【技术实现步骤摘要】
本技术属于空气取水，更具体地说，是涉及一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置。
技术介绍
1、水是人类生产生活所必需的一种资源，许多国家都面临着淡水资源短缺问题。虽然地球球大部分区域都被水覆盖，但其中可被人类利用的淡水资源仅占1％，加之随着人口增长和工业生产需求，导致水污染问题日趋严重，目前全球40％的人口面临着水资源短缺问题。为了应对全球淡水资源紧缺问题，出现了雨水收集、海水淡化、空气取水等技术。雨水收集适用于多雨地区，海水淡化适用于沿海地区，它们都有较大的局限性，不适合广泛使用，空气作为一个天然的可再生水库，从空气中取水不受地域限制，相比雨水收集、海水淡化等，适用范围更广，是解决广大内陆干旱地区淡水资源短缺的重要手段。
2、为了解决传统吸附床取水形式技术中的间歇性问题，转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水技术在近些年被提出，通过转轮转动实现吸附区与再生区的转换，进而实现连续性取水，这种方式可以缩短取水周期，满足持续性用水需求。
3、经过对现有技术的检索发现，转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水技术主要集中在加湿侧。中国专利申请号201710711661.9和202111287292.8的专利中提出了通过多级转轮进行加湿的空气取水装置，但是当环境处于高温低湿时，转轮吸附效率极低，甚至不工作。
4、与本申请接近的中国专利申请号201210149074.2的专利采用了转轮加湿技术和压缩制冷技术结合进行空气取水，但是同样未考虑环境入口空气温度过低时的效率低下问题，同时，由于采用太阳能对空气预热，该装置不
5、通过以上检索可知，现有技术存在着效率低下，适用范围小的问题，特别是针对高温低湿工况下，转轮系统吸附效率低的问题。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是提供一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，在全工况下都能够保证较高的取水效率和较低的取水能耗。
2、为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，包括蒸汽压缩制冷系统、转轮吸附系统。所述蒸汽压缩制冷系统用于冷凝取水，所述转轮吸附系统用于增大空气湿度。还包括水收集装置、若干膨胀阀、若干风阀；所述转轮吸附系统包括转轮、处理风机、处理风回热式换热器、再生风回热式换热器、再生风机、电加热器；所述蒸汽压缩制冷系统包括压缩机、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器；风阀用于控制管内空气流向及流速，水收集装置用于水的收集及处理；所述蒸汽压缩制冷系统用于加热空气，冷凝取水，所述转轮吸附系统用于加湿，降低空气露点温度；
3、冷凝器位于再生风机与电加热器之间，处理风回热式换热器、再生风回热式换热器均为空气与空气换热的叉流换热器；所述再生风回热式换热器的热流体进、出口分别连接转轮的再生区出口、一级蒸发器入口；冷流体的进出口分别连接二级蒸发器、再生风机；
4、所述换热器的热流体入口连接外界环境，出口连接转轮的处理区入口；冷流体进出口连接二级蒸发器、再生风机，其中冷端设置风阀
5、所述压缩机为双吸气压缩机，其输入流向分别与一级蒸发器、二级蒸发器出口连接，输出流向与冷凝器连接；压缩机功率通过变频器调节。冷凝器空气测与电加热器连接，用于提高再生空气温度，降低电加热器所需能耗，一级蒸发器、二级蒸发器采用并联连接，为湿空气提供两种温度的冷源。
6、转轮吸附系统包括转轮，处理风机、再生风机、电加热器、处理风道回热式换热器、再生风道回热式换热器。电加热器与转轮再生侧入口连接，用于加热在生风至设定温度，提高转轮解析效率，处理风道回热式换热器用于降低处理风温度，提高高温低湿条件下的转轮吸附效率，再生风道回热式换热器与蒸发器空气侧连接，用于提高湿空气露点温度，增大取水效率。
7、优选地，所述转轮为玻璃纤维纸或铝基多孔转轮，所附吸湿材料为硅胶、分子筛、mofs等及其复合盐吸湿剂。
8、优选地，所述电加热器可根据吸湿材料再生温度的不同调整出口温度，使所述转轮在保证吸湿性能的同时降低单位能耗。
9、优选地，所述蒸汽压缩制冷系统膨胀阀为电子膨胀阀。根据所述蒸发器入口湿空气露点温度，通过装置控制策略，调节蒸汽压缩制冷系统蒸发压力，进而调整蒸发温度，提升性能。
10、优选地，根据处理风入口空气温湿度变化，所述装置主动切换以下四种工作模式，分别是开式再生-预冷模式、开式再生-常规模式、闭式再生-预冷模式、闭式再生-常规模式。
11、优选地，所述蒸汽压缩制冷系统压缩机为双吸气压缩机，制冷工质为r134a。
12、优选地，所述蒸汽压缩制冷系统设有双蒸发器，空气经过一级蒸发器冷凝取水后，流过蒸发温度更低的二级蒸发器。
13、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
14、1、本技术通过在转轮再生区前增加冷凝器，辅助电加热器对再生空气进行预热，实现了再生区水蒸气高效脱附，降低电加热器能耗，通过回热式换热器在高温工况下对处理空气进行预冷，实现了吸附区内吸附剂对水蒸气的吸附速率和吸附量显著提升，转轮吸附加湿效果显著，取水效果进一步提升。
15、2、通过双吸气压缩机为装置提供两种不同温度的冷源，湿空气经过一级蒸发器冷凝取水后再流经温度更低的二级蒸发器，实现了取水量的最大化，降低了单位取水能耗。与常规的蒸汽压缩制冷取水系统相比，在相同制冷量的情况下，具有更大的取水效率。
16、3、通过在系统各部件设置传感器，感应各部件参数变化，根据装置控制策略，动态调整装置工作模式，实现了动态调控运行参数，克服了传统空气取水装置在高温低湿条件下取水效果不佳的问题，大大提升了装置的适应性。
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1.一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，其特征在于，包括转轮吸附系统、蒸汽压缩制冷系统、水收集装置、若干膨胀阀、若干风阀；所述转轮吸附系统包括转轮、处理风机、处理风回热式换热器、再生风回热式换热器、再生风机、电加热器；所述蒸汽压缩制冷系统包括压缩机、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器；风阀用于控制管内空气流向及流速，水收集装置用于水的收集及处理；所述蒸汽压缩制冷系统用于加热空气，冷凝取水，所述转轮吸附系统用于加湿，降低空气露点温度；
2.根据权利要求1所述的一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，其特征在于，所述膨胀阀为电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，其特征在于，所述压缩机为双吸气压缩机，其输入流向分别与一级蒸发器、二级蒸发器出口连接，输出流向与冷凝器连接；压缩机功率通过变频器调节。
【技术特征摘要】
1.一种转轮吸附辅助蒸汽压缩制冷空气取水装置，其特征在于，包括转轮吸附系统、蒸汽压缩制冷系统、水收集装置、若干膨胀阀、若干风阀；所述转轮吸附系统包括转轮、处理风机、处理风回热式换热器、再生风回热式换热器、再生风机、电加热器；所述蒸汽压缩制冷系统包括压缩机、冷凝器、一级蒸发器、二级蒸发器；风阀用于控制管内空气流向及流速，水收集装置用于水的收集及处理；所述蒸汽压缩制冷系统用于加热空气，...
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