一種高效的膜除濕器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空氣濕度控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效的膜除濕器。
【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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)，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(guò)膜進(jìn)入溶液側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)空氣除濕。膜材在此過(guò)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(guò)到另一側(cè)，而阻止了其它物質(zhì)的通過(guò)。氣液流體分別在膜的兩側(cè)流動(dòng)，只通過(guò)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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。然而，這些專利公開的除濕系統(tǒng)中，空氣和溶液都是以錯(cuò)流的方式進(jìn)行熱濕交換，即空氣的流向和溶液的流向是相互垂直的，錯(cuò)流方式下熱質(zhì)交換效率比較低，一般需要增加翅片等結(jié)構(gòu)來(lái)改善換質(zhì)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本用新型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在不增加翅片的條件下就能夠提高交換效率的膜除濕器。
[0007]本申請(qǐng)的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]提供一種高效的膜除濕器，包括相互平行并交替排列的溶液流道和空氣流道，從所述溶液流道的入口朝向上市溶液流道的出口的射線與從所述空氣流道的入口朝向所述空氣流道的出口的射線之間的夾角是鈍角。
[0009]其中，相鄰的空氣流道和溶液流道之間由平板膜隔開，相鄰的平板膜之間設(shè)置有密封條以密封形成所述溶液流道或者所述空氣流道。
[0010]其中，該除濕器呈直六棱柱狀，該直六棱柱依次包括第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面、第五側(cè)面和第六側(cè)面，所述空氣流道的入口開設(shè)于第一側(cè)面，所述空氣流道的出口開設(shè)于第四側(cè)面，所述溶液流道的入口開設(shè)于第三側(cè)面，所述溶液流道的出口開設(shè)于第六側(cè)面。
[0011]其中，所述除濕器呈直四棱柱狀，該直四棱柱依次包括第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面，所述空氣流道的入口開設(shè)于第一側(cè)面，所述空氣流道的出口開設(shè)于第三側(cè)面，所述溶液流道的入口開設(shè)于第二側(cè)面上靠近第三側(cè)面的一端，所述溶液流道的出口開設(shè)于第四側(cè)面上靠近第一側(cè)面的一端。
[0012]其中，所述溶液流道和空氣流道的交界面是矩形，設(shè)所述矩形的長(zhǎng)度與寬度的比值為K，則12。
[0013 ]其中，設(shè)所述溶液流道的入口的寬度與第二側(cè)面的底邊寬度的比值為α 1，設(shè)所述溶液流道的出口的寬度與第四側(cè)面的底邊寬度的比值為α2，則0.08 < α1=α2 <0.12。
[0014]有益效果:本實(shí)用新型的膜除濕器的溶液流道的入口和出口的連線與所述空氣流道的入口和出口的連線之間的夾角為鈍角，也就是說(shuō)，空氣流道和溶液流道的流向是準(zhǔn)逆流的(部分溶液流向與空氣流向相反)，于通常的錯(cuò)流方式相比，換質(zhì)效率提高了 15%左右，無(wú)需增加安裝翅片等結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是實(shí)施例1的膜接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是實(shí)施例1的膜接觸器流體俯視示意圖；
[0017]圖3是實(shí)施例2的膜接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是實(shí)施例2的膜接觸器的俯視示意圖。
[0019]圖2和圖4中的虛線表示流體(空氣或者液體)的流動(dòng)路徑。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本用新型作進(jìn)一步的具體描述，但本用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0021 ] 實(shí)施例一
[0022]—種直六棱柱狀狀的高效膜除濕器，如圖1和圖2所示，包括平板膜5和密封條6。多層平板膜5等間距平行疊放，密封條6在各層膜中間的周邊密封并預(yù)留開口，從而形成相互平行并交替排列的溶液流道和空氣流道，空氣流道包括入口 3及其出口 4，溶液流道包括入口 1及其出口 2。
[0023]除濕器呈直六棱柱狀，也就是說(shuō)平板膜5為六邊形，該直六棱柱的側(cè)面沿順時(shí)針?lè)较蛞来螢榈谝粋?cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面、第五側(cè)面和第六側(cè)面，空氣流道的入口3開設(shè)于第一側(cè)面，空氣流道的出口 4開設(shè)于第四側(cè)面，溶液流道的入口 1開設(shè)于第三側(cè)面，溶液流道的出口 2開設(shè)于第六側(cè)面。除濕溶液由入口 1進(jìn)入膜除濕器，從出口 2流出，空氣由入口 3進(jìn)入除濕器，從出口 4出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，溶液和空氣在膜除濕器內(nèi)不再僅僅以錯(cuò)流的方式流動(dòng)，而是以錯(cuò)流和逆流相結(jié)合(準(zhǔn)逆流)的方式流動(dòng)，進(jìn)行熱濕交換，從而實(shí)現(xiàn)空氣除濕。
