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CN120166945A - 除湿系统 - Google Patents

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CN120166945A
CN120166945A CN202380074188.1A CN202380074188A CN120166945A CN 120166945 A CN120166945 A CN 120166945A CN 202380074188 A CN202380074188 A CN 202380074188A CN 120166945 A CN120166945 A CN 120166945A
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CN
China
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adsorbent
air
regeneration
area
wheel
Prior art date
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Application number
CN202380074188.1A
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English (en)
Inventor
山中一宪
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Monte Europe Ltd
Original Assignee
Monte Europe Ltd
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Priority claimed from JP2022170288A external-priority patent/JP7587560B2/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas

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Abstract

减少采用吸附剂转轮的除湿系统中的能量消耗。通过第一处理步骤用吸附剂转轮(20)和第二处理步骤用吸附剂转轮(50)分两个步骤对处理空气(OA)进行除湿。配备有处理空气在其中被除湿的处理区域(1a)、再生区域(1b)、第一吹扫区域(1c)和第二吹扫区域(1d)的吸附剂转轮用作第二处理步骤用吸附剂转轮(50)。设置有循环吹扫通道(40),该循环吹扫通道(40)用于预加热和预冷却第二处理步骤用吸附剂转轮(50)的吸附剂。还设置有再生空气通道(30),该再生空气通道(30)将已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮(20)除湿的处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至第二处理步骤用吸附剂转轮(50)的再生区域(1b)。

Description

除湿系统
技术领域
本发明涉及除湿系统,并且更具体地涉及采用干燥剂除湿装置的除湿系统。
背景技术
通常,采用通过吸附剂保持在转轮上而构成的吸附剂转轮来从作为除湿过程的目标的空气(处理空气)中吸附和去除水分的除湿系统是已知的,如例如专利文件1中所公开的。此外,专利文件1还公开了一种吸附剂转轮的被分割成三个区域的旋转通路区域,这三个区域为在其中执行除湿的处理区域、吸附的水分在其中从吸附剂中去除的再生区域以及吸附剂在其中被冷却的吹扫区域。将处理空气给送至处理区域的空气给送通道被分支成提供吹扫空气给送通道,该吹扫空气给送通道将处理空气的一部分给送至吹扫区域,从而在吸附剂通过旋转运动到达处理区域之前在吹扫区域处对吸附剂进行预冷却。
