專利名稱:一種節能式調溫調濕空氣處理方法
技術領域:
本發明屬于空調技術領域,涉及ー種將內外復合式兩相流熱管冷量回收利用技術、并聯復合式壓縮制冷技術和內外復合式熱泵節能技術有機結合而形成的空氣處理方法,特別是一種高效節能式調溫調濕空氣處理方法。
背景技術:
目前,制藥、電子、紡織等行業的許多生產過程一年四季都必須有低濕的エ藝性空調環境,而在夏季實現低濕的空氣處理過程往往需要消耗大量的能源;對流干燥(也稱氣流干燥)是エ農業生產過程中應用最為廣泛的一種干燥方式,實現對流干燥,必須有低濕度干燥氣源,而提供該低濕度氣源往往也需要消耗大量的能源。現有的實現空氣除濕的處理方法主要有冷凍除濕法和轉輪除濕法兩種方案,通常采用的冷凍除濕法由于是利用7-12°C的 冷凍水作冷媒來冷卻被處理的空氣,可達到的機器露點溫度一般在14°C以上,無法滿足低溫、低濕的空氣處理要求;轉輪除濕法盡管能達到很低的機器露點溫度,能夠滿足低濕的空氣處理要求,但處理過程的能耗十分大,以型號為ZSZQ-40FQT的機組為例,處理風量僅為6700m3/h,所需要的能量,除必需使用240kg/h的蒸汽外,用于前預冷和后冷卻的空調用制冷機組功率達86kW,處理風機功率為5. 5kff,再生風機為I. Ikff,傳動功率為0. 25kff,合計耗電總功率為92. 85kff,能耗非常巨大。為實現對空氣較為徹底的除濕,同時降低除濕過程能耗,近年來,人們采用了直膨式冷凍除濕方法,如各類小型冷凍除濕機、小型冷凍調溫調濕機等,使冷凍除濕法處理空氣所能達到的機器露點溫度由14°C以上降低為10°C以上,除濕深度有所提高,但遠不能滿足許多生產過程要求的機器露點溫度長期穩定地控制在5°C以下的要求。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點,尋求解決低濕空氣處理過程能耗巨大的問題,設計提供一種節能型調溫調濕空氣處理方法。為了實現上述目的,本發明涉及的系統裝置將外循環熱管氣液兩相流管、外循環熱管供液管、內循環熱管氣液兩相流管、首效制冷系統室外換熱器、末效制冷系統室外換熱器、內循環熱管供液管、內循環熱管溶液泵、外循環熱管溶液泵、首效制冷系統用儲液罐、首效制冷系統壓縮機排氣管、末效制冷系統用儲液罐、末效制冷系統壓縮機排氣管、內循環熱管溶液泵控制線、外循環熱管溶液泵控制線、熱管冷凝器回液管、首效制冷系統用干燥過濾器、首效制冷系統壓縮機、末效制冷系統用干燥過濾器、末效制冷系統壓縮機、末效制冷系統用壓縮機控制線、外循環熱管分液器、內循環熱管分液器、制冷系統用膨脹閥、首效制冷系統壓縮機吸氣管、末效制冷系統壓縮機吸氣管、首效制冷系統壓縮機控制線、內循環熱管氣液兩相流分配母管、外循環熱管氣液兩相流分配母管、外循環熱管均流管、內循環熱管均流管、內循環熱管兩相流均配管、外循環熱管兩相流均配管、外循環熱管蒸發器、內循環熱管蒸發器、首效制冷系統蒸發器、末效制冷系統蒸發器、帶排熱熱泵外循環蒸發器、帶排熱熱泵內循環蒸發器、無排熱熱泵外循環蒸發器、無排熱熱泵內循環蒸發器、擋水板、內循環熱管冷凝器、外循環熱管冷凝器、無排熱熱泵內循環冷凝器、無排熱熱泵外循環冷凝器、帶排熱熱泵內循環冷凝器、帶排熱熱泵外循環冷凝器、露點溫度傳感器、調溫調濕段出風溫度傳感器、露點溫度信號傳輸線、空氣預處理段、調溫調濕段、空氣后處理段、無排熱熱泵內循環吸氣管、無排熱熱泵內循環壓縮機、無排熱熱泵內循環排氣管、中央控制器、調溫調濕段出風溫度信號傳輸線、帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管、帶排熱熱泵外循環吸氣管、帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管、無排熱熱泵外循環吸氣管、無排熱熱泵內循環節流閥、無排熱熱泵內循環干燥過濾器、無排熱熱泵外循環壓縮機、無排熱熱泵內循環儲液罐、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、無排熱熱泵外循環排氣管、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵外循環氣液混合管、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環吸氣管、無排熱熱泵外循環蒸發器供液管、無排熱熱泵外循環節 流閥、帶排熱熱泵外循環壓縮機控制線、帶排熱熱泵內循環壓縮機控制線、無排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵內循環壓縮機、無排熱熱泵外循環儲液罐、帶排熱熱泵內循環排氣管、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環外冷凝器、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥、帶排熱熱泵內循環氣液混合管、帶排熱熱泵內循環節流閥、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環壓縮機、帶排熱熱泵內循環儲液罐、帶排熱熱泵外循環排氣管、帶排熱熱泵外循環外冷凝器、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥、帶排熱熱泵外循環節流閥、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環儲液罐和無排熱熱泵內循環蒸發器供液管氣液有機組合連接為一體,構成實現節能式調溫調濕空氣處理方法的系統裝置,按功能區分包括內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收、多級并聯制冷循環、內外復合式無排熱熱泵循環、內外復合式帶排熱熱泵循環和中央控制五個子系統;實現節能式調溫調濕空氣處理的過程是在空氣后處理段中的引風機的作用下,待處理的空氣從空氣預處理段中流出而進入調溫調濕段,在調溫調濕段內,待處理的空氣首先被內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統中的多個蒸發器冷卻降溫,然后再被并聯復合式壓縮制冷子系統的多個蒸發器進ー步冷卻,接著又被帶排熱熱泵循環子系統的多個蒸發器再進ー步冷卻,最后被無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個蒸發器再一次深度冷卻,待處理的空氣最終達到機器露點溫度,隨后,經擋水板去除空氣中夾帶的液態水滴后,被處理的空氣流經兩相流冷量回收利用子系統中的多個冷凝器被加熱,再進入無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器進ー步加熱,最后進入帶排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器再次加熱,達到設定出風溫度后,進入空氣后處理段,完成空氣的調溫調濕處理過程;中央控制子系統通過調節并聯式壓縮制冷循環子系統的制冷能力,有效控制露點溫度,達到調濕目標,而通過調節帶排熱熱泵循環子系統中對外排熱量的大小及無排熱熱泵循環子系統的工作臺數有效控制出風溫度,達到調溫目標。