[0024]本實(shí)施例中，吸水性溶液為二甘醇、三甘醇、LiBr溶液、LiCl溶液、CaC12溶液中的一種或兩種以上的混合液，其一定濃度的溶液平衡水蒸汽壓比一定溫度下純水流體表面的水蒸氣分壓小，這些溶液作為吸水劑具有強(qiáng)烈的吸水性。
[0025]本實(shí)施例中，平板膜5采用的是聚偏氟乙烯多孔膜，并采用表面涂覆一薄層液體硅膠、聚二甲基硅氧烷等對(duì)其改性，增加膜的疏水性。改性后的膜具有選擇透過(guò)性，從而只允許水蒸氣通過(guò)膜進(jìn)行傳遞，而其它的氣體和液體不能透過(guò)膜。
[0026]實(shí)施例二
[0027]如圖3和圖4所示，一種長(zhǎng)方體狀的高效膜接觸器，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:
[0028]除濕器呈長(zhǎng)方體狀，也就是說(shuō)平板膜5為矩形，該長(zhǎng)方體的側(cè)面沿順時(shí)針?lè)较蛞来螢榈谝粋?cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面，空氣流道的入口 7開設(shè)于第一側(cè)面，空氣流道的出口 8開設(shè)于第三側(cè)面，溶液流道的入口 9開設(shè)于第二側(cè)面上靠近第三側(cè)面的一端，溶液流道的出口開設(shè)于第四側(cè)面10上靠近第一側(cè)面的一端。除濕溶液由入口 9進(jìn)入膜除濕器，從出口 10離開溶液流道，空氣由入口 7進(jìn)入除濕器，從出口 8離開空氣流道，溶液和空氣在膜除濕器部分以錯(cuò)流的方式流動(dòng)，部分以逆流的方式流動(dòng)，從而有效提高換質(zhì)效率。
[0029]所述溶液流道和空氣流道的交界面是矩形，設(shè)所述矩形的長(zhǎng)度與寬度的比值(Lo/Wo)為K，則8 < K < 12，K最好等于10。設(shè)所述溶液流道的入口的寬度與第二側(cè)面的底邊寬度的比值(Lin/Lo)為α 1，設(shè)所述溶液流道的出口的寬度與第四側(cè)面的底邊寬度的比值為α2，則
0.08< α1=α2 <0.12,最優(yōu)的，α1=α2=0.1。以上參數(shù)能夠保證流體壓降不大的同時(shí)盡量提高除濕效率，使得空氣流道的壓降保持在較低范圍，不大于20Pa，因此也具有低壓降和低噪音的優(yōu)點(diǎn)。
[0030]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效的膜除濕器，其特征在于:包括相互平行并交替排列的溶液流道和空氣流道，從所述溶液流道的入口朝向所述溶液流道的出口的射線與從所述空氣流道的入口朝向所述空氣流道的出口的射線之間的夾角是鈍角。2.如權(quán)利要求1所述的一種高效的膜除濕器，其特征在于:相鄰的空氣流道和溶液流道之間由平板膜隔開，相鄰的平板膜之間設(shè)置有密封條以密封形成所述溶液流道或者所述空氣流道。3.如權(quán)利要求1所述的一種高效的膜除濕器，其特征在于:該除濕器呈直六棱柱狀，該直六棱柱依次包括第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面、第五側(cè)面和第六側(cè)面，所述空氣流道的入口開設(shè)于第一側(cè)面，所述空氣流道的出口開設(shè)于第四側(cè)面，所述溶液流道的入口開設(shè)于第三側(cè)面，所述溶液流道的出口開設(shè)于第六側(cè)面。4.如權(quán)利要求1所述的一種高效的膜除濕器，其特征在于:所述除濕器呈直四棱柱狀，該直四棱柱依次包括第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面，所述空氣流道的入口開設(shè)于第一側(cè)面，所述空氣流道的出口開設(shè)于第三側(cè)面，所述溶液流道的入口開設(shè)于第二側(cè)面上靠近第三側(cè)面的一端，所述溶液流道的出口開設(shè)于第四側(cè)面上靠近第一側(cè)面的一端。5.如權(quán)利要求4所述的一種高效的膜除濕器，其特征在于:所述溶液流道和空氣流道的交界面是矩形，設(shè)所述矩形的長(zhǎng)度與寬度的比值為K，則8 12。6.如權(quán)利要求4所述的一種高效的膜除濕器，其特征在于:設(shè)所述溶液流道的入口的寬度與第二側(cè)面的底邊寬度的比值為α?，設(shè)所述溶液流道的出口的寬度與第四側(cè)面的底邊寬度的比值為02，則0.08<€11=€12<0.12。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高效的膜除濕器，該膜除濕器的溶液流道的入口和出口的連線與所述空氣流道的入口和出口的連線之間的夾角為鈍角，也就是說(shuō)，空氣流道和溶液流道的流向是準(zhǔn)逆流的（部分溶液的流向與空氣流向相反），于通常的錯(cuò)流方式相比，換質(zhì)效率提高了15%左右，無(wú)需增加安裝翅片等結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】B01D53/22, B01D53/26
【公開號(hào)】CN205145936
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520766580
【發(fā)明人】黃斯珉
【申請(qǐng)人】東莞理工學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日