一种能量耦合回收式低露点高温机组的制作方法

1.本发明涉及除湿机领域，尤其涉及一种能量耦合回收式低露点高温机组。


背景技术：

2.目前，在锂电池生产工序中有一个化成工序比较特殊，工艺要求一般为：温度达到50度左右，露点温度-40度左右进行化成，含水量约为0.08g/kg，对锂电池的性能最佳。本身低露点除湿机组的运行能耗就很大，送风出口温度又低。行业中的做法是：将进二级转轮前的空气进行降温到20度以下，再经过转轮进行深度除湿，将二级转轮处理后的低温干燥空气进行加热处理再送出。二级转轮前进行降温处理，二级转轮后进行加温处理，二者能耗叠加，运行能耗超大。
3.但是，现有的除湿机的应用存在以下缺陷：
4.低露点除湿机出口温度一般只有20度以下，要将风加热到50度送到车间，这部份能耗太大，运行成本太高。这部份主要由电加热或蒸汽、热水完成，但能耗都很高。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能量耦合回收式低露点高温机组，其能解决运行成本高、能耗高的问题。
6.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种能量耦合回收式低露点高温机组，包括处理侧线路组件、再生侧线路组件、辅助侧线路组件，所述处理侧线路组件包括依次连接的第一表冷器、第一转轮、风机组件、蒸发器、第二表冷器、第二转轮的处理区、冷凝器；所述第二转轮设置有转轮处理区、转轮回收区、转轮再生区；所述再生侧线路组件包括依次连接的再生连接管、转轮回收区、第二再生加热器、转轮再生区、第一再生加热器、再生排风机，所述再生连接管与所述风机组件连接；所述辅助侧线路组件包括第一辅助线路、第二辅助线路，所述第一辅助线路包括膨胀阀、与膨胀阀连接的干燥器，所述膨胀阀的端部与所述蒸发器连接，所述干燥器的端部与所述冷凝器连接；所述第二辅助线路包括压缩机，所述压缩机的两端分别与所述冷凝器、蒸发器连接。
8.进一步地，所述再生排风机的输出端设置有再生气流输出管。
9.进一步地，所述冷凝器设置有处理气流输出管。
10.进一步地，所述再生气流输出管的输出方向与所述处理气流输出管相反。
11.进一步地，所述第一转轮和所述风机组件之间设置有回风管路。
12.进一步地，所述第二转轮位于所述第二表冷器和所述冷凝器之间。
13.进一步地，所述转轮处理区的面积大于所述转轮回收区、转轮再生区，所述转轮处理区的面积为所述转轮回收区的六倍，所述转轮回收区的面积与所述转轮再生区相同。
14.进一步地，所述蒸发器位于所述风机组件和所述第二表冷器之间。
15.进一步地，所述第一转轮位于所述第一再生加热器和再生排风机之间并通过所述
第一再生加热器流出的气流再生。
16.进一步地，所述能量耦合回收式低露点高温机组还包括若干个连接管路，各组件之间的连接采用连接管路连接。
17.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
18.所述再生侧线路组件包括依次连接的再生连接管、转轮回收区、第二再生加热器、转轮再生区、第一再生加热器、再生排风机，所述再生连接管与所述风机组件连接；所述辅助侧线路组件包括第一辅助线路、第二辅助线路，所述第一辅助线路包括膨胀阀、与膨胀阀连接的干燥器，所述膨胀阀的端部与所述蒸发器连接，所述干燥器的端部与所述冷凝器连接；所述第二辅助线路包括压缩机，所述压缩机的两端分别与所述冷凝器、蒸发器连接。利用热泵的冷热交换的原理，将蒸发器安装在风机与表冷器之间，冷凝器安装在送风口。利用蒸发器在二级转轮前进行降温处理，一般降到30度左右，然后进入二级转轮进行除湿，温度有所上升约为35度，再用冷凝器由35升到50度左右，能耗至少节省45％以上。且电目前是最清洁能洁，使用过程中不产生二氧化碳，设备的整体能耗比原来节省45％以上。
19.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
20.图1为本发明能量耦合回收式低露点高温机组中一较佳实施例的立体图；
21.图2为现有技术中常规高温化成低露点系统的数据图；
22.图3为实施本技术之后的数据图。
23.图中：1、第一表冷器；2、第一转轮；3、风机组件；4、第二表冷器；5、第二转轮；6、第二再生加热器；7、第一再生加热器；8、再生排风机；9、再生连接管；21、压缩机；22、冷凝器；23、干燥器；24、膨胀阀；25、蒸发器；51、转轮处理区；52、转轮回收区； 53、转轮再生区。
具体实施方式
24.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
25.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.请参阅图1，一种能量耦合回收式低露点高温机组，包括处理侧线路组件、再生侧