本發明涉及的內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統由m個(0 < m < 10)熱管循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱管循環的冷凝器布置在其它各層熱管循環的冷凝器之前,其熱管工作溫度最低,蒸發器能將空氣處理到較低溫度,內層熱管循環的蒸發器布置在其它各層熱管循環蒸發器之后;這種內外復合的布置形式,能夠高效地實現冷量回收,m越大,冷量回收效果越好;最內層熱管子系統的冷凝器回收達到機器露點溫度的從擋水板流出空氣的冷量,使從內循環熱管兩相流均配管進入冷凝器的氣液兩相流エ質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管進入內循環熱管溶液泵,堤高壓カ后由內循環熱管供液管送到內循環熱管分液器,均勻分液后由內循環熱管均流管送入內循環熱管蒸發器,在此吸收從前ー級熱管蒸發器出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流エ質后,由內循環熱管氣液兩相流管送入內循環熱管氣液兩相流分配母管,通過內循環熱管兩相流均配管再次將兩相流エ質送入冷凝器,如此形成循環,連續不斷地實現冷量的回收;最外層熱管子系統的冷凝器回收從前m-1級內循環熱管冷凝器流出空氣的冷量,使從外循環熱管兩相流均配管進入冷凝器的氣液兩相流エ質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管進入外循環熱管溶液泵,提高壓カ后由外循環熱管供液管送到外循環熱管分液器,均勻分液后由外循環熱管均流管送入外循環熱管蒸發器,在此吸收從前處理段出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流エ質,由外循環熱管氣液兩相流管送入外循環熱管氣液兩相流分配母管,通過外循環熱管兩相流均配管再次將兩相流エ質送入冷凝器,如此形成循環,連續不斷地實現冷量的回收。本發明涉及的多級并聯制冷循環子系統由n個(0彡n彡10)壓縮制冷循環構成,由于采用n個蒸發器并聯來冷卻空氣,前ー效制冷循環蒸發器所處的空氣溫度比后ー效制冷循環蒸發器所處的空氣溫度要高,故前一效制冷循環的制冷效率也比后一效制冷循環要 高,如此復合,n越大,總體制冷循環效率越高,首效制冷系統蒸發器吸收從內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統內循環熱管蒸發器出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相エ質后被首效制冷系統壓縮機吸氣管送入首效制冷系統壓縮機,提高壓力后,經首效制冷系統壓縮機排氣管進入首效制冷系統室外換熱器,將熱量排放到室外后冷凝為液態エ質后進入儲液罐,在壓縮機產生的高壓作用下,儲液罐中制冷エ質經干燥過濾器進入節流閥后,變為低壓エ質而被在次送入首效制冷系統蒸發器,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段中空氣的熱量輸運到室外空氣中;末效制冷系統蒸發器吸收從前一效制冷系統蒸發器出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相エ質后被末效制冷系統壓縮機吸氣管送入末效制冷系統壓縮機,提高壓カ后,經末效制冷系統壓縮機排氣管進入末效制冷系統室外換熱器,將熱量排放到室外后冷凝為液態エ質后進入儲液罐,在壓縮機產生的高壓作用下,儲液罐中エ質經干燥過濾器和節流閥后,變為低壓エ質而被送入末效制冷系統蒸發器,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段中空氣的熱量輸運到室外空氣中。本發明涉及的內外復合式無排熱熱泵循環子系統由i個(0 < i < 10)熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由無排熱熱泵內循環機組蒸發器、無排熱熱泵內循環機組吸氣管、無排熱熱泵內循環機組壓縮機、無排熱熱泵內循環機組排氣管、無排熱熱泵內循環機組冷凝器、無排熱熱泵內循環冷凝器回液管、無排熱熱泵內循環機組儲液罐、無排熱熱泵內循環干燥過濾器、無排熱熱泵內循環節流閥和無排熱熱泵內循環蒸發器供液管連通組合構成;最外層熱泵循環由無排熱熱泵外循環機組蒸發器、無排熱熱泵外循環機組吸氣管、無排熱熱泵外循環機組壓縮機、無排熱熱泵外循環機組排氣管、無排熱熱泵外循環機組冷凝器、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、無排熱熱泵外循環機組儲液罐、無排熱熱泵外循環干燥過濾器、無排熱熱泵外循環節流閥和無排熱熱泵外循環蒸發器供液管連通組合構成;就整個無排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器布置在其它無排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式;最內層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差較小,有利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差也較小,也有利于提高外循環熱泵效率,故整個無排熱熱泵循環子系統的效率都較高;內層熱泵循環的蒸發溫度、冷凝溫度總是比外層熱泵循環的蒸發溫度、冷凝溫度低,這樣,使每個無排熱熱泵循環子系統的工作溫差都較小,且i越大,工作溫差減小得越多,熱泵效率提高的也越多,但i越大,初投資越大,系統越復雜,實際應用時,應根據經濟技術分析優化確定i的大小;內外復合式無排熱熱泵循環子系統的功效是其蒸發器的冷量用于冷卻被處理的空氣,實現降溫除濕,其冷凝器的排熱,全部用于加熱達到露點溫度后的低溫、低濕空氣,提高調溫調濕段出風溫度,實現調溫調濕段高效節能的熱泵工作過程,另外,通過內外復合式無排熱熱泵循環子系統中最內層I個或幾個熱泵循環蒸發器換熱面積的有效擴大及其蒸發溫度的嚴格控制,能夠使本發明方法到達機器露點溫度長期穩定地控制在5°C以下的要求,甚至能長期穩定地控制在4°C或更低,實現深度去濕。