一种固体吸附除湿装置 技术领域 本发明属热能利用和空调制冷领域， 涉及一种固体吸附式除湿装置， 尤其涉及一 种太阳能为热源或地热能为热源的固体吸附式除湿技术。
背景技术 空气中的水汽就， 即湿度与人体的热舒适度密切相关， 当空气温度很高或很低时， 过高的湿度会给人造成极大的不舒适， 有些工艺过程， 也需要干燥的环境， 但目前尚无廉价 商品化的装置， 尤其是小型装置。采用热能吸收式制冷， 不但需要冷却塔， 投资高， 设备复 杂， 而且占地多， 浪费水。
现有的液体除湿机组， 再生温度高， 而且有腐蚀性， 设备同样复杂昂贵。对于小型 建筑是不经济的。
市场上现有的转轮式固体吸附除湿机组不但构造复杂， 价格昂贵， 而且再生温度 高， 需使用常规能源的蒸汽进行再生。
硅胶是一种吸湿性能好， 早已被世人重视， 且在某些领域已广泛应用的固体吸附 质， 因它价廉无毒。
1994 年 7 月 12 日获得的专利 (CN2172421Y) 中所示的干燥装置中的吸附质是以填 充状态置于外层保护料中， 其传热杆是插在填充料中的电加热杆。
2008 年 2 月 27 日专利 (CN10113328A) 所公开的一种 “湿度调节装置” 中提出的 “吸附热交换器” 是由铜制热交换管和铝制鳍片以交叉型构成的所谓交叉鳍片。这种热交换 器通常用于空调领域， 其鳍片与管子的接触面是圆环形， 难于焊接连接， 且相对鳍片面积较 小。并且在这种鳍片表面上粘接吸附质， 工艺上有较大难度。
1987 年专利 87108120A 发明的一种冷却装置， 它是将热、 冷水管 “埋设于” 吸附质 床 ( 室 ) 内， 与之进行热交换获得加热再生或冷却吸附。该干燥床 ( 室 ) 是填充型的， 因而 与盘管的热交换的热阻很大， 效率不高。
发明内容 本发明的目的是为克服已有技术的不足之处， 提出一种固体吸附除湿装置， 本发 明具有传热效率高、 结构简单、 节能率高、 再生温度低、 易市场化的特点， 还能够使用太阳 能、 地热能以及热电厂夏季梯级利用的热水等热源， 再生过程采用自然拔气， 节省动力。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是 ： 本装置包括竖直风道、 设置在竖直风 道中的除湿基底、 热源、 冷源， 其特征在于， 所述除湿基底包括多根纵向排列的翅片管， 与各 翅片管纵向接触的多个平板型翅片， 粘结在基底上的硅胶吸附质， 与所有翅片管的上端相 连通的出水管和与所有翅片管的下端相连通的进水管 ； 该出水管和进水管均为一端封闭、 另一端带有阀门的管道 ； 所述的竖直风道的上端开有带阀门的排汽口， 竖直风道的侧壁的 上、 下部分别开有带阀门的出风口和进风口 ； 所述的热源通过带有热水泵的管道分别与除 湿基底的出水管和进水管的带有阀门的端口相连构成热水回路 ； 所述的冷源通过带有冷水
泵的管道也分别与除湿基底的出水管和进水管的带有阀门的端口相连构成冷水回路 ； 该热 水回路与冷水回路通过阀门的开合切换交替工作。
本发明装置的工作原理为 ： 当热水回路开启时， 进风口阀、 出风口阀关闭， 位于竖 直风道上部的排汽口阀打开， 在翅片管道内通过热源加热的热水， 使被加热的硅胶吸附质 中水汽由于比重轻从上部排气口排除从而使硅胶吸附质的吸附能力再生， 之后排汽口阀关 闭， 翅片管道通过冷水， 进风口阀和出风口阀开启， 开启冷水回路， 在翅片管道内通过冷源 冷却的冷水使硅胶降温， 具有了吸附能力， 当湿空气从进风口进入并流过硅胶吸附质表面 时， 湿空气中的水汽被硅胶吸附质吸附， 变成干冷的空气， 从出风口排出， 从而完成对湿空 气的吸附除湿过程。
本发明的特点及有益效果 ：
本装置采用翅片管与平板型翅片沿管长方向设置， 即纵向紧密结合的翅片管为基 底， 有承压能力， 翅片管与冷热水回路相连， 即翅片被管内的水加热和冷却， 因而传热效率 高， 节能率高。
本装置使用硅胶为吸附质， 再生温度要求低， 吸附性能也好， 所以利用太阳能和地 热能大部分都可以满足再生要求。再生过程采用自然拔气， 节省动力。
本发明具有构造简单， 成本低， 性能优良， 无腐蚀性， 易市场化的优点。附图说明 ：
图 1 为本发明的构造示意图， 其中， 图 1(a) 为整体结构示意图， 图 1(b) 为图 1(a) 的 I-I 向剖示图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明具体构造和实施做进一步说明，