线路组件、辅助侧线路组件，所述处理侧线路组件包括依次连接的第一表冷器1、第一转轮2、风机组件3、蒸发器25、第二表冷器4、第二转轮5的处理区、冷凝器22；所述第二转轮5设置有转轮处理区51、转轮回收区52、转轮再生区53；所述再生侧线路组件包括依次连接的再生连接管9、转轮回收区52、第二再生加热器6、转轮再生区53、第一再生加热器7、再生排风机8，所述再生连接管9与所述风机组件3连接；所述辅助侧线路组件包括第一辅助线路、第二辅助线路，所述第一辅助线路包括膨胀阀24、与膨胀阀 24连接的干燥器23，所述膨胀阀24的端部与所述蒸发器25连接，所述干燥器23的端部与所述冷凝器22连接；所述第二辅助线路包括压缩机21，所述压缩机21的两端分别与所述冷凝器22、蒸发器25 连接。利用热泵的冷热交换的原理，将蒸发器安装在风机与表冷器之间，冷凝器安装在送风口。利用蒸发器在二级转轮前进行降温处理，一般降到30度左右，然后进入二级转轮进行除湿，温度有所上升约为35度，再用冷凝器由35升到50度左右，能耗至少节省45％以上。且电目前是最清洁能洁，使用过程中不产生二氧化碳，设备的整体能耗比原来节省45％以上。
28.优选的，所述再生排风机8的输出端设置有再生气流输出管。所述冷凝器22设置有处理气流输出管。所述再生气流输出管的输出方向与所述处理气流输出管相反。所述第一转轮2和所述风机组件3之间设置有回风管路。所述第二转轮5位于所述第二表冷器4和所述冷凝器22之间。所述转轮处理区51的面积大于所述转轮回收区52、转轮再生区53，所述转轮处理区51的面积为所述转轮回收区的六倍，所述转轮回收区52的面积与所述转轮再生区53相同。所述蒸发器 25位于所述风机组件3和所述第二表冷器4之间。
29.优选的，所述第一转轮2位于所述第一再生加热器7和再生排风机8之间并通过所述第一再生加热器7流出的气流再生。所述能量耦合回收式低露点高温机组还包括若干个连接管路，各组件之间的连接采用连接管路连接。整个装置结构紧凑，结构新颖，设计巧妙，适用性强，便于推广。
30.请具体参阅图2，图2为常规高温化成低露点系统的数据图，分析如下：
31.1)、锂电工艺中的化成工艺要求除湿机组送到车间的空气温度为 55-57度之间，含水量为0.01g/kg以下。要达到这个条件，需要利用到冷冻除湿和转轮除湿的原理，原理分析在此取消，尤其是双转轮的原理。从流程图中看，进入二级转轮的含水量只有0.54g/kg，想处理到0.01g/kg以下，需要对进二级转轮前的空气进行降温处理，根据转轮的特性，降温越低除湿效果越好。根据能量守恒原理，因二级转轮的处理量很少，如果空气降温越低，经过转轮后的空气越低，然后由很低的空气温度加热到55或57度送到车间，这个能耗是具大的。
32.2)、以风量为25000m3/h的低露点高温机组为例说明，进二级转轮前温度由44.6度降温到35度，需要制冷功率为92kw，如果按制冷机的cop值为3计算，需要约30kw的用电量。二级转轮后温度由39.5度升到57度，需要158kw的热量，理想化也等于158kw 用电量。
33.3)、两项合计需要用电量为188kw即30 158。
34.请具体参阅图3，图3为实施本技术之后的数据图，经过技术创新和发明后，至少有40％的节能，分析如下：
35.1)发明点是利用了能量转移的原量，将二级转轮前的热量通过压缩机转移到二级转轮后，达到了节能的目的。二级转轮前温度由 44.5度降温到35度，同时需要92kw能量，按压缩机即耦合发生器的综合cop为3计算，需要30kw的电用量。二级转轮后需要将39.5 度升
到57度，需要158kw热量，按压缩机即耦合发生器的综合cop 为3.5，因不带冷却塔和水泵，综合cop高些，需要45kw用电量。选36匹机组耦合发生器能满足二级转轮前能量要求，也产生约 108kw热量，余下的50kw用电加热补偿。
36.2)36匹制冷机组用电量约为27kw。相当于27kw的制冷机产生92kw的冷量和108kw的热量
37.综上所述：
38.1、一般常规系统达到要求，需要188kw的用电量；
39.2、创新发明后，达到同样的要求，需要87kw的用电量；
40.3、138kw用电量与77kw用电量，一小时节省了61kw。
41.4、节能比计算：1-77/138＝45％；
42.5、如果按节省的费用来计算，一年运行费用节省约为： 61*24*30*11＝48万度电，24指一天时间，30指一个月天数，11指一年约工作时间。
43.需要说明的是，结合机组特点和化成的特性，热泵机组与低露点转轮除湿机的结合，在行业属首例，能带来具大收益和降低设备的运行成本。
44.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。