另外,专利文件2还公开了一种除湿系统,该除湿系统采用了与上述类似的吸附剂转轮。此外,专利文件2还公开了吸附剂转轮的旋转通路区域被分割成四个区域,这四个区域为执行除湿的处理区域、从吸附剂中去除吸附的水分的再生区域、设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮旋转方向上位于再生区域上游的第一吹扫区域、以及设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮旋转方向上位于再生区域下游的第二吹扫区域。另外,还提供了循环吹扫通道,该循环吹扫通道使空气循环,使得空气交替地通过第一吹扫区域和第二吹扫区域。
在采用如上所述的吸附剂转轮的情况下,也提出了应用两个吸附剂转轮,并且使已经通过(第一处理步骤用的)第一吸附剂转轮的处理区域并被除湿的空气通过(第二处理步骤用的)第二吸附剂转轮的处理区域,以获得已经被除湿到更高程度的低露点空气,如例如专利文件3中所公开的(参照图12)。
引用列表
专利文件
PLT 1
日本未审查专利公开No.2010-148997
PLT 2
日本专利No.6839235
PLT 3
日本未审查专利公开No.2005-021840
发明内容
技术问题
采用如上所述的两个吸附剂转轮的常规除湿系统的优点在于,可以获得更高除湿程度的空气。然而,在降低整个系统的能耗方面还有改进的余地。因此,本发明的目的是提供一种具有高节能效果的除湿系统,该除湿系统能够获得高除湿程度的空气,并且能够抑制能量消耗。
问题的解决方案
根据本发明的第一除湿系统是一种下述除湿系统:
将处理空气给送至吸附剂转轮,以使处理空气中的水分被吸附到吸附剂转轮的吸附剂上,从而对处理空气进行除湿;并且
使再生空气流动到吸附了水分的吸附剂转轮的吸附剂上,以使吸附剂再生;该除湿系统配备有:
第一处理步骤用吸附剂转轮,该第一处理步骤用吸附剂转轮对处理空气进行除湿;以及
第二处理步骤用吸附剂转轮,该第二处理步骤用吸附剂转轮接收已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮除湿的处理过的空气并且将处理过的空气作为处理空气进行除湿;其特征在于:
第二处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成四个区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,这四个区域为处理空气在其中被除湿的处理区域、吸附剂在其中被再生的再生区域、设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮的旋转方向上位于再生区域上游的第一吹扫区域、以及设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮的旋转方向上位于再生区域下游的第二吹扫区域;
设置了循环吹扫通道,该循环吹扫通道使空气循环,使得空气交替地通过第一吹扫区域和第二吹扫区域;以及设置了再生空气通道,该再生空气通道将通过第一处理步骤用吸附剂转轮处理的处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。
在具有上述构型的根据本发明的第一除湿系统中,期望的是:
还设置第二再生空气通道,该第二再生空气通道将已经通过第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域的处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至第一处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。
另外,本发明的第二除湿系统是一种下述除湿系统:
将处理空气给送至吸附剂转轮,以使处理空气中的水分被吸附到吸附剂转轮的吸附剂上,从而对处理空气进行除湿;并且
使再生空气流动到吸附剂转轮的吸附了水分的吸附剂上,以使吸附剂再生;该除湿系统配备有:
第一处理步骤用吸附剂转轮,该第一处理步骤用吸附剂转轮对处理空气进行除湿;以及
第二处理步骤用吸附剂转轮,该第二处理步骤用吸附剂转轮接收已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮除湿的处理过的空气,并且将处理过的空气作为处理空气进行除湿;其特征在于:
第二处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成四个区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,这四个区域为处理空气在其中被除湿的处理区域、吸附剂在其中被再生的再生区域、设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮的旋转方向上位于再生区域上游的第一吹扫区域、以及设置在再生区域与处理区域之间且在吸附剂转轮的旋转方向上位于再生区域下游的第二吹扫区域;
设置了循环吹扫通道,该循环吹扫通道使空气循环,使得空气交替地通过第一吹扫区域和第二吹扫区域;
第一处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成下述区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,这些区域为处理空气在其中被除湿的处理区域、吸附剂在其中被再生的再生区域以及吸附剂在进入处理区域之前在其中被预冷却的设置在再生区域与处理区域之间的吹扫区域;以及
设置了再生空气通道,该再生空气通道将已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮的吹扫区域的吹扫出口处的空气的至少一部分作为再生空气给送至第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。
在具有上述构型的根据本发明的第二除湿系统中,期望的是:
还设置第二再生空气通道,该第二再生空气通道将已经通过第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域的吹扫出口处的空气的至少一部分作为再生空气给送至第一处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。
发明的有益效果
根据本发明的两个除湿系统都利用第一处理步骤用吸附剂转轮和第二处理步骤用吸附剂转轮对处理空气进行除湿,因此能够获得已经被高度除湿的空气。如上所述,具有被分割成四个区域的旋转通路区域的吸附剂转轮被用作第二处理步骤用吸附剂转轮,这四个区域为处理区域、再生区域、第一吹扫区域和第二吹扫区域。另外,设置有循环吹扫通道,该循环吹扫通道使空气循环,使得空气交替地通过第一吹扫区域和第二吹扫区域。因此,除湿系统能够降低系统整体的能量消耗。
由于以下几点,根据本发明的除湿系统还能够减少能量消耗。也就是说,本发明的第一除湿系统设置有再生空气通道,该再生空气通道将通过第一处理步骤用吸附剂转轮处理的处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。因此,可以有效地利用处理过的空气的废热来再生第二处理步骤用吸附剂转轮。同时,本发明的第二除湿系统设置有再生空气通道,该再生空气通道将已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮的吹扫区域的吹扫出口处的空气的至少一部分作为再生空气给送至第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。因此,可以有效地利用吹扫出口处的空气的废热来再生第二处理步骤用吸附剂转轮。
在根据本发明的第一除湿系统和第二除湿系统中,第二处理步骤用吸附剂转轮的再生加热器可以是低容量和小型化的,以进一步降低系统整体的能量消耗。在本发明的第一除湿系统和第二除湿系统设置有前述第二再生空气通道的情况下,上述效果将变得更加显著,因为第一处理步骤用吸附剂转轮的再生加热器也可以是低容量和小型化的。
附图说明
[图1]示意性地图示了根据本发明的第一实施方式的除湿系统的图;
[图2]示意性地图示了图1的除湿系统的主要部件的图;
[图3]示意性地图示了图1的除湿系统的其他主要部件的图;
[图4]示意性地图示了根据本发明的第二实施方式的除湿系统的图;
[图5]示意性地图示了图4的除湿系统的主要部件的图;
