高傳質(zhì)效率的膜接觸器和高效除濕系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及除濕技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高傳質(zhì)效率的膜接觸器和高效除濕系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣濕度是影響空氣質(zhì)量的重要因素。研究表明，人體適合的相對(duì)濕度為40-60%，過高的濕度環(huán)境會(huì)增加人體的不舒適感，還會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)部某些病毒和細(xì)菌的大量繁殖。我國(guó)地處歐亞大陸，面對(duì)廣闊的太平洋，海陸之間熱力差異巨大，使得我國(guó)的大部分地區(qū)季風(fēng)型氣候顯著，尤其是夏季受來自海洋暖濕氣流的影響，氣溫高并且潮濕多雨，因此對(duì)空氣進(jìn)行除濕處理十分必要。
[0003]常用的空氣除濕方法包括冷卻法除濕、固體吸附劑除濕和液體吸濕劑除濕。冷卻法除濕是將濕空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使空氣中的水蒸氣冷凝后從空氣中脫除。該方法需將空氣降至露點(diǎn)溫度以下，除去水分后再升溫至送風(fēng)狀態(tài)，能耗高。固體吸附劑除濕是利用某些固體吸附劑吸濕的方法來進(jìn)行除濕。該方法的最大缺點(diǎn)是這些固體吸附劑再生困難，而且裝置復(fù)雜，設(shè)備的體積比較龐大，造價(jià)也高。液體吸濕劑除濕是利用某些具有吸濕性的溶液來吸收空氣中的水分而達(dá)到除濕目的。液體除濕再生容易，缺點(diǎn)是處理空氣與液體吸濕劑直接接觸，易引起空氣夾帶吸濕劑，進(jìn)一步引起管道和設(shè)備的腐蝕。
[0004]近年來，隨著膜材料的發(fā)展，基于膜接觸器的液體除濕技術(shù)得到較快的發(fā)展。膜式液體除濕的原理是令氣液兩種流體分別在膜材兩側(cè)流動(dòng)并在膜材兩側(cè)形成水蒸氣壓差，在水蒸汽壓差的作用下，水蒸氣由空氣側(cè)透過膜進(jìn)入溶液側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)空氣除濕。膜材在此過程中充當(dāng)了篩分的作用，它只允許水蒸氣從膜的一側(cè)透過到另一側(cè)，而阻止了其它物質(zhì)的通過。氣液流體分別在膜的兩側(cè)流動(dòng)，只通過間接的方式進(jìn)行水蒸氣的熱質(zhì)交換，避免了液滴夾帶現(xiàn)象，從而提高了空氣的品質(zhì)。
[0005]目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出了諸多基于膜接觸器技術(shù)的除濕系統(tǒng)，例如:公告號(hào)為CN101975421A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書提到了一種熱栗和液體除濕裝置相結(jié)合的聯(lián)合系統(tǒng)，它采用平行板式和中控纖維式膜組件作為除濕器和再生器，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的連續(xù)除濕；公告號(hào)為CN203123788U的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公開了一種采用中空纖維絲膜對(duì)空氣除濕的裝置，可實(shí)現(xiàn)溫度較高的冷源對(duì)空氣的處理；公告號(hào)為CN104190262A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書公開了一種用于空氣濕度控制的橢圓形中空纖維膜接觸器、空氣除濕系統(tǒng)和空氣加濕系統(tǒng)，膜流道的傳熱傳質(zhì)強(qiáng)化在一定程度上提高了系統(tǒng)的性能。這些專利公開的除濕系統(tǒng)中，采用的除濕器均是絕熱型的膜接觸器，即除濕器與外界熱交換效率受較大的限制。對(duì)于這些除濕器工作過程中，除濕溶液在除濕器內(nèi)吸收了水蒸氣后會(huì)釋放出大量的潛熱，導(dǎo)致溶液升溫，而除濕溶液的溫升導(dǎo)致溶液與膜材接觸面的蒸汽壓和表面空氣濕度增加，從而降低了溶液的吸濕性能。導(dǎo)致除濕器的除濕性能大幅下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能夠避免除濕溶液因?yàn)槲樟诉f質(zhì)而升溫導(dǎo)致傳質(zhì)能力下降的問題的膜接觸器，從而使得使用了該膜接觸器的除濕系統(tǒng)能夠具有更高的除濕效率。
