空气盘旋型膜除湿器、电渗析再生装置及其除湿制热系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种空气盘旋型膜除湿器、电渗析再生装置及其除湿制热系统，所述除湿制热系统，包括空气盘旋型膜除湿器和电渗析再生装置；还包括第一储液罐、第二储液罐和吸收式热泵；所述第一储液罐和第二储液罐中分别装有除湿溶液；所述空气盘旋型膜除湿器的溶液入口与第一储液罐连通，空气盘旋型膜除湿器的溶液出口与第二储液罐连通，第一储液罐和第二储液罐分别与所述电渗析再生装置连通；所述吸收式热泵连接于第一储液罐和第二储液罐之间；第一储液罐中的除湿溶液分别经过空气盘旋型膜除湿器和吸收式热泵后，流入到第二储液罐；第二储液罐中的除湿溶液经过电渗析再生装置后，流入到第一储液罐。本实用新型专利技术运用同一套设备同时满足了人们的制热和除湿需求，具有广泛的市场前景。

Air swirling membrane dehumidifier, electrodialysis regeneration unit and dehumidification heating system

The utility model provides an air circling membrane dehumidifier, an electrodialysis regeneration device and a dehumidification heating system, which comprises an air circling membrane dehumidifier and an electrodialysis regeneration device, a first liquid storage tank, a second liquid storage tank and an absorption heat pump, a first liquid storage tank and a second liquid storage tank. The dehumidifying solution is respectively provided in the air-circling membrane dehumidifier; the solution inlet of the air-circling membrane dehumidifier is connected with the first liquid storage tank; the solution outlet of the air-circling membrane dehumidifier is connected with the second liquid storage tank; the first liquid storage tank and the second liquid storage tank are respectively connected with the electrodialysis regeneration device; and the absorption heat pump is connected with the first liquid storage tank. Between the second storage tank, the dehumidifying solution in the first storage tank flows into the second storage tank after passing through the air spiral membrane dehumidifier and absorption heat pump respectively, and the dehumidifying solution in the second storage tank flows into the first storage tank after passing through the electrodialysis regeneration device. The utility model uses the same set of equipment to meet people's heating and dehumidification needs at the same time, and has broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
空气盘旋型膜除湿器、电渗析再生装置及其除湿制热系统
本技术涉及除湿装置领域，具体涉及一种空气盘旋型膜除湿器、电渗析再生装置及其除湿制热系统。
技术介绍