[图6]示意性地图示了常规除湿系统的示例的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行描述。首先,将参照图1至图3描述根据本发明的第一实施方式的除湿系统100。图1图示了除湿系统100的整体构型。图2图示了第一处理步骤用吸附剂转轮20及其外围部件,并且图3图示了第二处理步骤用吸附剂转轮50及其外围部件。吸附剂转轮20和吸附剂转轮50是构成除湿系统100的部件。第一处理步骤用吸附剂转轮20和第二处理步骤用吸附剂转轮50两者都是构成所谓的干燥剂除湿装置并且对供应至干燥剂除湿装置的处理空气(作为除湿处理的目标的空气)进行除湿的吸附剂转轮。
第一处理步骤用吸附剂转轮20通常称为除湿转轮或干燥剂转轮。吸附剂转轮20由形成为柱形形状的蜂窝结构构成并且具有容纳在吸附剂转轮20中的吸附剂,例如,如图2中清楚图示的。根据环境温度和湿度以及环境空气质量,从诸如硅胶、沸石复合材料和氯化锂之类的化学物质中选择并使用最佳吸附剂。吸附剂转轮20通过由马达M、驱动力传输带V等构成的驱动装置沿吸附剂转轮20的周向方向、即图2中由箭头R所表示的方向旋转。旋转通路区域(吸附剂转轮20的每个部分随着吸附剂转轮20旋转而穿过的区域)被分成两个区域,这两个区域通过以可旋转的方式容纳吸附剂转轮20的外壳(未示出)彼此气密隔离。这两个区域为处理空气在其中被除湿的处理(吸附)区域1a以及再生区域1b。吸附剂转轮20的每个吸附剂部分随着吸附剂转轮20旋转而以la、lb、la……的顺序穿过这两个区域。
空气处理通道10与处理区域1a连通,同时保持气密密封状态。空气处理通道10是向吸附剂转轮20供应处理空气(即作为除湿处理的目标的空气)并且接收已经通过吸附剂转轮20的处理过的空气SA的通道。在本示例中,处理空气是外部空气OA。在吸附剂转轮20的上游侧,在空气处理通道10中依次设置有用于从空气中去除灰尘等的预过滤器2、风门3、预冷却器4和处理风扇5。在吸附剂转轮20的下游侧,在空气处理通道10中依次设置有风门13、预冷却器14和处理风扇15,风门13、预冷却器14和处理风扇15中的每一者具有与风门3、预冷却器4和处理风扇5相同的构型。
空气处理通道10在处理风扇15的下游侧连接至第二处理步骤用吸附剂转轮50。第二处理步骤用吸附剂转轮50由形成为柱形形状的蜂窝结构构成并且具有以类似于第一处理步骤用吸附剂转轮20的方式容纳在吸附剂转轮50中的吸附剂,例如,如图3中所图示的。吸附剂转轮50同样通过由马达M、驱动力传输带V等构成的驱动装置沿吸附剂转轮50的周向方向、即图3中由箭头R所表示的方向旋转。旋转通路区域(吸附剂转轮50的每个部分随着吸附剂转轮旋转而穿过的区域)被分成四个区域,这四个区域通过以可旋转的方式容纳吸附剂转轮50的外壳(未示出)彼此气密隔离。这四个区域为处理空气在其中被除湿的处理区域1a以及再生区域1b、第一吹扫区域1c、第二吹扫区域1d。吸附剂转轮50的每个吸附剂部分随着吸附剂转轮50旋转而以1a、1b、1c、1d、1a……的顺序穿过这四个区域。
空气处理通道10与处理区域1a连通,同时保持气密密封状态。空气处理通道10是向吸附剂转轮50供应处理空气(即作为除湿处理的目标的空气)并且接收已经通过吸附剂转轮50的处理过的空气SA的通道。在本示例中,通过吸附剂转轮50除湿的处理空气是已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮20除湿后的处理空气。空气处理通道10在吸附剂转轮50下游侧经由后冷却器16、后加热器17(两者都从图3中省去)和风门18与空间19连通。处理过的空气SA通过空气处理通道10供应至需要除湿后的空气的空间19。空间19是进行锂电池生产、有机EL屏幕生产等的室内空间。
在本实施方式中,利用过的空气的一部分、即已经流动通过空间19的处理过的空气SA与外部空气OA混合,并且由第二处理步骤用吸附剂转轮50再次进行除湿。如图1中所示,利用过的空气的通道22设置有风门21,并且利用过的空气的通道22在吸附剂转轮50的上游侧与空气处理通道10连通。
同时,如图1和图3中所示,设置有循环吹扫通道40,该循环吹扫通道40安置成使第一吹扫区域1c和第二吹扫区域1d朝向吸附剂转轮50的第一侧表面彼此连通,并且安置成使第一吹扫区域1c和第二吹扫区域1d朝向吸附剂转轮的第二侧表面彼此连通。该循环吹扫通道40设置有吹扫风扇41,该吹扫风扇41抽吸第二吹扫区域1d内的空气并将空气输送至第一吹扫区域1c,并且使已经通过第一吹扫区域1c的空气返回至第二吹扫区域1d。另外,循环吹扫通道40还设置有风门42(从图3中省去)。
