一种吸附除湿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及除湿技术，尤其涉及吸附除湿装置，主要包括固定床或旋转床等形式的吸附除湿器，共同接通所述吸附除湿器的除湿气路和再生回路，再生回路上设有提供热量的再生加热器，以及接通所述再生回路的排水设备，当吸附除湿器内的除湿剂吸湿并达到饱和时，通过再生回路对其加热再生，然后向外界排放高热含湿气体或者通过冷凝器对再生回路内的高热含湿气体实施冷凝脱水，最后再对吸附除湿器实施冷却处理，为下一次除湿工作做准备。本实用新型专利技术能有效克服现有技术的能源消耗较大的不足，节能环保，并达到了良好的除湿效果。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种吸附除湿装置
本技术涉及适用热能、化工、冶金、电子、机械、轻工等行业的除湿技术，更具体地涉及一种吸附除湿装置。
技术介绍
除湿技术常用于对含湿气体进行处理以得到干燥气体。除了常见的人居环境空气除湿、各种设施如工厂车间、仓库的空气除湿之外，许多工业部门出于各种目的经常需要对化工原料气、能源气体如天然气和煤气、以及各种工业气体进行除湿处理。例如，在化工生产中需要对原料气除湿至-60°C露点以下以防止水分降低催化剂的活性，在能源工业中对压缩天然气进行除湿主要是为了防止天然气水合物的形成，在钢铁工业中需要对高炉鼓风用空气除湿以提高钢铁产品的质量，电子、机械等行业常用的压缩空气站生产的压缩空气必须除湿后才能使用。另外，利用除湿技术对含湿气体进行处理的目的有时是为了从含湿气体中收集水分。目前主要有三种类型的工业除湿设备:冷冻式、吸附式、吸收式。冷冻除湿是将气体冷却至露点以下，使水分凝结析出。冷冻除湿的优点是除湿量较大，缺点是制冷设备价格高、电耗大，气温低于约15°C时除湿能力明显下降、容易结霜，制冷压缩机运转噪声大。吸收除湿是用液体吸湿剂如三甘醇、氯化锂溶液来吸收水分，缺点是腐蚀性较大。吸附除湿是用固体吸湿剂吸附去除气体中的水分。硅胶是最常用的吸湿剂，其吸湿量可达自身重量的40%。其它吸湿剂有沸石分子筛、活性氧化铝、氯化钙、氯化钾、氯化锂等，其形态通常为颗粒状或者用粘结、溶胶-凝胶等方法结合在基材或支撑材料上的层状等。吸附除湿器是包含固体吸湿剂的除湿设备，固体吸湿剂的装载量可为数公斤至数百公斤，其基本形式有固定床式、移动床式、流化床式、旋转床式(如除湿转轮)等，其特殊形式有多段移动床式、多段流化床式、双流化床式等。在1900年以前，工业规模的固定床式吸附除湿装置已经在空气和工业气体除湿方面得到了应用。大约在I960年，旋转床式吸附除湿装置开始应用于民用和工业设施的空气湿度调节。吸附除湿的优点是设备费用低，气温越低时除湿效果越好，缺点是吸湿剂饱和后的加热再生过程能耗大。工业上加热再生吸湿剂的主要困难在于:(I)脱附热(水分从吸湿剂脱附进入气相所需的热量)大于蒸发潜热(液态水的蒸发所需的热量)。对于硅胶，脱附热大约为2500 kj/kg-水。再生加热必须提供足够的热量来满足水分脱附的吸热需求。(2)吸湿剂是热的不良导体。例如，硅胶的导热系数仅为0.14 ff/m.K (相当于隔热材料石棉的导热系数)。吸湿剂颗粒的加热升温是一个较为缓慢的过程。(3)吸湿剂大多是微孔类材料。例如，硅胶的微孔平均孔径为20 A，微孔孔容达0.6-1 cm3/g,内表面积达600-800 m2/g。吸湿剂吸附的水分是被储留在这些微孔内。加热再生时，这些水分必须从微孔向外扩散才能进入气相。微孔扩散是一个极为缓慢的过程，通常为吸湿剂脱水再生过程的速率控制步骤。(4)再生温度一般高于100°C，并低于吸湿剂的耐热温度。