涂装工艺用热泵-转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组制造技术

本发明专利技术涉及一种涂装工艺用热泵

【技术实现步骤摘要】
涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组


[0001]本专利技术涉及新风除湿
，尤其是涉及一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组。

技术介绍

[0002]工业涂装过程中会产生大量有害污染物，为了改善车间的作业环境保护工人的生命健康，一种常见的作法是引入室外新风来稀释室内污染物的浓度。新风的引入会带来大量的热湿负荷，且在涂装车间现场使用中，新风除湿系统一般被直接当作空调使用，因此新风除湿系统的能耗巨大。
[0003]目前涂装车间主要采用的是转轮型新风除湿机，如CN105546668A公开的喷漆房专用空气除湿机，利用转轮在不同温度下对水分的吸附与解析的特性，实现对新风的除湿。但转轮的再生需要耗费大量能量，且需要额外配置调温模块对新风温度进行控制，系统的整体运行能效低下。
[0004]值得一提的是，为了控制污染物的排放以达到环保要求，涂装车间内通常还配置有VOCs治理装置(参见图1)，目前最常见的是沸石转轮结合RTO设备的形式，其原理是利用沸石转轮富集排风中的VOCs，再将富集了VOCs的空气通入到RTO设备中燃烧，最后干净的烟气从烟道排到室外。
[0005]在VOCs的治理过程中，装置内存在大量高温干燥的空气，未经利用便从直接排出室外了，如何构建一套装置对这部分空气进行热湿回收，并将其用于新风的热湿处理，是目前亟需解决的技术问题，如此可以有效提升新风除湿系统的运行能效，大幅降低机组的能耗，实现节能减排的目的。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，通过转轮式全热交换器和可切换式风道对涂装车间的VOCs治理装置排气进行全热回收，有效降低新风的热湿处理负荷，结合采用梯级吸排气技术的热泵系统，大幅提高了新风热湿处理效率，降低了机组的运行能耗，达到节能减排的目的。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术提供一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，包括通过新风流路依次连接的新风过滤器、转轮式全热交换器、第一级热泵单元、除湿再热单元、第二级热泵单元和送风风机；
[0009]还包括排风过滤器和排风风机，所述排风过滤器、转轮式全热交换器和排风风机通过排风流路依次连接。
[0010]进一步地，所述第一级热泵单元包括通过制冷剂管路依次连接的第一级热泵单元压缩机、第一级热泵单元四通换向阀、第一级热泵单元外换热器、第一级热泵单元节流元
件、第一级热泵单元内换热器。
[0011]进一步地，所述新风流路与所述第一级热泵单元内换热器的空气流路连接；
[0012]所述第一级热泵单元还包括设于第一级热泵单元外换热器上的第一级热泵单元冷凝风机。
[0013]进一步地，所述第二级热泵单元包括通过制冷剂回路依次连接的第二级热泵单元压缩机、第二级热泵单元四通换向阀、第二级热泵单元外换热器、第二级热泵单元节流元件、第二级热泵单元内换热器。
[0014]进一步地，所述新风流路与所述第二级热泵单元内换热器的空气流路连接；
[0015]所述第二级热泵单元还包括设于第二级热泵单元外换热器上的第二级热泵单元冷凝风机。
[0016]进一步地，所述第一级热泵单元外换热器、第二级热泵单元外换热器设置在新风流路外，与室外空气进行换热。
[0017]进一步地，所述除湿再热单元包括依次通过制冷剂管路连接的除湿再热单元压缩机、再热冷凝器、除湿再热单元节流元件、除湿蒸发器。
[0018]进一步地，所述新风流路依次连接除湿蒸发器的空气流路、第二级热泵单元内换热器的空气流路、再热冷凝器的空气流路、送风风机。
[0019]进一步地，所述热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组还包括通过排风流路与排风过滤器连接的三通阀，所述三通阀调节实现排风流路取风位置在沸石转轮排风口与RTO排风口之间的切换。
[0020]进一步地，所述转轮型全热交换器一半置于新风流路中，另一半置于排风流路中，转轮通过电机驱动在新风流路与排风流路之间旋转。
[0021]进一步地，本方案使用的转轮型全热交换器不同于传统涂装车间用的除湿转轮，其转轮的运转速度高、水蒸气脱附温度低，以获得最佳的热湿回收效率。
[0022]进一步地，所述热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组处于制冷除湿模式时，第一级热泵单元开启并运行制冷模式，第二级热泵单元开启并运行制冷模式；
[0023]新风流路侧，送风风机开启，驱动室外高温高湿的新风引入，流经新风过滤器净化后，再通过转轮式全热交换器，然后依次通过第一级热泵单元内换热器、除湿蒸发器、第二级热泵单元内换热器，以此通过逐级降温除湿以达到送风湿度要求，接着流经再热冷凝器被重新加热达到送风温度要求，最后被送风风机送入涂装车间内；
[0024]排风流路侧，三通阀切换到沸石转轮排风口，排风风机启动，驱动沸石转轮后的干燥排风引入，先经过排风过滤器净化，再流经转轮式全热交换器，带走转轮式全热交换器上的热量和吸附的水分，最后通过排风风机进入到排风烟道中。
[0025]进一步地，所述热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组处于制热模式时，第一级热泵单元开启并运行制热模式，第二级热泵单元开启并运行制热模式；
[0026]新风流路侧，新风流路中送风风机开启，驱动室外低温的新风引入，流经新风过滤器净化后，再通过转轮式全热交换器，然后依次通过第一级热泵单元内换热器、第二级热泵单元内换热器被逐级加热以达到送风温度要求，最后被送风风机送入涂装车间内；
[0027]排风流路侧，三通阀切换到RTO排风口，排风风机启动，驱动RTO的高温排风引入，先经过排风过滤器净化，再流经并加热转轮式全热交换器，最后通过排风风机进入到排风
