双转轮低露点除湿机及应用该除湿机的生产装置除湿系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种双转轮低露点除湿机及应用该除湿机的生产装置除湿系统，特别是利用双转轮与循环气路相结合实现生产装置低露点除湿的处理方案。


背景技术：

2.一些精密产品（如锂电池）的生产环境空气湿度对产品品质有很大影响，此时需要在干燥间内进行生产，干燥间在医药、医院、电子、计算机、食品行业同样也得到广泛应用，所述干燥间一般处于露点温度在-40℃以下的低露点环境，目前常见的低露点干燥间主要是通过转轮吸附式除湿机来处理空气，为了达到较好的除湿效果，厂家往往会使用两级转轮串联吸附，如图1所示，现有技术的新风气体和来自于干燥间3000的循环气体混合后依次通过第一转轮1000和第二转轮2000，混合气体依次通过第一转轮1000、第二转轮2000的第一转轮吸附区1010和第二转轮吸附区2010两级除湿，得到干燥的低露点气体，形成送风回到干燥间3000；同时在两级转轮的上游形成再生气体，用于对第一、二转轮的冷却区（1020,2020）冷却和再生区（1030、2030）再生，然后排出至外部环境。
3.该方案结构简单，能在干燥间形成低露点送风，但由于大流量的循环气体需要经过两级转轮，气流的运输、处理的能耗成本较高，且再生气体经过转轮再生区后温度依然较高，直接排出会造成气体余热浪费。


