[发明专利]一种适用湿热地区的多级中空纤维膜液体除湿装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气除湿系统，尤其涉及一种适用湿热地区的多级中空纤维膜液体除湿装置。

背景技术

随着我国居民生活水平的提高，人们越来越关注室内空气环境。空气的湿度与温度一样，也对人体的舒适感起着重要影响。夏季湿度过高，阻碍人体的散热排汗，让人感到闷热；冬季湿度过高，会加快热传导，降低人体的体感温度，使人感到阴冷。所以控制室内空气湿度是提高室内空气环境的重要环节。

由于技术成熟，目前广泛采用的湿度控制方式是冷冻除湿，即采用冷媒将湿空气降到露点温度以下，使得空气中的水分凝结实现空气除湿。但是这种方法需要较低的冷媒温度，造成系统的蒸发温度降低，影响了制冷系统的性能；而除湿后的空气温度低，需要再热送入室内会导致能量浪费。同时湿润的冷媒盘管容易滋生细菌，危害室内空气品质。

溶液除湿技术利用具有吸湿性能的盐溶液吸收空气中多余的水分实现对空气湿度的控制。盐溶液的流动性好，传热、传质系数高，除湿能力强，同时具有不需要再热，并可以利用多种低品位与可再生能源进行再生等优点，已经得到了越来越广泛的应用。公告号为CN1185447C的中国发明专利公布了一种多级液体除湿方法以提高空气的除湿效率。公告号为CN104654479A的中国发明专利提出了一种热泵驱动式溶液除湿流程，利用热泵系统中蒸发器的冷量降低溶液温度，增强溶液的吸湿性能；利用冷凝器的热量提高溶液温度，用于溶液的再生循环利用。通过热泵系统的设置可以提高系统的能量利用效率，但是除湿与再生组件为填料塔，容易造成空气带液、飞沫污染的问题。公告号为CN104061634A的中国发明专利公布了通过热泵系统控制两级溶液的温度和浓度实现系统的节能，但是由于除湿溶液对金属换热器有一定的腐蚀，限制了它的工程应用。公告号为CN103292392A的中国发明专利提出了采用空气作为溶液与制冷剂之间的传热介质，用来减少除湿溶液直接接触对金属换热器的腐蚀，但是当新风空气比较潮湿时，水蒸气容易在一级除湿过程前的冷却阶段凝结，严重影响整个系统的除湿效率。公告号为CN101574612A的中国发明专利公布了一种非接触式液体除湿方法及除湿器，组件通过高分子膜将空气与溶液隔开，此膜具有水蒸气的选择透过性，可以拒绝其他物质通过。这种间接的方式进行水分的热质交换，可以避免液滴漂移现象，是一种新型的液除湿方式。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有多级液体除湿技术与设备的不足，提供一种适用湿热地区的多级中空纤维膜液体除湿装置，采用中空纤维膜组件通过多级除湿再生过程解决现有技术中存在的室内空气品质下降、腐蚀金属换热器、除湿效率低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用湿热地区的多级中空纤维膜液体除湿装置，包括用于向室内输送空气的进气系统、用于向室外排气的排气系统、热泵系统、除湿溶液循环系统，

所述的进气系统包括进气通道、沿空气进入方向依次设置在所述进气通道上的新风风机和若干中空纤维膜除湿组件；

所述的排气系统包括排气通道、沿空气排出方向依次设置在所述排气通道上的排风风机和若干中空纤维膜再生组件；

所述的除湿溶液循环回路通过溶液泵将除湿溶液从溶液储罐沿进气通道的空气流动的反方向依次送入各中空纤维膜除湿组件，再沿排气通道空气流动的反方向依次送入各中空纤维膜再生组件后返回溶液储罐，除湿溶液循环回路的除湿溶液依次在各中空纤维膜除湿组件中吸收空气的水蒸气，吸收溶液回热器中来自储液罐的除湿溶液的热量，然后除湿溶液在各中空纤维膜再生组件中再生，进入溶液储罐，在溶液回热器中释放热量给来自进气系统首端的中空纤维膜除湿组件的除湿溶液，经过冷却水降温后，进入进气系统尾端的中空纤维膜除湿组件进行新一轮的溶液循环。

所述的热泵系统包括压缩机、膨胀阀、制冷剂储罐、依次设置在进气通道上且位于各中空纤维膜除湿组件之间的若干蒸发器、依次设置在排气通道上且位于各中空纤维膜再生组件之间和排风风机与相邻中空纤维膜再生组件之间的若干冷凝器，所述压缩机将制冷剂沿排气通道空气流动的反方向依次送入各冷凝器、膨胀阀、制冷剂储罐后同时输送至各蒸发器入口，最后从各蒸发器出口汇集至压缩机进气口，热泵系统的制冷剂循环回路中的制冷剂经过压缩机加压，依次在各冷凝器释放热量到再生风中，通过膨胀阀和制冷剂储罐后，在各蒸发器内吸收新风的热量，然后回到压缩机。