再生空气通道30与第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域lb连通,同时保持气密密封状态。再生空气通道30是使吸附剂转轮50的吸附剂能够被再利用的空气流动通过的通道。再生空气通道30从其中已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮20除湿的空气流动通过的空气处理通道10分支。再生空气通道30自再生空气通道30从空气处理通道10分支的点朝向第二处理步骤用吸附剂转轮50依次设置有风门31和再生加热器32。
再生空气通道30还延伸至与空气处理通道10的分支点相反的一侧,同时在第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b的上游和下游保持气密密封状态。该部分的再生空气通道30依次经由风门33和再生加热器34与第一处理步骤用吸附剂转轮20的再生区域1b连通,同时保持气密密封状态。再生空气通道30进一步延伸至第一处理步骤用吸附剂转轮20的再生区域1b的上游和下游,并且空气经由再生风扇35释放到大气中。
大气供应通道36在风门33与再生加热器34之间的点处连接至再生空气通道30。大气供应通道36是用于将大气混合到流动通过再生空气通道30的再生空气中的通道,再生空气通过再生空气通道30从第二处理步骤用吸附剂转轮50流动至第一处理步骤用吸附剂转轮20的再生区域1b(该部分构成本发明的第二再生空气通道)。在大气供应通道36的上游端部附近的位置处从上游依次设置有从空气中去除灰尘等的预过滤器37以及风门38。注意的是,空气处理通道10和再生空气通道30设置成使得它们不与循环吹扫通道40连通。
在本实施方式的除湿系统100中,当除湿后的空气被供应至空间19时,处理风扇5和15、再生风扇35和吹扫风扇41被驱动,再生加热器32和34被驱动,并且第一处理步骤用吸附剂转轮20和第二处理步骤用吸附剂转轮50在风门3、13、18、21、31、33、38和42处于打开状态的情况下旋转。由此,作为除湿目标的处理空气(外部空气)OA通过空气处理通道10被输送至第一处理步骤用吸附剂转轮20的处理区域1a,并且通过吸附剂转轮20的处理区域1a处的吸附剂。此时,外部空气OA被预冷却器4冷却。
当处理空气通过第一处理步骤用吸附剂转轮20的吸附剂时,包含在空气中的水分被吸附剂吸附,并且空气被除湿。除湿后的处理过的空气通过空气处理通道10,并且在被预冷却器14冷却之后作为处理空气OA被输送至第二处理步骤用吸附剂转轮50的处理区域1a。当处理空气OA通过吸附剂转轮50的处理区域1a处的吸附剂时,包含在空气中的水分被吸附剂吸附,进一步对空气除湿并降低其露点。
当以这种方式分两个步骤对处理空气进行除湿时,再生加热器32和34被驱动,并且处于加热状态的外部空气通过第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b处的吸附剂和第一处理步骤用吸附剂转轮20的再生区域1b处的吸附剂。在此,被吸附剂转轮50和20的吸附剂吸附的水分被去除。由此,吸附剂转轮50和20的吸附剂再生成可以再利用以进行除湿的状态。已经通过吸附剂转轮20的吸附剂的再生空气作为包含从吸附剂中去除的水分的再生废气EA通过再生风扇35释放到大气中。
在本实施方式中,循环吹扫通道40和吹扫风扇41用于通过循环空气在吸附剂转轮50上执行预冷却过程和预加热过程。也就是说,当吹扫风扇41使空气循环通过循环吹扫通道40时,已经通过温度低于高温再生区域1b的第二吹扫区域1d的空气被输送至吸附剂转轮50的第一吹扫区域1c处的吸附剂。在此,吸附剂转轮50的吸附剂在其在再生区域1b中被加热至高温时不进入处理区域1a,但是其温度在第一吹扫区域1c中降低,并且然后进入处理区域1a(预冷却)。处理空气通过温度相对较低的处理区域1a,并且被有效地除湿。另外,已经借助通过第一吹扫区域1c而升高至100摄氏度或更高的高温(比处理区域1a的温度更高的温度)的空气被输送至第二吹扫区域1d。吸附剂转轮50的吸附剂在进入再生区域1b之前在第二吹扫区域1d处经历预加热过程,并且因此,吸附剂再生过程也有效地进行。
