一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼方法及除溼器的製作方法

2023-06-07 01:27:21 1

專利名稱：一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼方法及除溼器的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣體低溫除溼技術，具體說是一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除 溼方法及其實施該方法的熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器。利用迴路型熱虹 吸管作為輔助換熱部件，以降低除溼能耗，特別適用於高溼度氣體低溫製冷除 溼乾燥領域。
背景技術：
目前，氣體除溼乾燥分為高溫除溼和低溫除溼(製冷降溫除溼)兩種方式。 高溫除溼是，直接利用電或蒸汽或太陽能等將含溼氣體加熱並使氣體內水分蒸 發以降低氣體含溼量。而對於常溫和低溫領域的氣體乾燥則應用制冷機械將含 溼氣體冷卻，除溼器內製冷機產生的低溫冷凍水經過構成表面式冷卻器的管內， 將流經管外的含溼氣體冷卻，降低氣體溫度使含溼氣體內水分達到飽和狀態並 凝結以減少氣體內含溼量，然後在將除溼後的氣體加熱到要求的出口溫度。含 溼氣體製冷降溫、水分凝結和再加熱到要求的出口溫度需要消耗大量的能源， 如何降低能耗，是當前本領域需要解決的重要技術問題。發明內容為了克服現有存在的缺陷，本發明提供一種一種熱虹吸管輔助氣體製冷降 溫除溼方法及除溼器，利用熱虹吸管吸收氣體降溫和升溫過程中的顯熱和潛熱 變化，熱虹吸管內傳熱工質自然循環，不附加額外能源消耗，將含溼氣體降溫冷卻的放熱量用於加熱升溫除溼後氣體，可以降低能耗。本發明解決其技術問題所釆用的熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼方法在 對待除溼氣體冷卻降溫除溼前，用迴路型熱虹吸管內傳熱工質對待除溼氣體進 行預降溫，再通過熱虹吸管迴路將傳熱工質吸收的熱量用於對冷卻降溫除溼後 的氣體的加溫，最後再用加熱器將氣體加熱到要求的溫度。本發明熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器，包括制冷機及與其相連的表面 式冷卻器(表冷器)、加熱器，其特徵是還設有多組迴路型熱虹吸管，各組回 路型熱虹吸管的熱管往返盤繞呈U形的閉合迴路，且各組迴路型熱虹吸管豎向疊 加，整體仍呈U形；所述表冷器設置於迴路型熱虹吸管的U形中；在迴路型熱虹 吸管U形之外、表冷器的後部(以氣體由前向後流動確定前後)設置加熱器。首先，待除溼氣體穿過迴路型熱虹吸管位於表冷器迎氣面前方的部分(稱 為迴路型熱虹吸管的傳熱工質蒸發段)，迴路型熱虹吸管內的傳熱工質吸收氣體 的一部分溫度，對待除溼氣體進行預降溫，這時，傳熱工質吸收熱量蒸發，通 過熱虹吸管迴路流向熱虹吸管位於表冷器後方的部分(稱為迴路型熱虹吸管的 傳熱工質冷凝段)；預降溫後的氣體再經過表冷器，製冷降溫，使氣體內水分達 到飽和狀態並凝結，達到除溼目的；然後除溼後的氣體流經熱虹吸管的傳熱工 質冷凝段，此時傳熱工質預製冷時吸收的熱量用於對冷卻降溫除溼後的氣體的 加溫，釋放熱量後的傳熱工質冷凝，再沿熱管管壁回流到傳熱工質蒸發段；最 後再用加熱器將氣體加熱到要求的溫度。本發明方法和設備的有益效果是，熱虹吸管充分利用氣體除溼過程中的降 溫和升溫的熱量變化，可以在不附加額外動力和能源消耗的條件下充分利用除 溼器前後氣體降溫和加熱的顯熱，實現將氣體先降溫後加熱的雙重功效，減少了除溼過程的能耗。迴路型熱虹吸管結構簡單，傳熱效率高，氣體流動阻力小， 沒有轉動和移動部件，不需要維護，具有顯著的節約能源和提高原除溼器的除
溼性能的效果。


