[实用新型]高传质效率的膜接触器和高效除湿系统

说明书

技术领域

本发明创造涉及除湿技术领域，特别涉及一种高传质效率的膜接触器和高效除湿系统。

背景技术

空气湿度是影响空气质量的重要因素。研究表明，人体适合的相对湿度为40-60％，过高的湿度环境会增加人体的不舒适感，还会导致建筑物内部某些病毒和细菌的大量繁殖。我国地处欧亚大陆，面对广阔的太平洋，海陆之间热力差异巨大，使得我国的大部分地区季风型气候显著，尤其是夏季受来自海洋暖湿气流的影响，气温高并且潮湿多雨，因此对空气进行除湿处理十分必要。

常用的空气除湿方法包括冷却法除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。冷却法除湿是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。该方法需将空气降至露点温度以下，除去水分后再升温至送风状态，能耗高。固体吸附剂除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿。该方法的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而且装置复杂，设备的体积比较庞大，造价也高。液体吸湿剂除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的。液体除湿再生容易，缺点是处理空气与液体吸湿剂直接接触，易引起空气夹带吸湿剂，进一步引起管道和设备的腐蚀。

近年来，随着膜材料的发展，基于膜接触器的液体除湿技术得到较快的发展。膜式液体除湿的原理是令气液两种流体分别在膜材两侧流动并在膜材两侧形成水蒸气压差，在水蒸气压差的作用下，水蒸气由空气侧透过膜进入溶液侧，从而实现空气除湿。膜材在此过程中充当了筛分的作用，它只允许水蒸气从膜的一侧透过到另一侧，而阻止了其它物质的通过。气液流体分别在膜的两侧流动，只通过间接的方式进行水蒸气的热质交换，避免了液滴夹带现象，从而提高了空气的品质。

目前，业内已经提出了诸多基于膜接触器技术的除湿系统，例如：公告号为CN101975421A的中国发明专利申请公开说明书提到了一种热泵和液体除湿装置相结合的联合系统，它采用平行板式和中控纤维式膜组件作为除湿器和再生器，实现对空气的连续除湿；公告号为CN203123788U的中国发明专利申请公开说明书公开了一种采用中空纤维丝膜对空气除湿的装置，可实现温度较高的冷源对空气的处理；公告号为CN104190262A的中国发明专利申请公开说明书公开了一种用于空气湿度控制的椭圆形中空纤维膜接触器、空气除湿系统和空气加湿系统，膜流道的传热传质强化在一定程度上提高了系统的性能。这些专利公开的除湿系统中，采用的除湿器均是绝热型的膜接触器，即除湿器与外界热交换效率受较大的限制。对于这些除湿器工作过程中，除湿溶液在除湿器内吸收了水蒸气后会释放出大量的潜热，导致溶液升温，而除湿溶液的温升导致溶液与膜材接触面的蒸汽压和表面空气湿度增加，从而降低了溶液的吸湿性能。导致除湿器的除湿性能大幅下降。

实用新型内容

本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够避免除湿溶液因为吸收了递质而升温导致传质能力下降的问题的膜接触器，从而使得使用了该膜接触器的除湿系统能够具有更高的除湿效率。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种高传质效率的膜接触器，包括溶液流道和空气流道，所述溶液流道和空气流道之间设置有仅对特定传质具有透过性的膜材，系统传质在膜材朝向溶液流道侧的蒸汽压小于膜材朝向空气流道侧的蒸汽压，还包括有对溶液流道进行降温的降温流道，所述降温流道与所述溶液流道由导热板隔开。

其中，所述降温流道设置于所述溶液流道远离空气流道的一侧。

其中，所述降温流道的内壁形成有由降温流体形成的流动的降膜。

其中，所述降温流道中流动有降温气流。

其中，所述降温流道内降膜的流向与降温气流的流向相反。

其中，所述溶液流道、空气流道和/或降温流道中设置有导流翅片，所述导流翅片包括矩形、三角形或者正弦型翅片。

还提供高效的除湿系统，包括对待除湿空气进行除湿的除湿器，所述除湿器是上述任一种高传质效率的膜接触器，待除湿空气流经所述除湿器的空气流道，除湿溶液流经所述溶液流道。

其中，还包括加热器、再生器和冷却器，第一膜接触器的溶液流道中的除湿溶液依次流经加热器、再生器和冷却器后回到除湿器的溶液流道中。

其中，还包括设置于除湿器上方的喷淋装置，所述喷淋装置朝向所述除湿器喷淋以使所述除湿器的降温流道内壁形成流动的降膜。

其中，所述在再生器是绝热型膜接触器。