轉輪除濕機的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法
轉輪除濕機的熱回收裝置和使用該裝置的熱回收方法
技術領域
本發明涉及空氣調節領域，特別涉及一種轉輪除濕的熱回收裝置及使用該裝置的熱回收方法。
背景技術
轉輪除濕機是利用表面涂敷有吸濕劑且緩慢旋轉的蜂窩狀除濕轉輪吸附環境空氣中的水蒸汽，并對吸濕后的轉輪進行高溫加熱，以使吸濕劑脫水再生，以達到持續除濕的目的。現有的轉輪除濕機中的再生加熱器，均需消耗大量的能量來對轉輪進行加熱，以使轉輪中吸附的水分汽化。通常，會有一部分用來加熱轉輪的熱能隨著進行過除濕處理后的空氣一起排放到大氣中，由此浪費了大量的熱能。因而，再生能耗高是現有轉輪除濕機普遍存在的缺點。
CN.1中公開了一種節能轉輪除濕機，該除濕機帶有熱量回收裝置。該熱回收裝置的工作原理為：在轉輪除濕機的再生空氣進、排風道中，裝有金屬薄板制成的空氣熱交換器。當再生空氣的進、排風氣流分別經過該熱交換器內的兩組交錯排列而又相互隔離的通道時，就會發生熱量交換。其中，高溫高濕的排風與低溫進風間進行熱交換，先釋放出顯熱量(空氣本身攜帶的熱量)，又由于水蒸汽溫度降低而冷凝繼續釋放出潛熱量(水蒸氣冷凝釋放出來的熱量)。這些熱量(顯熱量和潛熱量)都被空氣熱交換器回收用來對再生空氣的進風氣流進行預熱，提高進風溫度，從而降低再生空氣加熱器的功率和能耗，達到節能目的。
這種熱回收裝置的不足之處在于，為了使進風氣流和排風氣流之間進行充分地熱交換，熱交換器需要具有足夠長度和面積的熱交換通道，使得整個轉輪除濕機的體積較大，占用了較大的面積和空間。
發明內容
本發明的目的在于一種轉輪除濕機的余熱回收方法，利用水蒸汽凝結熱、吸濕劑再生過程中待除濕空氣中水份液化時釋放的熱以及對吸濕劑再生后殘留于除濕轉輪上余熱，對除濕轉輪上待再生處理的部分進行預熱和加熱，從而充分利用余熱，大幅度地節省能源并提高效率。
為實現上述目的，本發明提供一種用于轉輪除濕機的余熱回收方法，包括：
(1)用屏蔽罩從除濕轉輪的兩側對其進行覆蓋；
(2)用風機將流經凝結屏蔽罩內部、屏蔽罩中所覆蓋的部分的空氣抽出，然后送到由屏蔽罩所封閉的其他空間中。
根據本發明所述屏蔽罩最多覆蓋除濕轉輪上呈270°扇形角的扇形區。此外，將流經凝結屏蔽罩內部和除濕轉輪上由位于凝結屏蔽罩覆蓋的區域下游側的余熱回收屏蔽罩所覆蓋部分的空氣抽出，送入除濕轉輪上由位于凝結屏蔽罩上游側的預熱屏蔽罩所覆蓋的區域。
為了實現本發明的目的，本發明提供一種用于轉輪除濕機的熱回收裝置，該裝置包括：可轉動地被支承的除濕轉輪、相對地設置于所述除濕轉輪兩側且相互間連通的中空第一和第二凝結屏蔽罩、設于除濕轉輪的側部且經所述風道與所述風機的進風口相連的余熱回收屏蔽罩、風機以及風道，所述風機的進風口通過所述風道與所述屏蔽罩上的對應吸風口，所述風機的出風口經所述風道向所述除濕轉輪的沿旋轉方向的上游側送風。
根據本發明，.還具有設于所述除濕轉輪側部且與經所述風道與所述風機出風口相連的預熱屏蔽罩。
所述余熱回收屏蔽罩和所述預熱屏蔽罩設于所述除濕轉輪的同一側。
所述凝結屏蔽罩、余熱回收屏蔽罩和預熱屏蔽罩各覆蓋除濕轉輪上呈90°扇形角的扇形區。
所述凝結屏蔽罩由導熱性良好的材料制成。
所述預熱屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。
所述余熱回收屏蔽罩由隔熱性良好的材料制成。
第一和第二凝結屏蔽罩間由連通器連通。