本發明涉及的內外復合式帶排熱熱泵循環子系統由k個(0<k< 10)熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由帶排熱熱泵內循環機組蒸發器、帶排熱熱泵內循環機組吸氣管、帶排熱熱泵內循環機組壓縮機、帶排熱熱泵內循環機組排氣管、帶 排熱熱泵內循環機組外冷凝器、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥、帶排熱熱泵內循環氣液混合管、帶排熱熱泵內循環冷凝器、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環機組儲液罐、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器、帶排熱熱泵內循環節流閥和帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管連通組合構成;最外層熱泵循環由帶排熱熱泵外循環機組蒸發器、帶排熱熱泵外循環機組吸氣管、帶排熱熱泵外循環機組壓縮機、帶排熱熱泵內循環機組排氣管、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥、帶排熱熱泵外循環氣液混合管、帶排熱熱泵外循環冷凝器、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵外循環機組儲液罐、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環節流閥和帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管連通組合構成;就整個帶排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式,最內層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差小,利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差也小,也有利于提高外循環熱泵效率,故整個帶排熱熱泵循環子系統的效率都較高;這種結構介于并聯復合式壓縮制冷子系統和內外復合式無排熱熱泵循環子系統之間,k的増大也有利于提高熱泵循環效率,但k越大,初投資越大,系統越復雜,實際應用時,應根據經濟技術分析優化確定k的大小;內外復合式帶排熱熱泵循環子系統的功效是其蒸發器的冷量用于冷卻被處理的空氣,實現降溫除濕,其冷凝器的排熱,一部分用于加熱達到露點溫度后的低溫、低濕空氣,使調溫調濕段出風溫度達到設定要求,另一部分多余的熱量,通過室外冷凝器排放到外部環境中,實現調溫調濕段能量的平衡控制。本發明涉及的中央控制子系統,由布置在調溫調濕段中的出風溫度傳感器和出風溫度信號線獲得送風溫度,中央控制器通過對內外復合式帶排熱熱泵循環子系統中室外冷凝器風機的轉速控制來調節來改變對外排熱量,實現調溫調濕段出風溫度的調節,若室外冷凝器的風機轉速調到極限仍不能滿足送風溫度的調節要求,則進ー步自動調節帶排熱熱泵循環子系統中壓縮機的工作頻率,完成送風溫度的調節;再通過布置在調溫調濕段中的露點溫度傳感器和露點溫度信號線獲得露點溫度,中央控制器通過對并聯復合式壓縮制冷子系統的工作臺數及每臺壓縮機的工作頻率大小進行自動控制,完成露點溫度的調節;中央控制子系統的功效是實現調溫調濕段出風溫度及露點溫度的自動調節與控制。本發明既能形成高效節能的恒溫恒濕空氣調節系統,也能形成高效節能的對流干燥空氣動カ源系統,兩者僅是控制的溫濕度范圍不同,所采用的各類子系統的數量與容量大小不同。本發明與現有技術相比具有以下優點ー是能耗僅為轉籠除濕方法的1/5-1/3,而其機器露點溫度也能夠長期穩定地控制在4°C或更低,節約能源,降低低濕空氣處理過程的運行成本;ニ是被處理空氣的機器露點溫度由14°C以上降低為4°C或更低,實現深度除濕;三是利用熱泵節能技術,實現高效冷凍除濕過程和高效加熱過程,節省能耗;四是采用內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統,有效回收利用達到機器露點的空氣中的冷 能,降低能耗;五是通過內外復合式無排熱熱泵循環子系統與內外復合式帶排熱熱泵循環子系統的有機組合,在不出現結冰的情況下,能夠將被處理空氣的機器露點溫度降低為4°C或更低,實現無除冰過程的長期穩定運行;六是通過內外復合式無排熱熱泵循環子系統與內外復合式帶排熱熱泵循環子系統的有機組合,有效利用冷凝器中排出的熱量來加熱低溫低濕空氣,省去加熱過程能耗,提高制冷效率;七是通過利用并聯復合式壓縮制冷技術,提高制冷降溫過程的工作效率;八是更易于實現大型化,形成各種大中型中央空調系統或大中型干燥動カ源系統;其系統裝置結構優化,原理可靠,運行成本低,節能效果好,生產環境友好,經濟效益明顯。
圖I為本發明的系統裝置工作流程結構原理示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例并結合附圖對本發明作進ー步說明。實施例本實施例涉及的系統裝置將外循環熱管氣液兩相流管I、外循環熱管供液管2、內循環熱管氣液兩相流管3、首效制冷系統室外換熱器4、末效制冷系統室外換熱器5、內循環熱管供液管6、內循環熱管溶液泵7、外循環熱管溶液泵8、首效制冷系統用儲液罐9、首效制冷系統壓縮機排氣管10、末效制冷系統用儲液罐11、末效制冷系統壓縮機排氣管12、內循環熱管溶液泵控制線13、外循環熱管溶液泵控制線14、熱管冷凝器回液管15、首效制冷系統用干燥過濾器16、首效制冷系統壓縮機17、末效制冷系統用干燥過濾器18、末效制冷系統壓縮機19、末效制冷系統用壓縮機控制線20、外循環熱管分液器21、內循環熱管分液器22、制冷系統用膨脹閥23、首效制冷系統壓縮機吸氣管24、末效制冷系統壓縮機吸氣管25、首效制冷系統壓縮機控制線26、內循環熱管氣液兩相流分配母管27、外循環熱管氣液兩相流分配母管28、外循環熱管均流管29、內循環熱管均流管30、內循環熱管兩相流均配管31、外循環熱管兩相流均配管32、外循環熱管蒸發器33、內循環熱管蒸發器34、首效制冷系統蒸發器35、末效制冷系統蒸發器36、帶排熱熱泵外循環蒸發器37、帶排熱熱泵內循環蒸發器38、無排熱熱泵外循環蒸發器39、無排熱熱泵內循環蒸發器40、擋水板41、內循環熱管冷凝器42、外循環熱管冷凝器43、無排熱熱泵內循環冷凝器44、無排熱熱泵外循環冷凝器45、帶排熱熱泵內循環冷凝器46、帶排熱熱泵外循環冷凝器47、露點溫度傳感器48、調溫調濕段出風溫度傳感器49、露點溫度信號傳輸線50、空氣預處理段51、調溫調濕段52、空氣后處理段53、無排熱熱泵內循環吸氣管54、無排熱熱泵內循環壓縮機55、無排熱熱泵內循環排氣管56、中央控制器57、調溫調濕段出風溫度信號傳輸線58、帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管59、帶排熱熱泵外循環吸氣管60、帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管61、無排熱熱泵外循環吸氣管62、無排熱熱泵內循環節流閥63、無排熱熱泵內循環干燥過濾器64、無排熱熱泵外循環壓縮機65、無排熱熱泵內循環儲液罐66、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管67、無排熱熱泵外循環排氣管68、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管69、帶排熱熱泵外循環 