[实用新型]半导体致冷气体除湿装置

说明书

                             技术领域

本实用新型涉及气体除湿装置的改进，特别是应用半导体致冷的气体除湿装置的改进，适用于火力发电机组氢气的干燥(或称除湿)及其它气体干燥。

                             背景技术

气体除湿技术发展很快，最早采用的是物理吸附，令含水蒸汽的气体经过硅胶、无水氯化钙或沸石分子筛，水蒸汽被吸附，气体被干燥。这种设备很简单，但是开始干燥效果很好，随着上述吸附剂中水分的增多，其吸附效果逐渐下降，需要再生。气体中如有油污，会使吸附剂失效，且无法再生。所以需不断大量更换吸附剂，很不经济，劳动强度大。

后来出现冷凝去湿法，气体中的水蒸汽的饱和度随着温度降低而降低，在致冷环境中大部分水蒸汽凝结霜冻，当停止致冷或稍加热，霜冻化成水，很容易去除。

早期采用的冷凝干燥法是用氟里昂经压缩致冷系统，液态氟里昂在蒸发器中气化吸收气化潜热，使在其内部的管道中流过的气体被冷却，过饱和的水蒸汽凝结、结霜，停止致冷霜化成水排出。

这种方法比吸附式干燥操作方便，运行安全，但使用氟里昂致冷只能达到-40℃；而且有压缩机，运行振动较大，氟里昂一旦泄漏，对环境危害很大，特别是氟里昂是属于即将禁用的材料。

随着半导体致冷元件的工业化生产，用半导体致冷器对气体冷凝除湿已成为可能。氢气除湿技术技术研讨会会议资料《氢气除湿技术与BLNG-1F型半导体除湿机》公布了一种半导体除湿装置，该装置包括除湿换热器、半导体致冷器、冷却水箱、直流电源系统、控制系统，除湿散热器有气体流动管道，管道是平面排管，外面铸铝，加工面供半导体致冷件固定连接，半导体致冷器6～8个一组，用冷却水箱的平面将该6～8个致冷器件压紧而固定到除湿换热器表面。其冷端接除湿换热器，其热端接冷却水箱。

该装置充分显示出半导体致冷的优点：无转动设备、无振动、无噪音、对环境无污染，可以随意控制致冷、致热，调节方便。但该装置致冷器件损坏较多，维护更换不方便，现场更换后损坏率更高。

                           发明内容

本实用新型的任务是提供一种半导体致冷器不易损坏且维修方便的半导体致冷气体除湿装置。

解决该技术问题的技术方案如下：

本实用新型提供的半导体致冷除湿装置，包括除湿换热器、半导体致冷器、散热器、直流电源、自动控制系统，除湿换热器包括气体流通管及与气体流通管连接的导热平面，气体流通管有竖直的排管，有进气管，出气管，最下部的集水管的下部有排水阀，半导体致冷器的一端与除湿换热器的导热平面连接，另一端与散热器连接。为了提高半导体致冷件的寿命及效率，采取如下措施：

a.所说的半导体致冷器均与散热器装为一体，构成一个个的套件，每个套件包括装在冷板和热板之间的半导体致冷器，冷板与热板之间以螺纹连接固定，热板的另一面与散热器结为一体，冷板的另一面与所说的导热平面贴合，并单独固定在导热平面上；

b.所说的各套件的半导体致冷器全部并联到直流电源；

c.进气与出气之间设有节能热交换器；

d.直流电源是纹波系数很小的直流电源；

e.自动控制装置包括单片机、设定控制参数的键盘、采集温度模拟量的设在气体进口、出口、导热平面及各套件的热板上的温度传感元件、设在冷却水母管的流量开关、显示装置运行状态的液晶显示屏、执行远动信号输出的一系列固态继电器、就地自我保护的多个固态继电器。

各套件的与热板结为一体的散热器可以是两种，一种是焊接在热板上的冷却水管，各冷却水管并联在冷却水母管上，构成冷却水系统；另一种是铜质或铝质的具有平行散热片的空气散热器，具体可以是自然对流散热，可以是强迫通风。

所说的除湿换热器的导热平面，可以是与紫铜排管焊接的紫铜板的表面，也可以是平面布置钢质排管外面铸铝构成的长方体的表面，还可以是铜合金或铝合金铸造的内有平面布置的排管的长方体的表面。

所说的纹波系数很小的直流电源可以是集中供电的一个高频开关电源、可控硅电源、变压器加三相二极管全波整流电容电感滤波构成的电源及分别对每个致冷套件单独供电的多个开关电源中的任一种。

节能换热器是套管式换热器，有内管和外管，一个是进气管的一部分，另一个是出气管的一部分，套管式换热器的内管可以是外部有至少一个翅片的直管，或光滑直管，还可以是螺旋管。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果如下：

1.半导体致冷器损坏率降低、寿命长。