空气的温度和湿度是影响环境舒适程度的两个关键因素。在炎热的气候中，对环境空气温度进行冷却可以提高舒适度；然而，在炎热潮湿的气候，特别是海湾城市，除湿几乎与冷却一样重要。研究表明，人体适合的相对湿度为40-60％，过高的湿度会导致人体产生不适。随着国民经济的发展，人们的生活水平不断提高，对于建筑湿热环境的要求也不断提高，空调的应用越来越广泛，对空调系统的要求也越来越高。空调系统作为我国的耗能大户占全国能源消费的15％左右，我国大部分地区夏天高温高湿，尤其是华南地区，除湿能耗占空调总能耗的20％～40％，所以湿度控制对实现空调系统的节能有十分重大的意义。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。为了彻底解决这个问题，膜式液体除湿技术应运而生。膜式液体除湿的关键在于具有选择透过性的半透膜。在膜组件除湿器中，空气和除湿溶液被半透膜隔离。该膜具有选择透过性，只允许水蒸气的透过，而阻止其他气体和液体的渗透。空气流和溶液流可以通过膜进行热量和水蒸气的交换，从而实现除湿。膜接触器具有高效率，无液态水冷凝，低能耗和通过溶液储能的优点，已被广泛应用于液体干燥剂空气除湿，并获得了很大的进展和广泛的工程应用。干燥剂对水具有很高的亲和力，能够从其附近吸收水蒸汽。在干燥剂冷却循环中，干燥剂通过吸收空气中的水分来降低空气的湿度，然后通过常规的冷却盘管或其他部件如蒸发冷却器降低空气温度。然而，吸收了水分的除湿溶液浓度降低，需要在再生器中浓缩，用于干燥剂再生的热量代表着液体除湿系统相关的最大能力需求。日常生活和工业生产过程中,大量场所需要获取热流体或将环境温度升高,也有大量场所需要获得干燥空气或把气体湿度控制在一定范围内。人们往往要使用功能单一的热泵和除湿器以满足制热和除湿的需求，购买两套设备才能满足不同的需求，存在成本高、占地面积大的问题，这样给人们带来不便以及容易造成材料和能源上的浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种空气盘旋型膜除湿器、电渗析再生装置及其除湿制热系统，运用同一套设备同时满足人们的制热和除湿需求。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种空气盘旋型膜除湿器，包括空气除湿腔、第一溶液腔和第二溶液腔；所述空气除湿腔呈中空的圆柱体状，所述第一溶液腔和第二溶液腔分别连接于空气除湿腔的两个端面外部；在空气除湿腔的内部，具有多个沿轴向设置的中空纤维膜管束，所述多个中空纤维膜管束连接于空气除湿腔的两个端面之间，将第一溶液腔和第二溶液腔连通；所述第一溶液腔上设有溶液入口，所述第二溶液腔上设有溶液出口；除湿溶液从第一溶液腔的溶液入口流入，经过所述多个中空纤维膜管束，流入第二溶液腔，由第二溶液腔的溶液出口流出；所述空气除湿腔靠近第二溶液腔一端附近的侧面设有空气入口，空气除湿腔靠近第一溶液腔一端的端面中部设有与外部连通的空气出口；潮湿空气从空气入口吹入，经过空气除湿腔中的中空纤维膜管束除湿后，由空气出口吹出干燥的空气。进一步地，所述空气入口的进气方向与空气除湿腔的侧面相切。进一步地，所述中空纤维膜管束以空气除湿腔的轴心为中心，由内向外依次排列成N个正六边形；其中，任意相邻两个中空纤维膜管束之间的距离均相等，使得任意三个相邻的中空纤维膜管束均构成一等边三角形。进一步地，空气除湿腔内的多个中空纤维膜管束分成N组，每一组的中空纤维膜管束均以空气除湿腔的轴心为中心由内向外依次围成M圈同心圆阵列；所述N组中空纤维膜管束也由内向外依次排布形成同心圆；在同一组中空纤维膜管束排布形成的M圈同心圆阵列中，每个圆阵列中排布的中空纤维膜管束数量相等，且每个圆阵列中的中空纤维膜管束均匀分布；其中，相邻两圈中空纤维膜管束之间互相错开一定的旋转角，使得外圈上的任一中空纤维膜管束和内圈上与其最接近的两个中空纤维膜管束构成等腰三角形；在相邻的两组中空纤维膜管束中，位于外圈的中空纤维膜管束的数量是位于内圈的中空纤维膜管束的数量的两倍。进一步地，3≤N≤8，M＝4。一种除湿溶液的电渗析再生装置，所述电渗析再生装置通过管路分别与第一储液罐和第二储液罐连接，所述第一储液罐和第二储液罐中分别装有除湿溶液，所述电渗析再生装置包括电源、正极板和负极板，所述正极板电连接于电源的正极，所述负极板电连接于电源的负极；所述正极板和负极板之间设置有反应池，所述反应池由平行于正极板和负极板排列的多个离子交换膜间隔成多个反应仓；其中，所述离子交换膜包括阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜交替间隔排列，最接近阳极板的为阴离子交换膜，最接近阴极板的为阳离子交换膜；每相邻两个阴离子交换膜之间设置有一个阳离子交换膜，每相邻两个阳离子交换膜之间设置有一个阴离子交换膜；所述多个反应仓中，若靠近阳极板一侧的侧壁为阳离子交换膜，靠近阴极板一侧的侧壁为阴离子交换膜，则该反应仓为浓溶液保留仓；若靠近阳极板一侧的侧壁为阴离子交换膜，靠近阴极板一侧的侧壁为阳离子交换膜，则该反应仓为稀溶液保留仓；每个浓溶液保留仓分别通过管路与第一储液罐连通形成闭合的循环回路，每个稀溶液保留仓分别通过管路与第二储液罐连通形成闭合的循环回路。