[0007]本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
提供了一種高傳質(zhì)效率的膜接觸器，包括溶液流道和空氣流道，所述溶液流道和空氣流道之間設(shè)置有僅對(duì)特定傳質(zhì)具有透過性的膜材，系統(tǒng)傳質(zhì)在膜材朝向溶液流道側(cè)的蒸汽壓小于膜材朝向空氣流道側(cè)的蒸汽壓，還包括有對(duì)溶液流道進(jìn)行降溫的降溫流道，所述降溫流道與所述溶液流道由導(dǎo)熱板隔開。
[0008]其中，所述降溫流道設(shè)置于所述溶液流道遠(yuǎn)離空氣流道的一側(cè)。
[0009]其中，所述降溫流道的內(nèi)壁形成有由降溫流體形成的流動(dòng)的降膜。
[0010]其中，所述降溫流道中流動(dòng)有降溫氣流。
[0011]其中，所述降溫流道內(nèi)降膜的流向與降溫氣流的流向相反。。
[0012]其中，所述溶液流道、空氣流道和/或降溫流道中設(shè)置有導(dǎo)流翅片，所述導(dǎo)流翅片包括矩形、三角形或者正弦型翅片。
[0013]還提供高效的除濕系統(tǒng)，包括對(duì)待除濕空氣進(jìn)行除濕的除濕器，所述除濕器是上述任一種高傳質(zhì)效率的膜接觸器，待除濕空氣流經(jīng)所述除濕器的空氣流道，除濕溶液流經(jīng)所述溶液流道。
[0014]其中，還包括加熱器、再生器和冷卻器，第一膜接觸器的溶液流道中的除濕溶液依次流經(jīng)加熱器、再生器和冷卻器后回到除濕器的溶液流道中。
[0015]其中，還包括設(shè)置于除濕器上方的噴淋裝置，所述噴淋裝置朝向所述除濕器噴淋以使所述除濕器的降溫流道內(nèi)壁形成流動(dòng)的降膜。
[0016]其中，所述在再生器是絕熱型膜接觸器。
[0017]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果:本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高傳質(zhì)效率的膜接觸器和基于該膜接觸器的除濕系統(tǒng)，膜接觸器在溶液流道外側(cè)設(shè)置有降溫流道，溶液流道產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)過導(dǎo)熱板快速的傳遞到降溫流道中，由降溫流道導(dǎo)出膜接觸器，因此溶液流道中的溶液不會(huì)因?yàn)槲樟诉f質(zhì)而升溫，自然也不會(huì)因此而降低遞質(zhì)的傳遞能力，從而確保了該膜接觸器能夠具有較高的傳質(zhì)能力；將該膜接觸器應(yīng)用至除濕系統(tǒng)中作為除濕器，則能夠有效的避免除濕溶液在除濕工作過程中因?yàn)槲樟怂魵夂髮?dǎo)致的溫升，確保除濕溶液的吸濕性能不會(huì)下降，有效的提高了該除濕器的除濕性能，也即提高了除濕系統(tǒng)的除濕效率。
【附圖說明】
[0018]利用附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明創(chuàng)造高效除濕系統(tǒng)的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明創(chuàng)造高效除濕系統(tǒng)的實(shí)施例1的除濕器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明創(chuàng)造高效除濕系統(tǒng)的實(shí)施例1的除濕器的流道組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明創(chuàng)造高效除濕系統(tǒng)的實(shí)施例2的除濕器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]在圖1至圖4中包括有: I 除濕器、2 儲(chǔ)水觸、3 水栗、4 加熱器、5 再生器、6 第二引風(fēng)機(jī)、7--冷卻器、8--儲(chǔ)液_、9--溶液栗、10--噴淋器、11--第二引風(fēng)機(jī)、12--第一引風(fēng)機(jī)、13 空氣流道、14 溶液流道、15 降溫流道、16 板式膜材、17 導(dǎo)熱板、18—一降膜、19一一降溫氣流、20—一導(dǎo)流翅片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步描述。
[0025]實(shí)施例1
本發(fā)明創(chuàng)造高效除濕系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】之一，如圖1所示，包括:除濕器1、加熱器4、再生器5、冷卻器7、儲(chǔ)液罐8、溶液栗9、第一引風(fēng)機(jī)12、第二引風(fēng)機(jī)11、第三引風(fēng)機(jī)6、儲(chǔ)水罐2、水栗3和噴淋