轉輪除濕機的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法

轉輪除濕機的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法

　　轉輪除濕機的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及空氣調節領(lǐng)域，特別涉及一種轉輪除濕的熱回收裝置及使用該裝置的熱回收方法。

　　背景技術(shù)

　　轉輪除濕機是利用表面涂敷有吸濕劑且緩慢旋轉的蜂窩狀除濕轉輪吸附環(huán)境空氣中的水蒸汽，并對吸濕后的轉輪進(jìn)行高溫加熱，以使吸濕劑脫水再生，以達到持續除濕的目的?，F有的轉輪除濕機中的再生加熱器，均需消耗大量的能量來(lái)對轉輪進(jìn)行加熱，以使轉輪中吸附的水分汽化。通常，會(huì )有一部分用來(lái)加熱轉輪的熱能隨著(zhù)進(jìn)行過(guò)除濕處理后的空氣一起排放到大氣中，由此浪費了大量的熱能。因而，再生能耗高是現有轉輪除濕機普遍存在的缺點(diǎn)。

　　CN.1中公開(kāi)了一種節能轉輪除濕機，該除濕機帶有熱量回收裝置。該熱回收裝置的工作原理為：在轉輪除濕機的再生空氣進(jìn)、排風(fēng)道中，裝有金屬薄板制成的空氣熱交換器。當再生空氣的進(jìn)、排風(fēng)氣流分別經(jīng)過(guò)該熱交換器內的兩組交錯排列而又相互隔離的通道時(shí)，就會(huì )發(fā)生熱量交換。其中，高溫高濕的排風(fēng)與低溫進(jìn)風(fēng)間進(jìn)行熱交換，先釋放出顯熱量(空氣本身攜帶的熱量)，又由于水蒸汽溫度降低而冷凝繼續釋放出潛熱量(水蒸氣冷凝釋放出來(lái)的熱量)。這些熱量(顯熱量和潛熱量)都被空氣熱交換器回收用來(lái)對再生空氣的進(jìn)風(fēng)氣流進(jìn)行預熱，提高進(jìn)風(fēng)溫度，從而降低再生空氣加熱器的功率和能耗，達到節能目的。

　　這種熱回收裝置的不足之處在于，為了使進(jìn)風(fēng)氣流和排風(fēng)氣流之間進(jìn)行充分地熱交換，熱交換器需要具有足夠長(cháng)度和面積的熱交換通道，使得整個(gè)轉輪除濕機的體積較大，占用了較大的面積和空間。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的在于一種轉輪除濕機的余熱回收方法，利用水蒸汽凝結熱、吸濕劑再生過(guò)程中待除濕空氣中水份液化時(shí)釋放的熱以及對吸濕劑再生后殘留于除濕轉輪上余熱，對除濕轉輪上待再生處理的部分進(jìn)行預熱和加熱，從而充分利用余熱，大幅度地節省能源并提高效率。

　　為實(shí)現上述目的，本發(fā)明提供一種用于轉輪除濕機的余熱回收方法，包括：

　　(1)用屏蔽罩從除濕轉輪的兩側對其進(jìn)行覆蓋；

　　(2)用風(fēng)機將流經(jīng)凝結屏蔽罩內部、屏蔽罩中所覆蓋的部分的空氣抽出，然后送到由屏蔽罩所封閉的其他空間中。

　　根據本發(fā)明所述屏蔽罩最多覆蓋除濕轉輪上呈270°扇形角的扇形區。此外，將流經(jīng)凝結屏蔽罩內部和除濕轉輪上由位于凝結屏蔽罩覆蓋的區域下游側的余熱回收屏蔽罩所覆蓋部分的空氣抽出，送入除濕轉輪上由位于凝結屏蔽罩上游側的預熱屏蔽罩所覆蓋的區域。

　　為了實(shí)現本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種用于轉輪除濕機的熱回收裝置，該裝置包括：可轉動(dòng)地被支承的除濕轉輪、相對地設置于所述除濕轉輪兩側且相互間連通的中空第一和第二凝結屏蔽罩、設于除濕轉輪的側部且經(jīng)所述風(fēng)道與所述風(fēng)機的進(jìn)風(fēng)口相連的余熱回收屏蔽罩、風(fēng)機以及風(fēng)道，所述風(fēng)機的進(jìn)風(fēng)口通過(guò)所述風(fēng)道與所述屏蔽罩上的對應吸風(fēng)口，所述風(fēng)機的出風(fēng)口經(jīng)所述風(fēng)道向所述除濕轉輪的沿旋轉方向的上游側送風(fēng)。

