溶液降溫和升溫，在進入除濕器21之前，溶液被熱泵的蒸發(fā)器23冷卻，在進入再生器22之前，溶液被熱泵的冷凝器24加熱。這樣的方式充分利用了熱泵循環(huán)的冷量和熱量，有效提高了除濕系統(tǒng)的性能。但由于熱泵的蒸發(fā)器23和冷凝器24是恒溫熱源，而溶液是變溫流體，在被冷卻的過程中溫度會不斷降低，在被加熱的過程中溫度會不斷升高，與蒸發(fā)器23和冷凝器24的換熱特性不匹配，造成兩設(shè)備換熱面積的浪費，限制了進一步提高蒸發(fā)溫度、降低冷凝溫度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題 ，本專利技術(shù)的目的是提供一種擁有高效率，填料塔式的多級熱泵驅(qū)動逆流溶液除濕空氣處理裝置。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取以下技術(shù)方案:一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于:它包括一逆流填料塔除濕器、一逆流填料塔再生器、兩個溶液泵、一溶液換熱器和設(shè)置在逆流填料塔除濕器和逆流填料塔再生器之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，各級所述冷凝器殼體依次串聯(lián)連接，各級所述蒸發(fā)器殼體依次串聯(lián)連接；所述逆流填料塔除濕器的底部溶液通過管路依次連接其中一所述溶液泵、所述溶液換熱器的一換熱管、各級串聯(lián)的所述冷凝器到達所述逆流填料塔再生器的上部入口，在所述逆流填料塔再生器內(nèi)與再生空氣傳熱傳質(zhì)后，在所述逆流填料塔再生器的底部出口通過管路依次連接另一所述溶液泵、所述溶液換熱器的另一換熱管、各級串聯(lián)的所述蒸發(fā)器回到所述逆流填料塔除濕器的上部入口，在所述逆流填料塔除濕器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到所述逆流填料塔除濕器的底部出口。所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)至少包括低溫、中溫、高溫三級，其中低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述蒸發(fā)器殼體兩端連接所述逆流填料塔除濕器的頂部入口和中溫級的所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)蒸發(fā)器出口，低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述冷凝器作為一輔助排熱裝置，獨立置于空氣中。所述輔助排熱裝置除低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器外，還設(shè)置一蒸發(fā)冷卻器和一水泵，低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述冷凝器出口通過管路連接所述蒸發(fā)冷卻器上部入口，所述蒸發(fā)冷卻器底部出口通過管路連接所述水泵入口，所述水泵出口連接低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述冷凝器入口。一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于:它包括一逆流填料塔除濕器、一逆流填料塔再生器、兩個溶液泵、一溶液換熱器和設(shè)置在逆流填料塔除濕器和逆流填料塔再生器之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，各級所述冷凝器殼體依次串聯(lián)連接，各級所述蒸發(fā)器殼體依次串聯(lián)連接；所述逆流填料塔除濕器底部通過管路連接其中一所述溶液泵入口，所述溶液泵出口并聯(lián)連接蒸發(fā)器和溶液換熱器的一換熱管；各級串聯(lián)的所述蒸發(fā)器通過管路回到所述逆流填料塔除濕器的上部入口，在所述逆流填料塔除濕器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到所述逆流填料塔除濕器的底部出口 ；所述溶液換熱器的換熱管的另一頭連接至所述逆流填料塔再生器的底部；所述逆流填料塔再生器的底部通過管路連接另一所述溶液泵入口，另一所述溶液泵出口并聯(lián)連接所述冷凝器和所述溶液換熱器的另一換熱管；各級串聯(lián)的所述冷凝器通過管路連接到所述逆流填料塔再生器的頂部入口，在所述逆流填料塔再生器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到所述逆流填料塔再生器的底部出口 ；所述溶液換熱器的另一換熱管的另一頭連接至所述逆流填料塔除濕器底部。本專利技術(shù)由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本專利技術(shù)采 用低溫濃溶液對被處理空氣降溫、除濕，利用再生空氣對高溫的稀溶液降溫、再生，溶液與空氣的傳熱傳質(zhì)過程均貼近空氣的等相對濕度線，從而提高溶液除濕空氣處理裝置的效率。2、對溶液的降溫和升溫過程采用多級熱泵循環(huán)的方式，溶液依次通過多級蒸發(fā)器逐漸降溫，依次通過多級冷凝器逐漸升溫，實現(xiàn)了能量的梯級利用，提高了熱泵效率。3、本專利技術(shù)設(shè)置風(fēng)冷輔助或水冷輔助排熱裝置，排除冷凝器多余的熱量，降低了熱泵循環(huán)的冷凝溫度，提高了熱泵效率。4、本專利技術(shù)采用級間循環(huán)方式，減少了由于溶液冷熱抵消造成的能量損失，進一步提高溶液除濕空氣處理裝置效率。本專利技術(shù)可以廣泛用于建筑行業(yè)中。附圖說明圖1是本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意2是本專利技術(shù)帶有風(fēng)冷輔助排熱的結(jié)構(gòu)示意3是本專利技術(shù)帶有水冷輔助排熱的結(jié)構(gòu)示意4是本專利技術(shù)溶液級間流的結(jié)構(gòu)示意5是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進行詳細的描述。