例如，硅胶的再生温度约为100-150°C，耐热温度约为200-250°C (不同吸湿剂产品的再生温度、耐热温度有所不同)。再生加热时要力求均匀。如果局部过热超出耐热温度，将破坏吸湿剂的结构而造成性能下降。长期以来，工业上普遍采用的再生加热方式是热空气再生法(或叫做热风再生法、热气体再生法)。例如，固定床式空气除湿器的再生工艺大致为:将加热至约150°C的空气通入除湿器使吸湿剂床层逐渐升温达到约100°C的再生温度，该预热升温过程一般需0.5至I小时；吸湿剂床达到再生温度后，继续通入150°C的热空气以提供水分脱附所需的热量，150°C的热空气向吸湿剂床释放显热后降温至约80°C，吸湿剂床脱附的水分由约80°C热空气携带向外界排放，该脱附过程一般需2小时以上。热空气再生法的优点是吸湿剂床可以得到较为均匀的加热，缺点是必须通入大量的热空气以提供足够的热量，整个再生过程持续排放废气，因而能源消耗较大。
技术实现思路
技术为克服上述现有技术所述的能源消耗较大的不足，本技术提供一种用于从气体中去除水分并且能源消耗较低的吸附除湿方案。该方案具备循环加热升温、循环脱水再生、排出水分、冷却的必要技术特征。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:技术一种吸附除湿装置，包括除湿气路，所述除湿气路上连接有待除湿气体进口、吸附除湿器、已除湿气体出口，所述除湿气路上还设有若干个阀门，现有技术中，除湿气路上一般设置有除湿风机，含湿气体通过除湿风机送入除湿气路并流经吸附除湿器内，由于吸附除湿器内部含有吸湿剂，含湿气体能被干燥处理，含湿气体被干燥除湿后从已除湿气体出口排出外界，另外，还包括再生回路、再生加热器、循环风机、以及排水设备，所述循环风机和再生加热器设置在所述再生回路上，循环风机能够促使再生回路上的气体流动，再生加热器使再生回路上的流动气体能够被再生加热器加热。随着除湿气路的连续工作，吸附除湿器内的吸湿剂逐渐饱和，为了对吸湿剂进行加热再生，可以利用再生回路内的热气体对其加热，因此，所述再生回路接通所述吸附除湿装置的输入端和输出端，气体能在再生回路和所述吸附除湿器之间循环流动并进行热交换，最终使得吸附除湿器内部的吸湿剂得以循环脱水并再生。另外，由于所述除湿气路上还设有若干个阀门，当吸附除湿装置进行除湿工作时，可以通过阀门隔开所述除湿气路和再生回路，再生回路不工作；当吸附除湿装置进行再生工作时，可以通过打开阀门使再生回路与吸附除湿器接通，进而让气体能够在再生回路和吸附除湿器之间循环，循环过程中可以通过阀门阻挡吸附除湿器内的气体通过除湿气路排出至已除湿气体出口，保证吸附除湿器能够被充分地循环脱水再生。气体在吸湿剂和再生加热器之间循环流动可将再生加热器提供的热量传递给吸湿剂以维持吸湿剂的再生温度，吸湿剂颗粒受热后水分向气相扩散，在吸湿剂和再生加热器之间循环流动的循环气体的含湿量逐渐升高。需要说明的是，所述“吸附除湿器”包括所有类型的吸附除湿器。例如，当吸附除湿器为单塔固定床式时，所述的吸附除湿装置即为一种除湿与再生交替进行的间歇式除湿装置；当吸附除湿器为旋转床式，所述的吸附除湿装置即为一种连续除湿装置。由于所述排水设备与再生回路连通，并且进一步地，所述排水设备包括排气口或冷凝器，所述排气口或冷凝器与再生回路连接，所述冷凝器上还设有冷凝水排放口，因此在循环脱水期间，当循环气体的含湿量达到一定程度时，可以调节阀门的开度，间歇地或连续地使部分在再生回路循环的含湿热气体流入冷凝器，并且含湿热气体流经冷凝器后，气体所含水蒸气被冷凝，冷凝水从冷凝水排放口排出/被收集，含湿热气体因此而被干燥处理；再生回路继续同时进行上述循环脱水再生和排出水分的操作直至无冷凝水排出后再进行下一步的冷却操作，当吸附除湿器被加热再生后，可停止再生加热器的传热工作，让再生回路上的气体继续在冷凝器和吸附除湿器之间循环流动从而冷却吸附除湿器，或者是直接往除湿气路上通入冷却气体，直接冷却吸附除湿器，吸附除湿器降温至常温后进入下一个操作周期。