所述第一凝結屏蔽罩上靠除濕轉輪的旋轉方向的下游側設有進氣口。
根據本發明的方法，將除濕轉輪中用于對吸濕劑進行加熱的區域以及跟隨其后的余熱回收區中的幾乎所有余熱均充分收集，然后輸送到除濕轉輪的預熱區域中對除濕轉輪進行預熱。因此在除濕轉輪進入加熱區時已經具有較高的溫度，轉輪除濕機的加熱裝置只需產生相對較少的熱量就可以使除濕轉輪升高到所需溫度。從而大幅度地節省能源并提高效率。
附圖說明
圖1為本發明的熱回收裝置透視圖。
具體實施方式
圖1示出了本發明的熱回收裝置，該裝置具有除濕轉輪1和設置于所述除濕轉輪1兩側的第一凝結屏蔽罩2a、第二凝結屏蔽罩2b、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4。由電機(未示出)驅動所述除濕轉輪1轉動。除濕轉輪1由一個圖中沒有詳細表示的分隔框架分隔成四個相同的圓心角為90°的扇形部分。所述扇形部分中各設置有獨立的涂敷有吸濕劑的吸濕劑載體，例如電加熱帶、海綿金屬、非金屬支架等。此外，下面為了說明方便，將第一凝結屏蔽罩2a和第二凝結屏蔽罩2b統稱為凝結屏蔽罩2。
在本實施例中，凝結屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4分別覆蓋除濕轉輪1上一個圓心角為90°的扇形區域，并且不同的屏蔽罩對應著除濕轉輪1上不同的功能區域。在本實施方式中，凝結屏蔽罩2對應加熱再生區，余熱回收屏蔽罩3對應余熱回收區，預熱屏蔽罩4對應預熱區域。
此外，該凝結屏蔽罩2、余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4的排列方式為，沿著除濕轉輪1的轉動方向來看，該凝結屏蔽罩2位于余熱回收屏蔽罩3的上游側，余熱回收屏蔽罩3位于預熱屏蔽罩4的上游側，并且，這些屏蔽罩2、3、4之間是挨著的。
下面，詳細說明上述各屏蔽罩2、3、4的設置方式。
凝結屏蔽罩2從除濕轉輪1的兩側封閉并覆蓋除濕轉輪1上圓心角為90°的扇形區域，形成加熱再生區。此外，凝結屏蔽罩2為雙層結構，由內外兩層板構成一個容許冷卻氣流流過的夾層通道。吸在該加熱再生區中加熱濕劑，將其中所吸附的水份蒸發出來，由此該吸濕劑將重新獲得吸附水份的功能。在這里，這個過程稱為吸濕劑的再生處理。如圖1所示，第二凝結屏蔽罩2b上設有一個凝結屏蔽罩吸風口9。此外，在第一凝結屏蔽罩2a上設有一個進氣口(未圖示)，該進氣口設于第一凝結屏蔽罩2a的靠余熱回收屏蔽罩3一側的端部上。
此外，在兩個凝結屏蔽罩2之間，靠除濕轉輪1的外圓周的部分間還設有一個雙層的連通器11，用于連通兩個凝結屏蔽罩2a、2b的夾層通道，從而在凝結屏蔽罩2和連通器之間形成一個完整的封閉空間。換言之，空氣可經第一凝結屏蔽罩2a上的進氣口進入第一凝結屏蔽罩2a的夾層通道，然后經過連通器11，流入第二凝結屏蔽罩2b的夾層通道，然后經過設于第二凝結屏蔽罩2b上的凝結屏蔽罩吸風口9流出。此外，連通器11與上述凝結屏蔽罩2形狀配合。
此外，余熱回收屏蔽罩3從除濕轉輪1的一側覆蓋除濕轉輪1上90°的扇形區域，形成余熱回收區。本實施方式在該余熱回收區回收除濕轉輪1的余熱和水汽液化釋放熱。如圖所示，余熱回收屏蔽罩3上設有一個余熱回收屏蔽罩吸風口10。
預熱屏蔽罩4從除濕轉輪1的一側覆蓋除濕轉輪1上圓心角為90°的扇形區域，形成預熱區域。在該預熱區域對除濕轉輪1進行預熱。此外，預熱屏蔽罩4具有一個預熱屏蔽罩進風口12。如圖1所示，凝結屏蔽罩吸風口9、余熱回收屏蔽罩吸風口10以及預熱屏蔽罩進風口12位于除濕轉輪1的同一側。