烟道中。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：
[0029]1.本专利技术采用了转轮式全热交换器对排风进行了热湿回收，且排风通道采用了可切换式的设计。夏季从沸石转轮后排风口取常温干燥的排风来带走新风中的部分水分，有效降低热泵的除湿负荷；冬季从RTO排风口取高温的排风来提高热泵的进风温度同时降低湿度，减少热泵承担的制热负荷甚至免费供热，送风更干燥涂装烘干效率更高；过渡季可以根据需要运行热回收转轮，降低热泵的除湿负荷，也可以单独运行热泵除湿模块，实现新风高效除湿。通过对VOCs治理设备中各部分排风进行充分利用，大幅提高了新风除湿机全年的运行能效。
[0030]2.本专利技术应用了梯级吸排气技术，在转轮式全热交换器后的新风流路中设置了多级热泵单元形成了对新风的梯级热湿处理，改善了制冷剂与新风之间换热温差分布的均匀性，减小了换热过程中的不可逆损失，进一步提高了系统能效。
[0031]3本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，包括通过新风流路依次连接的新风过滤器(13)、转轮式全热交换器(6)、第一级热泵单元、除湿再热单元、第二级热泵单元和送风风机(10)；还包括排风过滤器(14)和排风风机(11)，所述排风过滤器(14)、转轮式全热交换器(6)和排风风机(11)通过排风流路依次连接。2.根据权利要求1所述的一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，所述第一级热泵单元包括通过制冷剂管路依次连接的第一级热泵单元压缩机(7
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1)、第一级热泵单元四通换向阀(7
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6)、第一级热泵单元外换热器(7
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2)、第一级热泵单元节流元件(7
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3)、第一级热泵单元内换热器(7
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4)。3.根据权利要求2所述的一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，所述新风流路与所述第一级热泵单元内换热器(7
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4)的空气流路连接；所述第一级热泵单元还包括设于第一级热泵单元外换热器(7
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2)上的第一级热泵单元冷凝风机(7
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5)。4.根据权利要求3所述的一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，所述第二级热泵单元包括通过制冷剂回路依次连接的第二级热泵单元压缩机(8
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1)、第二级热泵单元四通换向阀(8
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6)、第二级热泵单元外换热器(8
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2)、第二级热泵单元节流元件(8
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3)、第二级热泵单元内换热器(8
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4)。5.根据权利要求4所述的一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，所述新风流路与所述第二级热泵单元内换热器(8
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4)的空气流路连接；所述第二级热泵单元还包括设于第二级热泵单元外换热器(8
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2)上的第二级热泵单元冷凝风机(8
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5)。6.根据权利要求5所述的一种涂装工艺用热泵
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转轮复合热湿回收增效型新风除湿机组，其特征在于，所述除湿再热单元包括依次通过制冷剂管路连接的除湿再热单元压缩机(9
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1)、再热冷凝器(9
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2)、除湿再热单元节流元件(9
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3)、除湿蒸发器(9
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4)。7.根据权利要求6所述的一种涂装工艺用热泵
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹祥，余文，张春路，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：