通常,当通过第一处理步骤用和第二处理步骤用吸附剂转轮分两个步骤处理空气时,认为难以将设置有循环吹扫通道的吸附剂转轮作为第二处理步骤用吸附剂转轮应用于预冷却吸附剂和预加热吸附剂。这是因为在配备有循环吹扫通道的常规除湿系统中,外部空气被吸入作为再生空气,限制了再生性能,从而限制了处理空气露点的降低。相比之下,在本实施方式中,已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮20的低湿度空气被用作用于第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生空气来解决这个问题,由此能够应用设置有循环吹扫通道40的吸附剂转轮50来预冷却吸附剂和预加热吸附剂。注意的是,在后面将要描述的第二实施方式中,“第一处理步骤用吸附剂转轮25的吹扫出口处的空气”被用作用于第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生空气,而不是“已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮20的低湿度空气”。因此,应用设置有循环吹扫通道40的吸附剂转轮50来预冷却和预加热吸附剂变得同样可能。
在本实施方式的除湿系统100中,通过第一处理步骤用吸附剂转轮20和第二处理步骤用吸附剂转轮50分两个步骤对处理空气进行除湿。因此,可以获得高度除湿的空气。被分割成四个区域即处理区域1a、再生区域1b、第一吹扫区域1c和第二吹扫区域1d的吸附剂转轮用作第二处理步骤用吸附剂转轮50。另外,设置有循环吹扫通道40,该循环吹扫通道40使空气循环以交替地通过第一吹扫区域1c和第二吹扫区域1d。因此,除湿系统100可以减少第二处理步骤用吸附剂转轮50的能量消耗,从而减少系统整体的能量消耗。
本实施方式的除湿系统100能够通过以下几点进一步降低系统整体的能量消耗。即,本实施方式的除湿系统100设置有再生空气通道30,该再生空气通道30将已经通过第一处理步骤用吸附剂转轮20除湿的处理空气的至少一部分输送至第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b。因此,可以有效地利用来自处理过的空气的废热来使吸附剂转轮50再生。因此,本实施方式的除湿系统100可以采用低容量的微型加热器作为用于第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生加热器32,由此进一步降低系统整体的能量消耗。
本实施方式的除湿系统100还设置有作为本发明的前述第二再生空气通道的再生空气通道30。因此,可以有效地利用来自处理过的空气的废热来使第一处理步骤用吸附剂转轮20再生。因此,本实施方式的除湿系统100也可以采用低容量的微型加热器作为用于第一处理步骤用吸附剂转轮20的再生加热器34,由此进一步降低系统整体的能量消耗。
接下来将参照图4和图5描述根据本发明第二实施方式的除湿系统200。图4图示了除湿系统200的整体构型,并且图5图示了构成除湿系统200的第一处理步骤用吸附剂转轮25和外围部件。如果将本实施方式的除湿系统200与图1至图3中所示的第一实施方式的除湿系统100进行比较,则如图所示,第一处理步骤用吸附剂转轮25的构型和再生空气通道30的路径不同。其余部分与第一实施方式的除湿系统100相同,并且因此与图1至图3中所示的元件相同的元件由相同的附图标记表示,并且在它们不是特别必要的情况下将省去其描述。
第一处理步骤用吸附剂转轮25的旋转通路区域分割成三个气密隔离的部段,即处理区域1a、再生区域1b和吹扫区域1e。吹扫区域1e是在吸附剂部分转移至处理区域1a之前以与第一实施方式的第一吹扫区域1c相同的方式对吸附剂部分进行预冷却的区域。吸附剂转轮25内的每个吸附剂部分随着吸附剂转轮25旋转而以1a、1b、1e、1a……的顺序穿过上述三个区域。同时,再生空气通道30形成为将已经通过吹扫区域1e的吹扫出口处的空气导引至第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b。
在本实施方式的除湿系统200中,通过吹扫区域1e对吸附剂转轮25的吸附剂部分进行预冷却。因此,已经被加热到一定程度的吹扫出口处的空气被用于加热第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b和第一处理步骤用吸附剂转轮25的再生区域1b。因此,在本实施方式中,如在第一实施方式中一样,系统整体的能量消耗可以减少。