　　根據本發(fā)明，.還具有設于所述除濕轉輪側部且與經(jīng)所述風(fēng)道與所述風(fēng)機出風(fēng)口相連的預熱屏蔽罩。

　　所述余熱回收屏蔽罩和所述預熱屏蔽罩設于所述除濕轉輪的同一側。

　　所述凝結屏蔽罩、余熱回收屏蔽罩和預熱屏蔽罩各覆蓋除濕轉輪上呈90°扇形角的扇形區。

　　所述凝結屏蔽罩由導熱性良好的材料制成。

　　所述預熱屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。

　　所述余熱回收屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。

　　第一和第二凝結屏蔽罩間由連通器連通。

　　所述第一凝結屏蔽罩上靠除濕轉輪的旋轉方向的下游側設有進(jìn)氣口。

　　根據本發(fā)明的方法，將除濕轉輪中用于對吸濕劑進(jìn)行加熱的區域以及跟隨其后的余熱回收區中的幾乎所有余熱均充分收集，然后輸送到除濕轉輪的預熱區域中對除濕轉輪進(jìn)行預熱。因此在除濕轉輪進(jìn)入加熱區時(shí)已經(jīng)具有較高的溫度，轉輪除濕機的加熱裝置只需產(chǎn)生相對較少的熱量就可以使除濕轉輪升高到所需溫度。從而大幅度地節省能源并提高效率。

　　附圖說(shuō)明

　　圖1為本發(fā)明的熱回收裝置透視圖。

　　具體實(shí)施方式

　　圖1示出了本發(fā)明的熱回收裝置，該裝置具有除濕轉輪1和設置于所述除濕轉輪1兩側的第一凝結屏蔽罩2a、第二凝結屏蔽罩2b、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4。由電機(未示出)驅動(dòng)所述除濕轉輪1轉動(dòng)。除濕轉輪1由一個(gè)圖中沒(méi)有詳細表示的分隔框架分隔成四個(gè)相同的圓心角為90°的扇形部分。所述扇形部分中各設置有獨立的涂敷有吸濕劑的吸濕劑載體，例如電加熱帶、海綿金屬、非金屬支架等。此外，下面為了說(shuō)明方便，將第一凝結屏蔽罩2a和第二凝結屏蔽罩2b統稱(chēng)為凝結屏蔽罩2。

　　在本實(shí)施例中，凝結屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4分別覆蓋除濕轉輪1上一個(gè)圓心角為90°的扇形區域，并且不同的屏蔽罩對應著(zhù)除濕轉輪1上不同的功能區域。在本實(shí)施方式中，凝結屏蔽罩2對應加熱再生區，余熱回收屏蔽罩3對應余熱回收區，預熱屏蔽罩4對應預熱區域。

　　此外，該凝結屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4的排列方式為，沿著(zhù)除濕轉輪1的轉動(dòng)方向來(lái)看，該凝結屏蔽罩2位于余熱回收屏蔽罩3的上游側，余熱回收屏蔽罩3位于預熱屏蔽罩4的上游側，并且，這些屏蔽罩2、3、4之間是挨著(zhù)的。

　　下面，詳細說(shuō)明上述各屏蔽罩2、3、4的設置方式。

　　凝結屏蔽罩2從除濕轉輪1的兩側封閉并覆蓋除濕轉輪1上圓心角為90°的扇形區域，形成加熱再生區。此外，凝結屏蔽罩2為雙層結構，由內外兩層板構成一個(gè)容許冷卻氣流流過(guò)的夾層通道。吸在該加熱再生區中加熱濕劑，將其中所吸附的水份蒸發(fā)出來(lái)，由此該吸濕劑將重新獲得吸附水份的功能。在這里，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為吸濕劑的再生處理。如圖1所示，第二凝結屏蔽罩2b上設有一個(gè)凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9。此外，在第一凝結屏蔽罩2a上設有一個(gè)進(jìn)氣口(未圖示)，該進(jìn)氣口設于第一凝結屏蔽罩2a的靠余熱回收屏蔽罩3一側的端部上。

　　此外，在兩個(gè)凝結屏蔽罩2之間，靠除濕轉輪1的外圓周的部分間還設有一個(gè)雙層的連通器11，用于連通兩個(gè)凝結屏蔽罩2a、2b的夾層通道，從而在凝結屏蔽罩2和連通器之間形成一個(gè)完整的封閉空間。換言之，空氣可經(jīng)第一凝結屏蔽罩2a上的進(jìn)氣口進(jìn)入第一凝結屏蔽罩2a的夾層通道，然后經(jīng)過(guò)連通器11，流入第二凝結屏蔽罩2b的夾層通道，然后經(jīng)過(guò)設于第二凝結屏蔽罩2b上的凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9流出。此外，連通器11與上述凝結屏蔽罩2形狀配合。

　　此外，余熱回收屏蔽罩3從除濕轉輪1的一側覆蓋除濕轉輪1上90°的扇形區域，形成余熱回收區。本實(shí)施方式在該余熱回收區回收除濕轉輪1的余熱和水汽液化釋放熱。如圖所示，余熱回收屏蔽罩3上設有一個(gè)余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10。

　　預熱屏蔽罩4從除濕轉輪1的一側覆蓋除濕轉輪1上圓心角為90°的扇形區域，形成預熱區域。在該預熱區域對除濕轉輪1進(jìn)行預熱。此外，預熱屏蔽罩4具有一個(gè)預熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12。如圖1所示，凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9、余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10以及預熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12位于除濕轉輪1的同一側。