图 1 为本发明的固体吸附除湿装置的结构及工作示意图， 该装置主要包括由多个 翅片 23、 多根翅片管 24 构成的基底 ； 平板型翅片与各翅片管纵向接触 ( 即翅片管子平板型 翅片沿管长方向紧密结合 ) ； 多个粘接在基底表面上的硅胶粒 22 ； 热水进水管 7 和热水进 水阀 4， 热水出水管 6 和热水出水阀 1 ； 冷水进水管 8 和冷水进水阀 3， 冷水出水管 5 和冷水 出水阀 2 ； 竖直风道 25， 排汽口 11， 排汽口阀 12， 出风口 13， 出风口阀 14， 进风口 15， 进风口 阀 16， 风机 17 ； 热水源 R， 冷水源 L ； 热水泵 9， 冷水泵 10 ； 所述的热水进水管 7 是从热水源 R 的出水口 19 经热水泵 9 和热水进水阀 4 接至连通各翅片管下端的进水管 26， 所述的热水 出水管 6 是从连通各翅片管上端的出水管 27 经热水出水阀 1 接到热水源 R 的进水口 18， 构成热水回路 ； 所述的冷水进水管 8 是从冷水源 L 的出水口 21 经冷水泵 10 和冷水进水阀 3 接至连通各翅片管下端的进水管 26， 所述的冷水出水管 5 是从连通各翅片管上端的出水 管 27 经冷水出水阀 2 接到冷水源 L 的进水口 20， 构成冷水回路 ； 热水出水阀 1 和冷水出水 阀 2 通过三通与出水管 27 相连， 冷水进水阀 3 和热水进水阀 4 通过三通与进水管 26 相连 ； 该热水回路与冷水回路通过阀门的开合切换交替工作。 所述的竖直风道下侧装有进风口 15 和进风口阀 16， 上侧装有出风口 13 和出风口阀 14， 顶部装有排汽口 11 和排汽口阀 12 ； 所 述的粘有硅胶粒 22 的基底是装在竖直风道 25 内的。根据上述的构造， 热水可以从热水源 R 在热水泵 9 的作用下， 通过翅片管 24 对它和硅胶粒 22 加热， 之后回到热水源 R ； 冷水可以从冷水源 L 在冷水泵 10 的作用下， 通过翅片管 24 对它和硅胶粒 22 冷却， 之后回到冷水源 L。
具体实施吸附除湿的运行过程如下 ： 由于硅胶吸附质在自然环境已经吸附一定的 水分， 所以本发明装置运行的第一步是再生过程， 即开启热水进水阀 4， 热水出水阀 1， 开启 热水泵 9， 热水从热水源 R 在热水泵 9 的作用下， 通过热水进水管 7， 流经翅片管 24， 再经热 水出水口 6 回到热源 R。运行同时开启排汽口阀 12， 关闭进风口阀 16， 关闭出风口阀 14， 关 闭风机 17。由于硅胶粒 22 通过翅片被加热， 又因为水汽比较轻， 水汽从排气口 11 排除， 硅 胶粒 22 获得再生， 完成再生的过程后 ； 关闭热水进水阀 4， 关闭热水出水阀 1， 开启冷水进水 阀 3， 开启冷水出水阀 2， 关闭热水泵 9， 开启冷水泵 10， 关闭排汽口阀 12， 开启进风口阀 16， 开启出风口阀 14， 开启风机 17， 冷水从冷水源 L 在冷水泵 10 的作用下通过冷水进水管 8 流 经翅片管 24， 使硅胶粒 22 通过翅片被冷却， 再经冷水出水管 5 回到冷水源 L， 由于被冷却的 硅胶粒 22 具有吸附性能， 在风机 17 作用下从进风口 15 进入的湿空气， 其中的水汽被硅胶 粒 22 吸附， 而后从出风口 13 排出， 从而使该气流被干燥。
上述装置各部件的具体实施方式详细说明如下 ：
本发明的基底中的每根翅片管的一个侧面或两个相对的侧面纵向紧密接触有 平板型翅片， 多个翅片、 多根翅片管， 根据需要可形成多排 ( 如图 1(b) 所示， 图中示出三 排翅片管与管的两侧都固定有翅片管的结构 )， 所述的翅片管使用直径为 8mm-6mm 内径， 0.1-0.15mm 厚的紫铜管， 所述的翅片采用 110-130mm 宽， 0.2-0.3mm 厚的紫铜板， 并在其中 间压槽将翅片管沿管长方向焊接。同一排的翅片之间留有少许间隔， 各排之间两翅片管的 中心间隔为 23mm-25mm。
本装置的硅胶吸附质采用常规产品。
本装置的冷热水进水或出水阀可以采用常规的电动或手动截止阀 ；
本装置的风阀可以采用常规的步进电机控制的开关阀 ；
本装置的热源可采用家用的太阳能热水器产生的热水或太阳能热水工程产生的 热水、 地热能或冬季采暖的热水管网在夏季提取的热水。
本装置的冷源， 可以采用各种热泵的高温冷水 ( 本领域称温度在 13° -16°的冷 水 ) 或地埋管中提取的冷水或井水等。
为了使湿空气能被连续干燥， 在实际应用时可采用成对的上述装置， 其中一个再 生， 另一个吸附， 周期性交替工作。