氣液混合管70、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管71、帶排熱熱泵內循環吸氣管72、無排熱熱泵外循環蒸發器供液管73、無排熱熱泵外循環節流閥74、帶排熱熱泵外循環壓縮機控制線75、帶排熱熱泵內循環壓縮機控制線76、無排熱熱泵外循環干燥過濾器77、帶排熱熱泵內循環壓縮機78、無排熱熱泵外循環儲液罐79、帶排熱熱泵內循環排氣管80、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管81、帶排熱熱泵內循環外冷凝器82、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥83、帶排熱熱泵內循環氣液混合管84、帶排熱熱泵內循環節流閥85、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器86、帶排熱熱泵外循環壓縮機87、帶排熱熱泵內循環儲液罐88、帶排熱熱泵外循環排氣管89、帶排熱熱泵外循環外冷凝器90、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥91、帶排熱熱泵外循環節流閥92、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器93、帶排熱熱泵外循環儲液罐94、無排熱熱泵內循環蒸發器供液管95等有機連接為一體,構成實現節能型調溫調濕空氣處理方法的裝置系統,包括內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收、多級并聯制冷循環、內外復合式帶排熱熱泵循環、內外復合式無排熱熱泵循和中央控制五個子系統;實現節能型調溫調濕空氣處理的過程是在空氣后處理段53中的引風機的作用下,待處理的空氣從空氣預處理段51中流出而進入調溫調濕段52,在調溫調濕段52內,被處理的空氣首先被內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統中的多個蒸發器33、34冷卻降溫,然后再被并聯復合式壓縮制冷子系統的多個蒸發器35、36進ー步冷卻,接著又被帶排熱熱泵循環子系統的多個蒸發器37、38再進ー步冷卻,最后被無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個蒸發器39、40再一次深度冷卻,被處理的空氣最終達到了很低的機器露點溫度(4°C或更低),隨后,經擋水板41去除空氣中夾帶的液態水滴后,被處理的空氣進入兩相流冷量回收利用子系統中的多個冷凝器42、43被適度加熱,再進入無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器44、45進一歩加熱,最后進入帶排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器46、47再加熱,達到設定的出風溫度后,進入空氣后處理段,完成空氣的調溫調濕處理過程;中央控制子系統通過控制并聯式壓縮制冷循環子系統的工作臺數及每臺壓縮機的工作頻率來調節制冷能力,有效地控制露點溫度,達到調濕的目的,而通過調節帶排熱熱泵循環子系統中對外排熱量的大小及無排熱熱泵循環子系統的工作臺數可有效控制出風溫度,達到調溫的目的。本實施例涉及的內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統由m個(0<m< 10)熱管循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱管循環的冷凝器42布置在其它各層熱管循環的冷凝器之前,其熱管工作溫度最低,故其蒸發器34也能將空氣處理到較低溫度,因此,最內層熱管循環的蒸發器34布置在其它各層熱管循環蒸發器之后;這種內外復合的布置形式,能夠高效地實現冷量回收;最內層熱管子系統的冷凝器42回收達到機器露點溫度的從擋水板41流出空氣的冷量,使從內循環熱管兩相流均配管31進入冷凝器42的氣液兩相流エ質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管15進入內循環熱管溶液泵7,提高壓力后由內循環熱管供液管6送到內循環熱管分液器22,均勻分液后由內循環熱管均流管30送入內循環熱管蒸發器34,在此吸收從前ー級熱管蒸發器出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流エ質后,由內循環熱管氣液兩相流管3送入內循環熱管氣液兩相流分配母管27,通過內循環熱管兩相流均配管31再次將兩相流エ質送入冷凝器42,如此形成循環,連續不斷地實現冷量的回收;最外層熱管子系統的冷凝器43回收從前m-1級內循環熱管冷凝器流出空氣的冷量,使從外循環熱管兩相流均配管32進入冷凝器43的氣液兩相流エ質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管15進入外循環熱管溶液泵8,提高壓力后由外循環熱管供液管2送到外循環熱管分液器21,均勻分液后由外循環熱管均流管29送入外循環熱管蒸發器33,在此吸收從前處理段51出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流エ質,由外循環熱管氣液兩相流管I送入外循環熱管氣液兩相流分配母管28,通過外循環熱管兩相流均配管32再次將兩相流エ質送入冷凝器43,如此 形成循環,連續不斷地實現冷量的回收。本實施例涉及的多級并聯制冷循環子系統由n個(0 < n < 10)壓縮制冷循環構成,n個蒸發器35、36并聯來冷卻空氣,前ー效制冷循環的蒸發器所處的空氣溫度比后ー效制冷循環的蒸發器要高,故前一效制冷循環的制冷效率也比后一效制冷循環要高,如此復合,n越大,總體制冷循環效率越高;首效制冷系統蒸發器35吸收從內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統內循環熱管蒸發器34出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相エ質后被首效制冷系統壓縮機吸氣管24送入首效制冷系統壓縮機17,提高壓力后,經首效制冷系統壓縮機排氣管10進入首效制冷系統室外換熱器4,將熱量排放到室外后冷凝為液態エ質后進入儲液罐9,在壓縮機17產生的高壓作用下,儲液罐9中制冷エ質經干燥過濾器16進入節流閥23后,變為低壓エ質而被在次送入首效制冷系統蒸發器35,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段52中空氣的熱量輸運到室外空氣中;末效制冷系統蒸發器36吸收從前一效制冷系統蒸發器出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相エ質后被末效制冷系統壓縮機吸氣管25送入末效制冷系統壓縮機19,提高壓力后,經末效制冷系統壓縮機排氣管12進入末效制冷系統室外換熱器5,將熱量排放到室外后冷凝為液態エ質后進入儲液罐11,在壓縮機19產生的高壓作用下,儲液罐11中エ質經干燥過濾器18和節流閥23后,變為低壓エ質而被送入末效制冷系統蒸發器36,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段52中空氣的熱量輸運到室外空氣中。