　　風(fēng)機13的進(jìn)風(fēng)口通過(guò)風(fēng)道(圖中以箭頭示意性表示)與凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9和余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10相連；風(fēng)機13的出風(fēng)口也是通過(guò)圖中用箭頭示意表示的風(fēng)道與預熱屏蔽罩4上的預熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12相連。

　　在本實(shí)施例中，余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4由隔熱材料制成并位于轉輪的一側，而凝結屏蔽罩2是由導熱性良好的材料制成。此外，凝結屏蔽罩2可具有降低熱輻射的效果的材料制成。

　　下面結合圖1對本發(fā)明的轉輪除濕機熱回收裝置的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。

　　如在本實(shí)施例中，圖1所示，當轉輪除濕機工作時(shí)，電機驅動(dòng)除濕轉輪1以勻速轉動(dòng)或以間歇式地轉動(dòng)。在待干燥氣體沿圖中箭頭a方向穿過(guò)除濕轉輪1時(shí)，其一部分穿過(guò)除濕轉輪1上扇形區域5，另一部分穿過(guò)除濕轉輪1上余熱回收屏蔽罩3覆蓋的扇形區域，此外，還有少量的待干燥氣體經(jīng)設于第一凝結屏蔽罩2a上的未圖示的進(jìn)氣口進(jìn)入到第一凝結屏蔽罩2a內。其中，扇形區域5是指除濕轉輪1上未被屏蔽罩2、3、4覆蓋的扇形區域。此時(shí)，在待干燥空氣與除濕轉輪1中涂敷于吸濕劑載體上的吸濕劑充分接觸后。待干燥空氣在充分與吸濕劑接觸并被去除其中水份而成為已處理空氣后，被從除濕轉輪1的另一側排出。

　　此外，穿過(guò)余熱回收屏蔽罩3覆蓋區域的已處理空氣進(jìn)入余熱回收屏蔽罩吸風(fēng)口10，穿過(guò)扇形區域5的已處理空氣被送到除濕機外，此外，進(jìn)入第一凝結屏蔽罩2a進(jìn)氣口內的待處理空氣流經(jīng)連通器11、第二凝結屏蔽罩2b，然后從該第二凝結屏蔽罩2b上的凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9流出。即，空氣以圖中箭頭c-d-e-f-g-h的順序在凝結屏蔽罩2和連通器11

　　內流動(dòng)。然后，空氣從余熱回收屏蔽罩3上的吸風(fēng)口10和凝結屏蔽罩吸風(fēng)口9流出并在未圖示的風(fēng)道中混合，然后通過(guò)風(fēng)機13，經(jīng)風(fēng)道送到預熱屏蔽罩進(jìn)風(fēng)口12，向由預熱屏蔽罩4覆蓋的除濕轉輪1送風(fēng)，預熱該部分的除濕轉輪1。

　　此外，從風(fēng)機13送向余熱屏蔽罩4的熱風(fēng)的熱量來(lái)源包括如下三部分：當待干燥空氣通過(guò)轉輪時(shí)，其中的水汽被轉輪吸附而液化時(shí)，水的液化過(guò)程中釋放的凝結熱；在第一及第二凝結屏蔽罩2內對除濕轉輪1進(jìn)行加熱后，當該被加熱的部分轉到余熱回收屏蔽罩3時(shí)，其上殘留的余熱；當在加熱再生區使吸濕劑再生時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣在凝結屏蔽罩2的內層內表面上凝結盛水時(shí)所釋放出的熱量。

　　在凝結屏蔽罩2中，通過(guò)對吸濕劑載體進(jìn)行從內向外的加熱。在這里，所謂的從內向外是指：從吸濕劑與吸濕劑載體間接觸的部分指向吸濕劑與外界空氣接觸的部分的方向。這種加熱方式的優(yōu)點(diǎn)在于能量損失非常小，幾乎所有的熱都被用于對吸濕劑加熱。

　　在上述過(guò)程中，水蒸氣在凝結屏蔽罩2內表面凝結所釋放的凝結熱、余熱回收屏蔽罩3內的轉輪余熱和待干燥空氣中水份被吸濕劑吸收而液化時(shí)釋放的凝結熱這三種熱量均被流經(jīng)其中或其周?chē)臍怏w所吸收，并且該吸收了上述熱量的氣體經(jīng)風(fēng)機13輸送到預屏蔽罩4中，從而對即將轉入預熱區的除濕轉輪部分及其中所吸附的水分進(jìn)行預加熱。這樣，在除濕轉輪1經(jīng)過(guò)預熱區預熱而進(jìn)入加熱區時(shí)已經(jīng)具有較高的溫度。因此，在加熱再生區對除濕轉輪上的吸濕劑進(jìn)行再生時(shí)，只需產(chǎn)生相對較少的熱量就可以使吸濕劑升高的所需溫度。因此，可以減少能量的消耗。

　　此外，上述實(shí)施方式中，扇形區域是圓心角為90°的區域，但并不限于此，也可以將除濕轉輪進(jìn)行2等分以上的等分，或是僅僅將除濕轉輪分為2個(gè)以上的扇形區域。此時(shí)，可以與之對應地減少各屏蔽罩的大小。