實施例1:如圖1所示，本實施例包括一逆流填料塔除濕器1、一逆流填料塔再生器2、兩個溶液泵7、一溶液換熱器8和設(shè)置在逆流填料塔除濕器I和逆流填料塔再生器2之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥3、壓縮機4、冷凝器5和蒸發(fā)器6，各級冷凝器5殼體依次串聯(lián)連接，各級蒸發(fā)器5殼體依次串聯(lián)連接；逆流填料塔除濕器I的底部溶液通過管路依次連接其中一溶液泵7、溶液換熱器8的換熱管81、各級串聯(lián)的冷凝器5到達逆流填料塔再生器2的上部入口，在逆流填料塔再生器2內(nèi)與再生空氣傳熱傳質(zhì)后，在逆流填料塔再生器2的底部出口通過管路依次連接另一溶液泵7’、溶液換熱器8的換熱管82、各級串聯(lián)的蒸發(fā)器6回到逆流填料塔除濕器I的上部入口，在逆流填料塔除濕器I內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到逆流填料塔除濕器I的底部出□。實施例2:由于熱泵循環(huán)中，冷凝器5的排熱量大于蒸發(fā)器6的制冷量，而再生溶液所需熱量與除濕溶液所需冷量接近，所以，如果熱泵的冷凝熱全部由再生空氣排出，那么必然需要更高的再生空氣溫度，以及更高的冷凝溫度。如圖2所示，本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，將熱泵循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置為至少包括低溫、中溫和高溫三級，其中低溫級熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器5作為輔助排熱裝置置于空氣中，冷凝器5中不通入除濕溶液，而將熱量直接排放到空氣中。此種方式可以降低熱泵的冷凝溫度，提高熱泵效率。低溫級蒸發(fā)器6殼體兩端依然是連接逆流填料塔除濕器I的頂部入口和中溫級蒸發(fā)器6出口處。 如圖3所示，本實施例中的輔助排熱裝置也可以采用以下結(jié)構(gòu)形式，將低溫級的冷凝器5的殼體出口連接一蒸發(fā)冷卻器9上部入口，蒸發(fā)冷卻器9底部出口通過管道連接一水泵10，水泵10的出口連接冷凝器本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于：它包括一逆流填料塔除濕器、一逆流填料塔再生器、兩個溶液泵、一溶液換熱器和設(shè)置在逆流填料塔除濕器和逆流填料塔再生器之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，各級所述冷凝器殼體依次串聯(lián)連接，各級所述蒸發(fā)器殼體依次串聯(lián)連接；所述逆流填料塔除濕器的底部溶液通過管路依次連接其中一所述溶液泵、所述溶液換熱器的一換熱管、各級串聯(lián)的所述冷凝器到達所述逆流填料塔再生器的上部入口，在所述逆流填料塔再生器內(nèi)與再生空氣傳熱傳質(zhì)后，在所述逆流填料塔再生器的底部出口通過管路依次連接另一所述溶液泵、所述溶液換熱器的另一換熱管、各級串聯(lián)的所述蒸發(fā)器回到所述逆流填料塔除濕器的上部入口，在所述逆流填料塔除濕器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到所述逆流填料塔除濕器的底部出口。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于:它包括一逆流填料塔除濕器、一逆流填料塔再生器、兩個溶液泵、一溶液換熱器和設(shè)置在逆流填料塔除濕器和逆流填料塔再生器之間的兩級以上熱泵循環(huán)系統(tǒng)；每一級所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)包括通過制冷劑管路依次連接的節(jié)流閥、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器，各級所述冷凝器殼體依次串聯(lián)連接，各級所述蒸發(fā)器殼體依次串聯(lián)連接； 所述逆流填料塔除濕器的底部溶液通過管路依次連接其中一所述溶液泵、所述溶液換熱器的一換熱管、各級串聯(lián)的所述冷凝器到達所述逆流填料塔再生器的上部入口，在所述逆流填料塔再生器內(nèi)與再生空氣傳熱傳質(zhì)后，在所述逆流填料塔再生器的底部出口通過管路依次連接另一所述溶液泵、所述溶液換熱器的另一換熱管、各級串聯(lián)的所述蒸發(fā)器回到所述逆流填料塔除濕器的上部入口，在所述逆流填料塔除濕器內(nèi)與被處理空氣傳熱傳質(zhì)后，回到所述逆流填料塔除濕器的底部出口。2.如權(quán)利要求1所述的一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于:所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)至少包括低溫、中溫、高溫三級，其中低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述蒸發(fā)器殼體兩端連接所述逆流填料塔除濕器的頂部入口和中溫級的所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)蒸發(fā)器出口，低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的所述冷凝器作為一輔助排熱裝置，獨立置于空氣中。3.如權(quán)利要求2所述的一種多級熱泵循環(huán)驅(qū)動的溶液除濕空氣處理裝置，其特征在于:所述輔助排熱裝置除低溫級的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器外，還設(shè)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉曉華，張倫，江億，
申請(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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