本實施例涉及的內外復合式無排熱熱泵循環由i個(0 < i < 10)熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由無排熱熱泵內循環機組蒸發器40、無排熱熱泵內循環機組吸氣管54、無排熱熱泵內循環機組壓縮機55、無排熱熱泵內循環機組排氣管56、無排熱熱泵內循環機組冷凝器44、無排熱熱泵內循環冷凝器回液管67、無排熱熱泵內循環機組儲液罐66、無排熱熱泵內循環干燥過濾器64、無排熱熱泵內循環節流閥63和無排熱熱泵內循環蒸發器供液管95連通組合構成;最外層熱泵循環由無排熱熱泵外循環機組蒸發器39、無排熱熱泵外循環機組吸氣管62、無排熱熱泵外循環機組壓縮機65、無排熱熱泵外循環機組排氣管68、無排熱熱泵外循環機組冷凝器45、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管81、無排熱熱泵外循環機組儲液罐79、無排熱熱泵外循環干燥過濾器77、無排熱熱泵外循環節流閥74和無排熱熱泵外循環蒸發器供液管73連通組合構成;就整個無排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器40布置在其它無排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器44卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器39布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器45卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式;最內層熱泵循環蒸發器38與冷凝器46之間的工作溫差較小,有利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器37與冷凝器47之間的工作溫差也較小,也有利于提高外循環熱泵效率,故整個無排熱熱泵循環子系統的效率都較聞。本實施例涉及的內外復合式帶排熱熱泵循環由k個(0 < k < 10)熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由帶排熱熱泵內循環機組蒸發器38、帶排熱熱泵內循環機組吸氣管72、帶排熱熱泵內循環機組壓縮機78、帶排熱熱泵內循環機組排氣 管80、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器82、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥83、帶排熱熱泵內循環氣液混合管84、帶排熱熱泵內循環冷凝器46、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管69、帶排熱熱泵內循環機組儲液罐88、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器86、帶排熱熱泵內循環節流閥85和帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管61連通組合構成;最外層熱泵循環由帶排熱熱泵外循環機組蒸發器37、帶排熱熱泵外循環機組吸氣管60、帶排熱熱泵外循環機組壓縮機87、帶排熱熱泵內循環機組排氣管89、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器90、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥91、帶排熱熱泵外循環氣液混合管70、帶排熱熱泵外循環冷凝器47、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管71、帶排熱熱泵外循環機組儲液罐94、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器93、帶排熱熱泵外循環節流閥92和帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管59連通組合構成;就整個帶排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器38布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器46卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器37布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器47卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式,最內層熱泵循環蒸發器38與冷凝器46之間的工作溫差小,利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器37與冷凝器47之間的工作溫差也小,也有利于提高外循環熱泵效率,故整個帶排熱熱泵循環子系統的效率都較高。本實施例涉及的內外復合式帶排熱熱泵循環子系統較內外復合式無排熱熱泵循環子系統來說,除具有布置在調溫調濕段52中的內冷凝器46、47タト,還有布置在室外的冷凝器82、90,用來排出整個系統多余的熱能,高效節能地實現溫度的調節和控制;兩種內外復合式熱泵循環子系統的功效是高效節能地完成對被處理空氣的除濕與適度加熱,并將多余的熱量及時排到室外。本實施例涉及的中央控制子系統,由布置在調溫調濕段52中的出風溫度傳感器49和出風溫度信號線58獲得出風溫度,中央控制器57通過控制內外復合式帶排熱熱泵循環子系統中室外冷凝器82、90的風機轉速,改變對外排熱量,實現調溫調濕段出風溫度的調節,若室外冷凝器的風機轉速達到極限仍不能滿足送風溫度的調節要求,則進ー步自動調節帶排熱熱泵循環子系統中壓縮機的工作頻率,完成送風溫度的調節;另外,通過布置在調溫調濕段52中的露點溫度傳感器48和露點溫度信號線50獲得露點溫度,中央控制器57通過對并聯復合式壓縮制冷子系統的工作臺數及壓縮機17、19等的工作頻率進行自動控制,完成露點溫度的調節;這樣,實現了調溫調濕段出風溫度及露點溫度的自動調節與控制。