[发明专利]一种正渗透溶液除湿再生装置

说明书

技术领域

本发明涉及空调制冷领域，具体是一种正渗透溶液除湿再生装置。

背景技术

在夏季工况下，对空气进行降温、减湿处理是空调系统的主要任务，这一过程通常由表冷器来完成。在实际应用过程中，要实现表冷器露点除湿则需要将表冷器表面温度控制在较低水平，这很容易导致空气过冷而需要再热，从而造成较大的冷热抵消，另外除湿时所需要的较低冷水温度也在一定程度上降低了制冷机的cop。正因为如此，最近几年，温湿度独立控制越来越得到重视和应用，其指导思想是利用溶液除湿技术对新风进行除湿，并用除湿后的新风承担全部室内负荷，另外利用高温冷水（18℃）解决室内送风空气的降温，这样就克服了表冷器中热、湿处理耦合的问题，具有较大的节能效益。

目前，所采用的溶液除湿装置基本上都可归类为非沸腾式再生类型（如申请号200610012259.3和201020541934.3）。其原理是通过加热升温使除湿后的稀溶液表面的水蒸汽分压力大于环境空气的水蒸汽分压力，并使稀溶液与环境空气进行直接接触（如申请号201020541934.3）或间接接触（申请号200810236452.4），在水蒸汽分压力差的推动作用下，稀溶液中的水分将扩散到环境空气中，从而实现对稀溶液的浓缩再生。非沸腾式再生的溶液除湿装置存在的问题主要表现为两方面：一是再生时传质能力较差，为了保证一定的分离量就必须加大传质势差；二是再生时尽管对环境空气进行了回热，但仍然需要对环境空气进行加热。以上两方面问题都会造成耗热量的大大增加，系统的除湿效率较低。

相比之下，比较节能再生方式为沸腾式再生，一般需要在真空条件下操作。申请号为201210376692.0的专利提出了一种沸腾再生式溶液除湿装置，但其存在的问题是溶液除湿系统的除湿器为开式，与空气直接接触，因此除湿后的稀溶液中含有大量的不凝性气体，在真空下进行沸腾再生时，不凝性气体会从稀溶液中逸出，被夹带在水蒸气中进入冷凝器，大大降低冷凝器的冷凝换热效果，若采用真空泵对不凝性气体进行排空，则又会增加额外功耗，降低系统性能。申请号为200810236452.4的专利采用了膜蒸馏的溶液再生措施，利用膜对水蒸汽的选择性，可以起到对不凝性气体的有效隔绝作用，但是该方法仍具有膜蒸馏的局限性，即膜的通量较小，在70℃及2000pa水蒸气压差下也只有2L/m2.h左右，申请号为201010291776.5的专利在40℃条件下进行膜蒸馏再生，只获得了不到0.2L/m2.h的通量，可见采用膜蒸馏再生的通量都大大低于以渗透压差驱动的正渗透膜的15～20L/m2.h的常规通量。

为此，为了利用较为节能的沸腾式再生方式，既需要解决不凝气问题也要保证高效的传质分离特性，才能保证系统具备较好的技术经济价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的正渗透溶液除湿再生装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种正渗透溶液除湿再生装置，包括工作子系统和再生子系统；所述工作子系统包括通过溶液除湿器的稀除湿溶液出口、除湿溶液循环泵、第一调节阀以及溶液除湿器的浓除湿溶液进口依次连接后形成的循环回路；所述再生子系统包括通过正渗透装置相互耦合的除湿溶液循环回路和汲取溶液循环回路；所述除湿溶液循环回路包括依次串联的除湿溶液增压泵、过滤器、正渗透装置和第二调节阀；所述除湿溶液增压泵与除湿溶液循环泵的出口相连接；所述第二调节阀与第一调节阀的出口相连接；所述汲取溶液循环回路包括依次串联的第三调节阀、汲取溶液换热器的低温溶液管道、发生器、汲取溶液换热器的高温溶液管道、汲取溶液循环泵以及冷却器；所述第三调节阀和冷却器分别与正渗透装置相互连接。

作为对本发明所述的正渗透溶液除湿再生装置的进一步改进：所述过滤器与正渗透装置的稀除湿溶液进口相连接，所述正渗透装置的浓除湿溶液出口与第二调节阀相连接；所述正渗透装置的稀汲取溶液出口与第三调节阀相连接，所述正渗透装置的浓汲取溶液进口与冷却器相连接。

作为对本发明所述的正渗透溶液除湿再生装置的进一步改进：所述发生器的浓汲取溶液出口与汲取溶液换热器的高温溶液管道相连接；所述发生器的稀汲取溶液进口与汲取溶液换热器的低温溶液管道相连接；所述发生器的蒸汽出口依次设置冷凝器、冷凝水箱以及冷凝水泵。

作为对本发明所述的正渗透溶液除湿再生装置的进一步改进：所述正渗透装置内设置有半透膜；所述正渗透装置的稀除湿溶液进口和正渗透装置的浓除湿溶液出口之间的空腔与正渗透装置的稀汲取溶液出口和正渗透装置的浓汲取溶液进口之间的空腔通过半透膜相互隔离。