圖l、是本發明熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器結構示意圖2、是本發明中迴路型熱虹吸管結構示意圖(四組豎向排列成u形)。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一 步說明。
如圖i所示，熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器，其結構是在風道i內設
置與制冷機相連的表面式冷卻器2、加熱器3，表冷器與加熱器並排設置，表冷 器在前，加熱器在後。迴路型熱虹吸管套在表冷器前後。如圖2所示，所述迴路 型熱虹吸管由四組豎向疊加而成，整體仍呈U形，各組迴路型熱虹吸管的熱管往 返盤繞呈U形的閉合迴路。
在圖1中，迴路型熱虹吸管傳熱工質蒸發段4放置在表冷器2之前，迴路型熱 虹吸管傳熱工質冷凝段5放置在表冷器2之後。
如圖2所示，每組迴路型熱虹吸管的熱管往返盤繞呈U形的閉合迴路。將回 路型熱虹吸管的熱管內抽成真空後再充灌傳熱工質。為了保證迴路熱虹吸管正 常運行，傳熱工質冷凝後回流經過的部分熱管與水平方向有一合適傾角(約 12° ~15° ),傳熱工質冷凝段方高，傳熱工質冷凝段方低。
為了增大傳熱效果，在傳熱工質蒸發段和傳熱工質冷凝段的熱管管體上，沿徑向設置若干金屬傳熱翅片。
常用傳熱工質為
氟利昂-11 CC13F (F謂-ll)，化學分子式CFCl3，正常沸點23.7。C,分子 量137. 4。
氟利昂-13 CC1F3 (Freon-113),化學分子式(^3(:13，正常沸點47.68。C， 分子量187. 4。
首先，待除溼氣體經風機6，吹過迴路型熱虹吸管的傳熱工質蒸發段4，傳 熱工質蒸發段4內的傳熱工質吸收氣體的一部分溫度，對待除溼氣體進行預降 溫，待除溼氣體被冷卻降溫。這時，傳熱工質吸收熱量蒸發，通過熱虹吸管熱 管迴路流向迴路型熱虹吸管的傳熱工質冷凝段5;預降溫後的氣體再經過表冷器 2,製冷降溫，使氣體內水分達到飽和狀態並凝結，達到除溼目的；然後除溼後 的氣體流經熱虹吸管的傳熱工質冷凝段，此時傳熱工質預製冷時吸收的熱量用 於對冷卻降溫除溼後的氣體的加溫，釋放熱量後的傳熱工質冷凝，再沿熱管管 壁回流到傳熱工質蒸發段；最後再用加熱器將氣體加熱到要求的溫度。
權利要求
1、一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼方法，包括如下步驟在對待除溼氣體冷卻降溫除溼前，用迴路型熱虹吸管內傳熱工質對待除溼氣體進行預降溫，再通過熱虹吸管迴路將傳熱工質吸收的熱量用於對冷卻降溫除溼後的氣體的加溫，最後再用加熱器將氣體加熱到要求的溫度。
2、 一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器，包括制冷機及與其相連的表面 式冷卻器、加熱器，其特徵是還設有多組迴路型熱虹吸管，各組迴路型熱虹 吸管的熱管往返盤繞呈U形的閉合迴路，且各組迴路型熱虹吸管豎向疊加，整 體仍呈U形；所述表冷器設置於迴路型熱虹吸管的U形中；在迴路型熱虹吸管U 形之外、表冷器的後部設置加熱器。
全文摘要
本發明公開了一種熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼方法，包括如下步驟在對待除溼氣體冷卻降溫除溼前，用迴路型熱虹吸管內傳熱工質對待除溼氣體進行預降溫，再通過熱虹吸管迴路將傳熱工質吸收的熱量用於對冷卻降溫除溼後的氣體的加溫，最後再用加熱器將氣體加熱到要求的溫度。同時還公開了實施該方法的熱虹吸管輔助氣體製冷降溫除溼器。本發明方法和設備，熱虹吸管充分利用氣體除溼過程中的降溫和升溫的熱量變化，可以在不附加額外動力和能源消耗的條件下充分利用除溼器前後氣體降溫和加熱的顯熱，實現將氣體先降溫後加熱的雙重功效，減少了除溼過程的能耗。
文檔編號B01D53/26GK101408330SQ20081023431
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月11日 優先權日2008年11月11日
發明者錚 王, 王子偉, 趙孝保, 錢彩霞 申請人:南京師範大學