實施例I :本實施例具體涉及的一種節能型調溫調濕空氣處理方法的系統裝置工作流程結構原理示意圖如圖I所示;由內循環熱管蒸發器34、內循環熱管氣液兩相流管3、內循環熱管氣液兩相流分配母管27、內循環熱管兩相流均配管31、內循環熱管冷凝器42、熱管冷凝器回液管15、內循環熱管溶液泵7、內循環熱管供液管6、內循環熱管分液器22、內循環熱管均流管30、外循環熱管蒸發器33、外循環熱管氣液兩相流管I、外循環熱管氣液兩相流分配母管28、外循環熱管兩相流均配管32、外循環熱管冷凝器43、熱管冷凝器回液管15、夕卜循環熱管溶液泵8、外循環熱管供液管2、外循環熱管分液器21和外循環熱管均流管29連通組合構成內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統;由首效制冷系統蒸發器35、首效制冷系統壓縮機吸氣管24、首效制冷系統壓縮機17、首效制冷系統壓縮機排氣管10、首效 制冷系統室外換熱器4、儲液罐9、干燥過濾器16節流閥23、末效制冷系統蒸發器36、末效 制冷系統壓縮機吸氣管25、末效制冷系統壓縮機19、末效制冷系統壓縮機排氣管12、末效制冷系統室外換熱器5、儲液罐11、干燥過濾器18和節流閥23連通組合構成多級并聯(復合式壓縮)制冷循環子系統;由帶排熱熱泵內循環機組蒸發器38、帶排熱熱泵內循環機組吸氣管72、帶排熱熱泵內循環機組壓縮機78、帶排熱熱泵內循環機組排氣管80、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器82、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥83、帶排熱熱泵內循環氣液混合管84、帶排熱熱泵內循環冷凝器46、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管69、帶排熱熱泵內循環機組儲液罐88、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器86、帶排熱熱泵內循環節流閥85、帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管61、帶排熱熱泵外循環機組蒸發器37、帶排熱熱泵外循環機組吸氣管60、帶排熱熱泵外循環機組壓縮機87、帶排熱熱泵內循環機組排氣管89、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器90、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥91、帶排熱熱泵外循環氣液混合管70、帶排熱熱泵外循環冷凝器47、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管71、帶排熱熱泵外循環機組儲液罐94、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器93、帶排熱熱泵外循環節流閥92和帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管59連通組合構成內外復合式帶排熱熱泵循環子系統;由無排熱熱泵內循環機組蒸發器40、無排熱熱泵內循環機組吸氣管54、無排熱熱泵內循環機組壓縮機55、無排熱熱泵內循環機組排氣管56、無排熱熱泵內循環機組冷凝器44、無排熱熱泵內循環冷凝器回液管67、無排熱熱泵內循環機組儲液罐66、無排熱熱泵內循環干燥過濾器64、無排熱熱泵內循環節流閥63、無排熱熱泵內循環蒸發器供液管95、無排熱熱泵外循環機組蒸發器39、無排熱熱泵外循環機組吸氣管62、無排熱熱泵外循環機組壓縮機65、無排熱熱泵外循環機組排氣管68、無排熱熱泵外循環機組冷凝器45、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管81、無排熱熱泵外循環機組儲液罐79、無排熱熱泵外循環干燥過濾器77和無排熱熱泵外循環節流閥74、無排熱熱泵外循環蒸發器供液管73連通組合構成內外復合式無排熱熱泵循環子系統;由出風溫度傳感器49、出風溫度信號線58、中央控制器57、露點溫度傳感器48、露點溫度信號線50、內循環熱管溶液泵控制線13、外循環熱管溶液泵控制線14、末效制冷系統用壓縮機控制線20、首效制冷系統壓縮機控制線26、帶排熱熱泵外循環壓縮機控制線75和帶排熱熱泵內循環壓縮機控制線76連通組合構成中央控制子系統;其實現節能型調溫調濕空氣處理的啟動與運行過程如下先按圖I所示結構原理組合安裝成調溫調濕空氣處理系統裝置,將內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收、多級并聯制冷循環、內外復合式帶排熱熱泵循環、內外復合式無排熱熱泵循四個子系統的各個循環都抽空后,分別充入適量循環エ質,將中央控制子系統中的出風溫度和露點溫度按調溫調濕空氣處理工藝要求設定具體數值,啟動空氣后處理段53中的引風機,隨后啟動多級并聯制冷循環子系統、內外復合式帶排熱熱泵循環子系統、內外復合式無排熱熱泵循環子系統中各壓縮機,接著,約10分鐘后,啟動內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統,再待20-60分鐘后,系統中的出風溫度和露點溫度將達到設定值,處于穩定工作階段,如此便可連續不斷、高效節能地提供滿足出風溫度和露點溫度要求的低濕度空氣。 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權利要求
1.一種節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于由外循環熱管氣液兩相流管、外循環熱管供液管、內循環熱管氣液兩相流管、首效制冷系統室外換熱器、末效制冷系統室外換熱器、內循環熱管供液管、內循環熱管溶液泵、外循環熱管溶液泵、首效制冷系統用儲液罐、首效制冷系統壓縮機排氣管、末效制冷系統用儲液罐、末效制冷系統壓縮機排氣管、內循環熱管溶液泵控制線、外循環熱管溶液泵控制線、熱管冷凝器回液管、首效制冷系統用干燥過濾器、首效制冷系統壓縮機、末效制冷系統用干燥過濾器、末效制冷系統壓縮機、末效制冷系統用壓縮機控制線、外循環熱管分液器、內循環熱管分液器、制冷系統用膨脹閥、首效制冷系統壓縮機吸氣管、末效制冷系統壓縮機吸氣管、首效制冷系統壓縮機控制線、內循環熱管氣液兩相流分配母管、外循環熱管氣液兩相流分配母管、外循環熱管均流管、內循環熱管均流管、內循環熱管兩相流均配管、外循環熱管兩相流均配管、外循環熱管蒸發器、內循環熱管蒸發器、首效制冷系統蒸發器、末效制冷系統蒸發器、帶排熱熱泵外循環蒸發器、帶排熱熱泵內循環蒸發器、無排熱熱泵外循環蒸發器、無排熱熱泵內循環蒸發器、擋水板、內循環熱管冷凝器、外循環熱管冷凝器、無排熱熱泵內循環冷凝器、無排熱熱泵外循環冷凝器、帶排熱熱泵內循環冷凝器、帶排熱熱泵外循環冷凝器、露點溫度傳感器、調溫調濕段出風溫度傳感器、露點溫度信號傳輸線、空氣預處理段、調溫調濕段、空氣后處理段、無排熱熱泵內循環吸氣管、無排熱熱泵內循環壓縮機、無排熱熱泵內循環排氣管、中央控制器、調溫調濕段出風溫度信號傳輸線、帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