第一实施方式的除湿系统100和第二实施方式的除湿系统200的能量消耗减少效果将通过与常规除湿系统的比较来具体示出。首先,将参照图6描述作为比较目标的常规除湿系统300。注意的是,同样在图6中,与图1和图4中所示的元件基本等同的元件用相同的附图标记表示,并且在它们不是特别必要的情况下将省去对它们的描述。
图6中所示的除湿系统300也通过采用第一处理步骤用吸附剂转轮25和第二处理步骤用吸附剂转轮50分两个步骤对处理空气进行除湿。第一处理步骤用吸附剂转轮25具有吹扫区域1e,用于以与图4中所示的第二实施方式的除湿系统200中第一处理步骤用吸附剂转轮25相同的方式对吸附剂部分进行预冷却。输送至第一处理步骤用吸附剂转轮25的一部分处理空气(外部空气OA)被输送至吹扫区域1e。然而,已经通过吹扫区域1e的吹扫出口处的空气没有作为再生空气被输送至第二处理步骤用吸附剂转轮50的再生区域1b。同时,第二处理步骤用吸附剂转轮50与在图1中所示的除湿系统100和图4中所示的除湿系统200中所采用的吸附剂转轮50相同。然而,循环吹扫通道40没有设置在吸附剂转轮50中。注意的是,已经通过吹扫区域1e的吹扫出口处的空气流动通过再生空气通道30A、被再生加热器34加热,然后被输送至第一处理步骤用吸附剂转轮25的再生区域1b。另外,从大气供应通道36吸入并被再生加热器34加热的外部空气OA也被输送至吸附剂转轮25的再生区域1b。
比较中的除湿系统中的每个除湿系统的共同驱动条件和独立驱动条件如下所述。
空间19的除湿条件:空气在23摄氏度的室温下被除湿至降低到小于或等于-40摄氏度的标准露点,并且除湿量相对于露点为-40摄氏度的环境条件大于或等于600g/h
供应至空间19的空气的量:11700m3/h(=从空间19排出的空气的量4000m3/h+返回的利用过的空气RA的量7700m3/h)
除湿系统300:引入的外部空气的量为5800m3/h,并且再生废气EA的量为1800m3/h(再生废气EA的量=引入再生空气通道30的外部空气OA的量/利用过的空气RA的量)
除湿系统100:引入的外部空气的量为5500m3/h,并且再生废气EA的量为1500m3/h
除湿系统200:引入的外部空气的量为5500m3/h,并且再生废气EA的量为1500m3/h
下面的表1示出了电气装置的作为由系统中的每个系统消耗的能量的量的驱动电容量(kW)。注意的是,在表1中,关于不利用电力但基本上仅利用水进行冷却的预冷却器4和14以及后冷却器16,在括号中的电容量下方示出了每分钟冷却水利用量(L:升),该电容量由与冷却水利用量对应的冷却性能转换而来。
[表1]
根据表1,作为常规系统的除湿系统300的总驱动电容量为100.4kW。相比之下,根据本发明的除湿系统100的总驱动电容量为70.7kW,并且根据本发明的除湿系统200的总驱动电容量为71.5kW。除湿系统100和除湿系统200的驱动电容量与常规除湿系统300相比减小。如果除湿系统100和200相对于常规系统300的节能效果被示出为电容量的减少百分比,则相应的值分别为(100.4-70.7)/100.4=0.296,大约30%,以及(100.4-71.5)/100.4=0.288,大约29%。
同样根据表1,对于作为常规系统的除湿系统300,所使用的冷却水的总量为375L/min。相比之下,对于本发明的除湿系统100,所使用的冷却水的总量为322L/min,并且对于本发明的除湿系统200,所使用的冷却水的总量为319L/min。除湿系统100和除湿系统200所使用的冷却水的量与常规除湿系统300相比减少。如果除湿系统100和200相对于常规系统300的节能效果被示出为冷却水的量减少百分比,则相应的值分别为(375–322)/375=0.14=14%和(375–319)/375=0.15=15%。
附图标记列表
1a处理区域
1b再生区域
1c第一吹扫区域
1d第二吹扫区域
1e吹扫区域
2、37预过滤器
3、13、18、21、31、33、38、42风门
4、14预冷却器
5、15处理风扇
10空气处理通道
19空间
20、25第一处理步骤用吸附剂转轮
22利用过的空气通道
30、30A再生空气通道
32、34再生加热器
35再生风扇
40循环吹扫通道
41吹扫风扇