进一步地，所述电源为太阳能光伏电池。一种除湿制热系统，包括以上所述的空气盘旋型膜除湿器和电渗析再生装置；还包括第一储液罐、第二储液罐和吸收式热泵；所述第一储液罐和第二储液罐中分别装有除湿溶液；所述空气盘旋型膜除湿器的溶液入口与第一储液罐连通，空气盘旋型膜除湿器的溶液出口与第二储液罐连通，第一储液罐和第二储液罐分别与所述电渗析再生装置连通；所述吸收式热泵连接于第一储液罐和第二储液罐之间；第一储液罐中的除湿溶液分别经过空气盘旋型膜除湿器和吸收式热泵后，流入到第二储液罐；第二储液罐中的除湿溶液经过电渗析再生装置后，流入到第一储液罐。进一步地，所述吸收式热泵包括热泵吸收器、第三储液罐和热交换器；所述热泵吸收器和热交换器依次连接于第一储液罐和第二储液罐之间，热泵吸收器还与第三储液罐连通形成闭合的循环管路；第三储液罐中装有水。进一步地，还包括鼓风机，所述鼓风机设置于空气盘旋型膜除湿器的空气入口出，用于沿空气除湿腔的切线方向，向空气入口吹入待除湿的空气。本技术提供的空气盘旋型膜除湿器采用简单有效的空间结构分布实现了空气的除湿功能，本技术提供的电渗析再生装置则能够在不消耗热量的情况下对使用过的除湿溶液进行浓度再生。而本技术提供的除湿制热系统，则将以上所述的空气盘旋型膜除湿器和电渗析再生装置接入到同一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，包括空气除湿腔、第一溶液腔和第二溶液腔；所述空气除湿腔呈中空的圆柱体状，所述第一溶液腔和第二溶液腔分别连接于空气除湿腔的两个端面外部；在空气除湿腔的内部，具有多个沿轴向设置的中空纤维膜管束，所述多个中空纤维膜管束连接于空气除湿腔的两个端面之间，将第一溶液腔和第二溶液腔连通；所述第一溶液腔上设有溶液入口，所述第二溶液腔上设有溶液出口；除湿溶液从第一溶液腔的溶液入口流入，经过所述多个中空纤维膜管束，流入第二溶液腔，由第二溶液腔的溶液出口流出；所述空气除湿腔靠近第二溶液腔一端附近的侧面设有空气入口，空气除湿腔靠近第一溶液腔一端的端面中部设有与外部连通的空气出口；潮湿空气从空气入口吹入，经过空气除湿腔中的中空纤维膜管束除湿后，由空气出口吹出干燥的空气。

【技术特征摘要】
1.一种空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，包括空气除湿腔、第一溶液腔和第二溶液腔；所述空气除湿腔呈中空的圆柱体状，所述第一溶液腔和第二溶液腔分别连接于空气除湿腔的两个端面外部；在空气除湿腔的内部，具有多个沿轴向设置的中空纤维膜管束，所述多个中空纤维膜管束连接于空气除湿腔的两个端面之间，将第一溶液腔和第二溶液腔连通；所述第一溶液腔上设有溶液入口，所述第二溶液腔上设有溶液出口；除湿溶液从第一溶液腔的溶液入口流入，经过所述多个中空纤维膜管束，流入第二溶液腔，由第二溶液腔的溶液出口流出；所述空气除湿腔靠近第二溶液腔一端附近的侧面设有空气入口，空气除湿腔靠近第一溶液腔一端的端面中部设有与外部连通的空气出口；潮湿空气从空气入口吹入，经过空气除湿腔中的中空纤维膜管束除湿后，由空气出口吹出干燥的空气。2.根据权利要求1所述的空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，所述空气入口的进气方向与空气除湿腔的侧面相切。3.根据权利要求1所述的空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，所述中空纤维膜管束以空气除湿腔的轴心为中心，由内向外依次排列成N个正六边形；其中，任意相邻两个中空纤维膜管束之间的距离均相等，使得任意三个相邻的中空纤维膜管束均构成一等边三角形。4.根据权利要求1所述的空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，空气除湿腔内的多个中空纤维膜管束分成N组，每一组的中空纤维膜管束均以空气除湿腔的轴心为中心由内向外依次围成M圈同心圆阵列；所述N组中空纤维膜管束也由内向外依次排布形成同心圆；在同一组中空纤维膜管束排布形成的M圈同心圆阵列中，每个圆阵列中排布的中空纤维膜管束数量相等，且每个圆阵列中的中空纤维膜管束均匀分布；其中，相邻两圈中空纤维膜管束之间互相错开一定的旋转角，使得外圈上的任一中空纤维膜管束和内圈上与其最接近的两个中空纤维膜管束构成等腰三角形；在相邻的两组中空纤维膜管束中，位于外圈的中空纤维膜管束的数量是位于内圈的中空纤维膜管束的数量的两倍。5.根据权利要求4所述的空气盘旋型膜除湿器，其特征在于，3≤N≤8，M＝4。6.一种除湿溶液的电渗析再生装置，所述电渗析再生装置通过管路分别与第一储液罐和第二储液罐连接，所述第一储液罐和第二储液罐中分别装有除湿溶液，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斯珉，杨宇，陈阳辉，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：新型
国别省市：广东,44