管、帶排熱熱泵外循環吸氣管、帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管、無排熱熱泵外循環吸氣管、無排熱熱泵內循環節流閥、無排熱熱泵內循環干燥過濾器、無排熱熱泵外循環壓縮機、無排熱熱泵內循環儲液罐、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、無排熱熱泵外循環排氣管、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵外循環氣液混合管、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環吸氣管、無排熱熱泵外循環蒸發器供液管、無排熱熱泵外循環節流閥、帶排熱熱泵外循環壓縮機控制線、帶排熱熱泵內循環壓縮機控制線、無排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵內循環壓縮機、無排熱熱泵外循環儲液罐、帶排熱熱泵內循環排氣管、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環外冷凝器、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥、帶排熱熱泵內循環氣液混合管、帶排熱熱泵內循環節流閥、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環壓縮機、帶排熱熱泵內循環儲液罐、帶排熱熱泵外循環排氣管、帶排熱熱泵外循環外冷凝器、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥、帶排熱熱泵外循環節流閥、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環儲液罐和無排熱熱泵內循環蒸發器供液管氣液組合連接為一體,構成實現節能式調溫調濕空氣處理的系統裝置,按功能區分包括內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收、多級并聯制冷循環、內外復合式無排熱熱泵循環、內外復合式帶排熱熱泵循環和中央控制五個子系統;實現節能式調溫調濕空氣處理的過程是在空氣后處理段中的引風機的作用下,待處理的空氣從空氣預處理段中流出而進入調溫調濕段,在調溫調濕段內,待處理的空氣首先被內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統中的多個蒸發器冷卻降溫,然后再被并聯復合式壓縮制冷子系統的多個蒸發器進一步冷卻,接著又被帶排熱熱泵循環子系統的多個蒸發器再進一步冷卻,最后被無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個蒸發器再一次深度冷卻,待處理的空氣最終達到機器露點溫度,隨后,經擋水板去除空氣中夾帶的液態水滴后,被處理的空氣流經兩相流冷量回收利用子系統中的多個冷凝器被加熱,再進入無排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器進一步加熱,最后進入帶排熱的內外復合式熱泵循環子系統的多個冷凝器再次加熱,達到設定出風溫度后,進入空氣后處理段,完成空氣的調溫調濕處理過程;中央控制子系統通過調節并聯式壓縮制冷循環子系統的制冷能力,有效控制露點溫度,達到調濕目標,通過調節帶排熱熱泵循環子系統中對外排熱量的大小及無排熱熱泵循環子系統的工作臺數控制出風溫度,達到調溫。
2.根據權利要求I所述的節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于涉及的內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統由0-10個熱管循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱管循環的冷凝器布置在其它各層熱管循環的冷凝器之前,其熱管工作溫度最低,蒸發器能將空氣處理到較低溫度,內層熱管循環的蒸發器布置在其它各層熱管循環蒸發器之后;內外復合的布置形式,能夠高效地實現冷量回收;最內層熱管子系統的冷凝器回收達到機器露點溫度的從擋水板流出空氣的冷量,使從內循環熱管兩相流均配管進入冷凝器的氣液兩相流工質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管進入內循環熱管溶液泵,提高壓力后由內循環熱管供液管送到內循環熱管分液器,均勻分液后由內循環熱管均流管送入內循環熱管蒸發器,在此吸收從前一級熱管蒸發器出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流工質后,由內循環熱管氣液兩相流管送入內循環熱管氣液兩相流分配母管,通過內循環熱管兩相流均配管再次將兩相流工質送入冷凝器,如此形成循環,連續不斷地實現冷量的回收;最外層熱管子系統的冷凝器回收從前級內循環熱管冷凝器流出空氣的冷量,使從外循環熱管兩相流均配管進入冷凝器的氣液兩相流工質全部冷凝為液體,這些液體在重力作用下,經熱管冷凝器回液管進入外循環熱管溶液泵,提高壓力后由外循環熱管供液管送到外循環熱管分液器,均勻分液后由外循環熱管均流管送入外循環熱管蒸發器,在此吸收從前處理段出來的空氣中的熱量,轉化為氣液兩相流工質,由外循環熱管氣液兩相流管送入外循環熱管氣液兩相流分配母管,通過外循環熱管兩相流均配管再次將兩相流工質送入冷凝器,如此形成循環,連續不斷地實現冷量的回收。
3.根據權利要求I所述的節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于涉及的多級并聯制冷循環子系統由0-10個壓縮制冷循環構成,由于采用0-10個蒸發器并聯來冷卻空氣,前一效制冷循環蒸發器所處的空氣溫度比后一效制冷循環蒸發器所處的空氣溫度要高,故前一效制冷循環的制冷效率也比后一效制冷循環要高,如此復合;首效制冷系統蒸發器吸收從內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統內循環熱管蒸發器出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相工質后被首效制冷系統壓縮機吸氣管送入首效制冷系統壓縮機,提高壓力后,經首效制冷系統壓縮機排氣管進入首效制冷系統室外換熱器,將熱量排放到室外后冷凝為液態工質后進入儲液罐,在壓縮機產生的高壓作用下,儲液罐中制冷工質經干燥過濾器進入節流閥后,變為低壓工質而被在次送入首效制冷系統蒸發器,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段中空氣的熱量輸運到室外空氣中;末效制冷系統蒸發器吸收從前一效制冷系統蒸發器出來的空氣中的熱量,蒸發為氣相工質后被末效制冷系統壓縮機吸氣管送入末效制冷系統壓縮機,提高壓力后,經末效制冷系統壓縮機排氣管進入末效制冷系統室外換熱器,將熱量排放到室外后冷凝為液態工質后進入儲液罐,在壓縮機產生的高壓作用下,儲液罐中工質經干燥過濾器和節流閥后,變為低壓工質而被送入末效制冷系統蒸發器,如此循環往復,連續不斷地將調溫調濕段中空氣的熱量輸運到室外空氣中。
