[发明专利]一种干式空气冷却除湿膜及由其组成的除湿装置

说明书

一种干式空气冷却除湿膜，其特征在于，由依次铺设的表面选择层、吸湿多孔导热支撑层、多孔绝热层和解吸多孔导热支撑层组成；所述表面选择层和吸湿多孔导热支撑层位于除湿装置的吸湿腔一侧，所述解吸多孔导热支撑层位于除湿装置的解吸腔一侧。本发明还公开了由该干式空气冷却除湿膜组成的除湿装置。该除湿装置通过采用冷媒温度高于待除湿空气的露点温度的高温冷源对待除湿空气进行冷却，实现对待除湿空气冷却的同时提高了除湿效率，且除湿过程不会析出凝结水，确保了除湿膜两侧的空气维持干态，不存在泄露污染问题；抽气泵、压气泵以及管道上的发明，便于调节吸湿腔、解吸腔的气压，进而使除湿膜两侧形成水蒸气分压差，提高除湿效率。

技术领域

本发明涉及空气干燥除湿系统及其工艺领域，尤其是涉及一种干式空气冷却除湿膜及由其组成的除湿装置。

背景技术

空气湿度是评价室内空气环境的重要指标，现有调试技术包括冷凝除湿、吸收/吸附除湿、膜除湿等。

冷凝除湿需要低温冷源来实现露点除湿，这对冷水机组有较高的要求，也限制了制冷机组效率的提高。另外，很多情况下冷凝除湿空调系统往往需要对冷却除湿后的空气进行再热处理之后才能送入室内环境，这种先过冷再加热的空气处理方式在热力学上不是最优的，且能耗相对较高。

吸收/吸附式除湿技术是利用吸湿材料来吸收空气中的水蒸气，常见的有转轮除湿技术和溶液除湿技术。吸收/吸附式除湿技术具有除湿效率高的优点，但是吸湿材料再生问题是制约其应用的主要问题。为了保障除湿系统连续不断的运行，现有技术往往需要利用电能或热能来使吸湿材料可以再生，而再生能耗是吸收/吸附除湿系统的主要能耗部分。也就是说，只有在用于吸湿材料再生的能源是廉价且易得的情况下，吸收/吸附除湿系统才是理想的除湿系统。此外，吸收/吸附除湿技术往往需要吸湿材料和空气直接接触，这很容易造成空气的污染，带来健康隐患。

膜除湿技术是通过膜材料的选择透过性进行除湿，即空气中的水分子可以很容易的通过膜，而其他物质很难通过膜，最后在膜的渗透侧通过真空或吹扫的方式将膜内的水分子解吸出实现除湿。

CN101574612公开了一种非接触膜除湿装置，该装置结合膜除湿和溶液除湿的优点，在膜的待除湿空气侧通入待处理空气，在膜的渗透侧通入吸湿溶液，该装置除湿效率高；但该装置除湿膜两侧的空气和溶液同时存在，容易出现泄漏污染，且运行能耗较高。

CN105972724A提出了一种三流体膜除湿装置，该装置利用冷水的低水蒸气分压，湿空气的高水蒸气分压，在膜的两侧形成水蒸气分压差，促使湿空气中的水蒸气进入冷水中实现除湿；但该装置除湿膜两侧的空气和溶液同时存在，容易出现泄漏污染，且运行能耗较高。

CN103406000A公开了一种利用低温不饱和空气进行除湿的方法和装置，装置包括除湿装置、预冷装置、外壳和隔板，隔板将外壳分隔为再生通道和除湿通道，除湿装置的再生侧置于再生通道内，除湿装置的除湿侧和预冷装置均置于预冷装置内。低温不饱和空气通过除湿装置的再生侧对除湿剂进行再生，被处理空气先通过预冷装置被冷却至饱和状态，再通过除湿装置的除湿侧被除湿，低温不饱和空气和被处理空气逆流；除湿过程的预冷换热器上有冷凝水析出，容易滋生病菌。该利用低温不饱和空气进行除湿的装置中的除湿装置会发生热量传递，进而导致该装置的运行能耗偏高。

此外，大量研究文献表面，膜除湿在高相对湿度的环境下具有较高的除湿效率，但现有技术对除湿膜中热量传递控制较少，难以满足市场对除湿装置低能耗的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种同时设置绝热层和导热层、膜两侧热量传递小且空气除湿效率高的干式空气冷却除湿膜，以及由其组成的除湿装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：