50第二处理步骤用吸附剂转轮
100、200、300除湿系统
EA再生废气
OA外部空气
SA处理空气

Claims (4)

1.一种除湿系统,所述除湿系统:
将处理空气给送至吸附剂转轮,以使所述处理空气中的水分被吸附到所述吸附剂转轮的吸附剂上,从而对所述处理空气进行除湿;并且
使再生空气流动到吸附了水分的所述吸附剂转轮的所述吸附剂上,以使所述吸附剂再生;所述除湿系统包括:
第一处理步骤用吸附剂转轮,所述第一处理步骤用吸附剂转轮对所述处理空气进行除湿;以及
第二处理步骤用吸附剂转轮,所述第二处理步骤用吸附剂转轮接收已经通过所述第一处理步骤用吸附剂转轮除湿的处理过的空气并且将所述处理过的空气作为所述处理空气进行除湿;其特征在于:
所述第二处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成四个区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,所述四个区域为所述处理空气在其中被除湿的处理区域、所述吸附剂在其中被再生的再生区域、设置在所述再生区域与所述处理区域之间且在所述吸附剂转轮的旋转方向上位于所述再生区域上游的第一吹扫区域、以及设置在所述再生区域与所述处理区域之间且在所述吸附剂转轮的旋转方向上位于所述再生区域下游的第二吹扫区域;所述除湿系统还包括:
循环吹扫通道,所述循环吹扫通道使空气循环,使得所述空气交替地通过所述第一吹扫区域和所述第二吹扫区域;以及
再生空气通道,所述再生空气通道将通过所述第一处理步骤用吸附剂转轮处理的所述处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至所述第二处理步骤用吸附剂转轮的所述再生区域。
2.根据权利要求1所述的除湿系统,还包括:
第二再生空气通道,所述第二再生空气通道将已经通过所述第二处理步骤用吸附剂转轮的所述再生区域的所述处理过的空气的至少一部分作为再生空气给送至所述第一处理步骤用吸附剂转轮的所述再生区域。
3.一种除湿系统,所述除湿系统:
将处理空气给送至吸附剂转轮,以使所述处理空气中的水分被吸附到所述吸附剂转轮的吸附剂上,从而对所述处理空气进行除湿;并且
使再生空气流动到吸附了水分的所述吸附剂转轮的所述吸附剂上,以使所述吸附剂再生;所述除湿系统包括:
第一处理步骤用吸附剂转轮,所述第一处理步骤用吸附剂转轮对所述处理空气进行除湿;以及
第二处理步骤用吸附剂转轮,所述第二处理步骤用吸附剂转轮接收已经通过所述第一处理步骤用吸附剂转轮除湿的处理过的空气并且将所述处理过的空气作为所述处理空气进行除湿;其特征在于:
所述第二处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成四个区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,所述四个区域为所述处理空气在其中被除湿的处理区域、所述吸附剂在其中被再生的再生区域、设置在所述再生区域与所述处理区域之间且在所述吸附剂转轮的旋转方向上位于所述再生区域上游的第一吹扫区域、以及设置在所述再生区域与所述处理区域之间且在所述吸附剂转轮的旋转方向上位于所述再生区域下游的第二吹扫区域;所述除湿系统还包括:
循环吹扫通道,所述循环吹扫通道使空气循环,使得所述空气交替地通过所述第一吹扫区域和所述第二吹扫区域;其中:
所述第一处理步骤用吸附剂转轮是具有被分割成下述区域的旋转通路区域的吸附剂转轮,所述区域为所述处理空气在其中被除湿的处理区域、所述吸附剂在其中被再生的再生区域以及所述吸附剂在进入所述处理区域之前在其中被预冷却的设置在所述再生区域与所述处理区域之间的吹扫区域;并且所述除湿系统还包括:
再生空气通道,所述再生空气通道将已经通过所述第一处理步骤用吸附剂转轮的吹扫区域的吹扫出口处的空气的至少一部分作为再生空气给送至所述第二处理步骤用吸附剂转轮的再生区域。
4.根据权利要求3所述的除湿系统,还包括:
第二再生空气通道,所述第二再生空气通道将已经通过所述第二处理步骤的吸附剂转轮的所述再生区域的所述吹扫出口处的空气的至少一部分作为再生空气给送至所述第一处理步骤的吸附剂转轮的所述再生区域。
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