需要说明的是，本技术中的“排水设备”是指排出水分或水蒸气的设备。优选地，所述吸附除湿器内部由若干个相互隔开的吸湿剂床构成，所述再生加热器包括换热列管，所述换热列管穿过所述吸附除湿器内部并避开所述吸湿剂床。在加热再生操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附除湿装置，包括除湿气路，所述除湿气路上连接有待除湿气体进口、吸附除湿器、已除湿气体出口，所述除湿气路上还设有若干个阀门，其特征在于，还包括再生回路、再生加热器、循环风机、以及排水设备，所述循环风机和再生加热器设置在所述再生回路上，所述再生回路接通所述吸附除湿器的输入端和输出端，循环风机驱使气体在所述再生回路上循环流动，所述排水设备与再生回路连通。

【技术特征摘要】
1.一种吸附除湿装置，包括除湿气路，所述除湿气路上连接有待除湿气体进口、吸附除湿器、已除湿气体出口，所述除湿气路上还设有若干个阀门，其特征在于，还包括再生回路、再生加热器、循环风机、以及排水设备，所述循环风机和再生加热器设置在所述再生回路上，所述再生回路接通所述吸附除湿器的输入端和输出端，循环风机驱使气体在所述再生回路上循环流动，所述排水设备与再生回路连通。2.根据权利要求1所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述排水设备包括排气口或冷凝器，所述排气口或冷凝器与再生回路连接，所述冷凝器上还设有冷凝水排放口。3.根据权利要求1所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述吸附除湿器内部由若干个相互隔开的吸湿剂床构成，所述再生加热器包括换热列管，所述换热列管穿过所述吸附除湿器内部并避开所述吸湿剂床。4.根据权利要求1所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述再生回路设置在吸附除湿器内部，并且由吸附除湿器内部的两个相互连通的腔体构成，所述循环风机驱使气体在所述两个腔体之间循环流动，所述两个腔体内设有吸湿剂床，所述再生加热器包括换热列管，所述换热列管穿过所述吸附除湿器内部并避开所述吸湿剂床。5.根据权利要求1所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述除湿气路的数量为至少两条，各条除湿气路相互并联连接并且通过所述若干阀门分隔，所述再生回路分别接通所述各条除湿气路上的吸附除湿器，气体能单独地在任意一个吸附除湿器和所述再生回路之间循环流动并进行热交换。6.根据权利要求5所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述除湿气路为至少三条，各个吸附除湿器之间还连接有回热气路，气体通过所述回热气路在两吸附除湿器之间循环流动，以使两吸附除湿器能进行热交换。7.根据权利要求1所述的吸附除湿装置，其特征在于，所述吸附除湿器为除湿转轮，所述除湿气路连接所述除湿转轮的吸湿区，所述再生回路接通所述除湿转轮的再生区。8.根据权利要求f7任一项所述的吸附除湿装置，其特征在于，还包括热泵系统，所述再生加热器为设置在所述热泵系统上的冷凝器，所述再生回路的冷凝器为设置在热泵系统上的第一蒸发器。9.根据权利要求f7任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44