4.根據權利要求I所述的節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于涉及的內外復合式無排熱熱泵循環子系統由0-10個熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由無排熱熱泵內循環機組蒸發器、無排熱熱泵內循環機組吸氣管、無排熱熱泵內循環機組壓縮機、無排熱熱泵內循環機組排氣管、無排熱熱泵內循環機組冷凝器、無排熱熱泵內循環冷凝器回液管、無排熱熱泵內循環機組儲液罐、無排熱熱泵內循環干燥過濾器、無排熱熱泵內循環節流閥和無排熱熱泵內循環蒸發器供液管連通組合構成;最外層熱泵循環由無排熱熱泵外循環機組蒸發器、無排熱熱泵外循環機組吸氣管、無排熱熱泵外循環機組壓縮機、無排熱熱泵外循環機組排氣管、無排熱熱泵外循環機組冷凝器、無排熱熱泵外循環冷凝器回液管、無排熱熱泵外循環機組儲液罐、無排熱熱泵外循環干燥過濾器、無排熱熱泵外循環節流閥和無排熱熱泵外循環蒸發器供液管連通組合構成;就整個無排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器布置在其它無排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式;最內層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差較小,有利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差也較小,有利于提高外循環熱泵效率,故整個無排熱熱泵循環子系統的效率都較高;內層熱泵循環的蒸發溫度、冷凝溫度總是比外層熱泵循環的蒸發溫度、冷凝溫度低,這樣,使每個無排熱熱泵循環子系統的工作溫差都較小;內外復合式無排熱熱泵循環子系統的功效是其蒸發器的冷量用于冷卻被處理的空氣,實現降溫除濕,其冷凝器的排熱,全部用于加熱達到露點溫度后的低溫、低濕空氣,提高調溫調濕段出風溫度,實現調溫調濕段高效節能的熱泵工作過程,另外,通過內外復合式無排熱熱泵循環子系統中最內層I個或幾個熱泵循環蒸發器換熱面積的有效擴大及其蒸發溫度的嚴格控制,能夠使本發明方法到達機器露點溫度長期穩定地控制在5°C以下的要求,甚至能長期穩定地控制在4°C或更低,實現深度去濕。
5.根據權利要求I所述的節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于涉及的內外復合式帶排熱熱泵循環子系統由0-10個熱泵循環按照內外復合的結構形式布置;最內層熱泵循環由帶排熱熱泵內循環機組蒸發器、帶排熱熱泵內循環機組吸氣管、帶排熱熱泵內循環機組壓縮機、帶排熱熱泵內循環機組排氣管、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器、帶排熱熱泵內循環熱量調節閥、帶排熱熱泵內循環氣液混合管、帶排熱熱泵內循環冷凝器、帶排熱熱泵內循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵內循環機組儲液罐、帶排熱熱泵內循環干燥過濾器、帶排熱熱泵內循環節流閥和帶排熱熱泵內循環蒸發器供液管連通組合構成;最外層熱泵循環由帶排熱熱泵外循環機組蒸發器、帶排熱熱泵外循環機組吸氣管、帶排熱熱泵外循環機組壓縮機、帶排熱熱泵內循環機組排氣管、帶排熱熱泵內循環機組外冷凝器、帶排熱熱泵外循環熱量調節閥、帶排熱熱泵外循環氣液混合管、帶排熱熱泵外循環冷凝器、帶排熱熱泵外循環冷凝器回液管、帶排熱熱泵外循環機組儲液罐、帶排熱熱泵外循環干燥過濾器、帶排熱熱泵外循環節流閥和帶排熱熱泵外循環蒸發器供液管連通組合構成;就整個帶排熱熱泵循環子系統來說,最內層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之后,但最內層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之前,相反,最外層循環的蒸發器布置在其它帶排熱熱泵循環蒸發器之前,但最外層循環的冷凝器卻布置在其它帶排熱熱泵循環冷凝器之后,如此,形成內外復合的布置形式,最內層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差小,利于提高內循環熱泵效率,同時,最外層熱泵循環蒸發器與冷凝器之間的工作溫差也小,有利于提高外循環熱泵效率,故整個帶排熱熱泵循環子系統的效率都較高;內外復合式帶排熱熱泵循環子系統的功效是其蒸發器的冷量用于冷卻被處理的空氣,實現降溫除濕,其冷凝器的排熱,一部分用于加熱達到露點溫度后的低溫、低濕空氣,使調溫調濕段出風溫度達到設定要求,另一部分多余的熱量,通過室外冷凝器排放到外部環境中,實現調溫調濕段能量的平衡控制。
6.根據權利要求I所述的節能式調溫調濕空氣處理方法,其特征在于涉及的中央控制子系統由布置在調溫調濕段中的出風溫度傳感器和出風溫度信號線獲得送風溫度,中央控制子系統通過對內外復合式帶排熱熱泵循環子系統中室外冷凝器風機的轉速控制來調節來改變對外排熱量,實現調溫調濕段出風溫度的調節,若室外冷凝器的風機轉速調到極限仍不能滿足送風溫度的調節要求,則進一步自動調節帶排熱熱泵循環子系統中壓縮機的工作頻率,完成送風溫度的調節;再通過布置在調溫調濕段中的露點溫度傳感器和露點溫度信號線獲得露點溫度,中央控制子系統通過對并聯復合式壓縮制冷子系統的工作臺數及每臺壓縮機的工作頻率大小進行自動控制,完成露點溫度的調節;中央控制子系統的功效是實現調溫調濕段出風溫度及露點溫度的自動調節與控制。
全文摘要
本發明屬于空調技術領域,涉及一種高效節能式調溫調濕空氣處理方法,將內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收、多級并聯制冷循環、內外復合式帶排熱熱泵循環、內外復合式無排熱熱泵循四個子系統的各個循環都抽空后,分別充入循環工質,將中央控制子系統中的出風溫度和露點溫度按調溫調濕空氣處理工藝設定數值,啟動空氣后處理段中的引風機后啟動多級并聯制冷循環子等系統中各壓縮機后,再啟動內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統后,系統中的出風溫度和露點溫度達到設定值并穩定工作,如此連續不斷地提供滿足出風溫度和露點溫度要求的空氣;其系統裝置結構簡單,原理可靠,運行成本低,節能效果好,生產環境友好,經濟效益明顯。
文檔編號F24F11/00GK102809198SQ20121029088
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者田小亮, 劉瑞璟, 王兆俊, 于紅波, 孫暉, 王宗偉, 任杰, 周溫泉 申請人:青島大學