風機13的進風口通過風道(圖中以箭頭示意性表示)與凝結屏蔽罩吸風口9和余熱回收屏蔽罩吸風口10相連；風機13的出風口也是通過圖中用箭頭示意表示的風道與預熱屏蔽罩4上的預熱屏蔽罩進風口12相連。
在本實施例中，余熱回收屏蔽罩3和預熱屏蔽罩4由隔熱材料制成并位于轉輪的一側，而凝結屏蔽罩2是由導熱性良好的材料制成。此外，凝結屏蔽罩2可具有降低熱輻射的效果的材料制成。
下面結合圖1對本發明的轉輪除濕機熱回收裝置的工作原理進行說明。
如在本實施例中，圖1所示，當轉輪除濕機工作時，電機驅動除濕轉輪1以勻速轉動或以間歇式地轉動。在待干燥氣體沿圖中箭頭a方向穿過除濕轉輪1時，其一部分穿過除濕轉輪1上扇形區域5，另一部分穿過除濕轉輪1上余熱回收屏蔽罩3覆蓋的扇形區域，此外，還有少量的待干燥氣體經設于第一凝結屏蔽罩2a上的未圖示的進氣口進入到第一凝結屏蔽罩2a內。其中，扇形區域5是指除濕轉輪1上未被屏蔽罩2、3、4覆蓋的扇形區域。此時，在待干燥空氣與除濕轉輪1中涂敷于吸濕劑載體上的吸濕劑充分接觸后。待干燥空氣在充分與吸濕劑接觸并被去除其中水份而成為已處理空氣后，被從除濕轉輪1的另一側排出。
此外，穿過余熱回收屏蔽罩3覆蓋區域的已處理空氣進入余熱回收屏蔽罩吸風口10，穿過扇形區域5的已處理空氣被送到除濕機外，此外，進入第一凝結屏蔽罩2a進氣口內的待處理空氣流經連通器11、第二凝結屏蔽罩2b，然后從該第二凝結屏蔽罩2b上的凝結屏蔽罩吸風口9流出。即，空氣以圖中箭頭c-d-e-f-g-h的順序在凝結屏蔽罩2和連通器11
內流動。然后，空氣從余熱回收屏蔽罩3上的吸風口10和凝結屏蔽罩吸風口9流出并在未圖示的風道中混合，然后通過風機13，經風道送到預熱屏蔽罩進風口12，向由預熱屏蔽罩4覆蓋的除濕轉輪1送風，預熱該部分的除濕轉輪1。
此外，從風機13送向余熱屏蔽罩4的熱風的熱量來源包括如下三部分：當待干燥空氣通過轉輪時，其中的水汽被轉輪吸附而液化時，水的液化過程中釋放的凝結熱；在第一及第二凝結屏蔽罩2內對除濕轉輪1進行加熱后，當該被加熱的部分轉到余熱回收屏蔽罩3時，其上殘留的余熱；當在加熱再生區使吸濕劑再生時所產生的水蒸氣在凝結屏蔽罩2的內層內表面上凝結盛水時所釋放出的熱量。
在凝結屏蔽罩2中，通過對吸濕劑載體進行從內向外的加熱。在這里，所謂的從內向外是指：從吸濕劑與吸濕劑載體間接觸的部分指向吸濕劑與外界空氣接觸的部分的方向。這種加熱方式的優點在于能量損失非常小，幾乎所有的熱都被用于對吸濕劑加熱。
在上述過程中，水蒸氣在凝結屏蔽罩2內表面凝結所釋放的凝結熱、余熱回收屏蔽罩3內的轉輪余熱和待干燥空氣中水份被吸濕劑吸收而液化時釋放的凝結熱這三種熱量均被流經其中或其周圍的氣體所吸收，并且該吸收了上述熱量的氣體經風機13輸送到預屏蔽罩4中，從而對即將轉入預熱區的除濕轉輪部分及其中所吸附的水分進行預加熱。這樣，在除濕轉輪1經過預熱區預熱而進入加熱區時已經具有較高的溫度。因此，在加熱再生區對除濕轉輪上的吸濕劑進行再生時，只需產生相對較少的熱量就可以使吸濕劑升高的所需溫度。因此，可以減少能量的消耗。
此外，上述實施方式中，扇形區域是圓心角為90°的區域，但并不限于此，也可以將除濕轉輪進行2等分以上的等分，或是僅僅將除濕轉輪分為2個以上的扇形區域。此時，可以與之對應地減少各屏蔽罩的大小。
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