技术实现要素：

4.鉴于现有转轮吸附式除湿机气流的运输、处理的能耗成本较高，且余热浪费程度较高的缺陷，本实用新型的主要目的就是提供一种双转轮低露点除湿机及应用该除湿机的生产装置除湿系统。
5.为了达成上述目的，本实用新型在第一方面提供了一种双转轮低露点除湿机，包括：
6.新风入风口；
7.进风风机；
8.除湿新风排风口，所述除湿新风排风口与生产装置气路连接；
9.排风风机；
10.后冷却装置；
11.其特征在于，还至少包括：
12.第一吸附转轮组件，所述第一吸附转轮组件由至少一第一吸附区、至少一第一再生区和第一加热再生装置组成；
13.第二吸附转轮组件；所述第二吸附转轮组件至少包括一第二吸附区、一第二再生区和第二加热再生装置；
14.所述第一吸附区与所述第二吸附区气路连接，以使从新风入风口流入的新风依次通过所述第一吸附区和所述第二吸附区，并经所述后冷却装置降温后从所述除湿新风排风
口流入所述生产装置；所述第二再生区与所述第一再生区气路连接，以使从第二再生区产生的再生气体对应作为所述第一再生区的再生加热源；
15.循环风入风管，所述循环风入风管连接生产装置与所述第二吸附转轮的所述第二吸附区；
16.再生风循环管，所述再生风循环管连接第二再生区出口与所述第二加热再生装置的入口。
17.可选择的，所述第二吸附转轮装置还包括至少一个冷却区。
18.可选择的，经所述第一吸附区的吸附除湿后的部分新风通过所述第二吸附转轮装置的冷却区，并在所述第二加热再生装置的加热下作为第二再生区的气体加热源。
19.可选择的，先后经所述第二吸附区和后冷却装置吸附除湿冷却后的部分新风通过所述第二吸附转轮装置的冷却区，与经第一吸附区吸附除湿后的新风混合后再次循环进入所述第二吸附区。
20.可选择的，经所述第二吸附区的吸附除湿后且未经所述后冷却装置冷却的部分新风与经所述第二再生区加热产生的部分再生气体混合后再次作为所述第二加热再生装置的气体加热源。
21.进一步的，还包括设置于所述第一吸附转轮组件上游，并与所述第一吸附区气路连接的前冷却装置。
22.进一步的，还包括设置于所述第一吸附转轮组件与所述第二吸附转轮组件之间，并与所述第一吸附区和所述第二吸附区气路连接的中间冷却装置。
23.优选的，所述第一吸附转轮组件仅由一第一吸附区、一第一再生区和第一加热再生装置组成。
24.本实用新型在第二方面提供了一种生产装置除湿系统，包括生产装置和与所述生产装置气路连接的上述的双转轮低露点除湿机。
25.基于上述设计，本实用新型的有益效果是：首先，新风空气经过第一级吸附后与生产装置循环气流混合再经第二吸附，循环气流无需经过两级吸附，减少了大流量循环气流的气流运输距离，节省耗能，且使用一个风机即可实现循环气流和新风的运输；第二，由于生产装置循环气流不通过第一吸附转轮，因此第一吸附转轮组件过风量小，可仅包括一吸附区和一再生区，可以实现第一吸附转轮组件的小型化，节约生产成本；第三，本实用新型第二吸附转轮组件产生的再生气流可循环使用，能够加强余热利用，最大限度的避免了能源的浪费；第四，本实用新型可设置前、中、后三级冷却装置，能够确保全季节送风干空气（sa）的温度低于20℃；最后，第二吸附转轮吸附出口低露点干空气的一部分与再生出口一部分空气以及室外部分空气混合后（室外空气也可不参与混合），送入到第二吸附转轮再生加热器入口，由于第二吸附转轮再生温度降低，所以其可以不设冷却区，实现第二吸附转轮组件的小型化，便于运输，进一步节约了生产成本，有利于市场化应用。
附图说明
26.图1为现有转轮吸附式除湿机结构原理示意图；
27.图2为本实用新型双转轮低露点除湿机第一实施例的结构原理示意图；
28.图3为本实用新型双转轮低露点除湿机第二实施例的结构原理示意图；
29.图4为本实用新型双转轮低露点除湿机第三实施例的结构原理示意图；
30.附图标记说明
31.100.第一吸附转轮组件；101.第一吸附区；103.第一再生区；104.第一加热再生装置；200.第二吸附转轮组件；201.第二吸附区；202.第二冷却区；203.第二再生区；204.第二加热再生装置；300.进风风机；400.排风风机；501.前冷却装置；502.中间冷却装置；503.后冷却装置；600.循环风入风管；700.再生风循环管；1000.第一转轮；1010.第一转轮吸附区；1020.第一转轮冷却区；1030.第一转轮再生区；2000.第二转轮；2010.第二转轮吸附区；2020.第二转轮冷却区；2030.第二转轮再生区；3000.干燥间。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图所示的各实施方式对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
33.同时，在本说明书中，涉及方位的描述，例如上、下、左、右、前、后、内、外、纵向、横向、竖直、水平等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.并且，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
35.为了便于描述，本实用新型各优选实施例选择锂电池干燥间作为生产装置，但应理解的是本实用新型中所述的生产装置不应局限于锂电池干燥间，凡是在生产中需要低温干燥送风的生产装置，如造纸行业、太阳能光伏电池片生产过程、汽车涂装闪干室、半导体制造、制药、食品生产行业等的干燥间都可与本实用新型的双转轮低露点除湿机结合使用，所述锂电池干燥间不应理解为对权利要求中生产装置的限制。
36.图2所示为本实用新型双转轮低露点除湿机第一实施例的结构原理示意图，所述双转轮低露点除湿机包括新风入风口、第一吸附转轮组件100、第二吸附转轮组件200、进风风机300、排风风机400、除湿新风排风口、前冷却装置501、中间冷却装置502、后冷却装置503和循环风入风管600；其中，本实施例中所述第一吸附转轮组件100由一第一吸附区101、一第一再生区103和第一加热再生装置104组成；所述第二吸附转轮组件200由一第二吸附区201、一第二冷却区202、一第二再生区203和第二加热再生装置204，所述前冷却装置501、中间冷却装置502、后冷却装置503优选为低温冷冻水表冷器、低温不冻液或制冷冷媒直接蒸发中的至少一种。尽管本实施例选用两组吸附转轮组件，且每个吸附转轮组件各设置一个吸附区，但应该理解的是这只是本实用新型较佳的实施例，本领域技术人员可根据新风干燥度的需要设置更多依次串联的吸附转轮组件和/或在各吸附转轮组件上设置多个吸附区。另外，虽然本实施例选用前、中、后三级冷却装置，但应该理解的是其只代表一种较佳的
实施例，其中前冷却装置501和中间冷却装置502并非本实用新型为解决技术问题所必需的组件，其二者不应该被理解为对权利要求保护范围的限缩。
37.如图2所示，所述第一吸附区101与所述第二吸附区201气路连接，以使从新风入风口流入并经前冷却装置501冷却后的新风依次通过所述第一吸附区101、中间冷却装置502和所述第二吸附区201，并经所述后冷却装置503进一步冷却降温后从所述除湿新风排风口流入所述生产装置3000。经过二级吸附除湿和三级冷却装置降温后进入生产装置的新风气体湿度可降至0.024g/kg（-50℃dp），温度可降至15℃，完全满足烘干要求；而为了尽可能降低第一吸附转轮组件100的过风量，节省耗能，本实施例还设置了循环风入风管600，所述循环风入风管600连接生产装置3000与所述第二吸附转轮组件200的所述第二吸附区201，由此，新风空气经过第一级吸附后与循环风入风管600内的循环气流混合再经第二级吸附，所述循环气流无需经过两级吸附，减少了大流量循环气流的气流运输距离，节省耗能，使用一个进风风机300即可实现循环气流和新风的运输；另外，由于循环气流在第二吸附转轮组件200前与新风进行混合，因此第二吸附转轮组件200处风量有足够的保证，第一吸附转轮组件100无需过大的过风量，因此第一吸附转轮组件100无需设置冷却区，仅需设置吸附区和再生区，从而可将其尺寸减小，实现第一吸附转轮组件100的小型化。进一步的，所述第二吸附转轮组件200的第二再生区203与所述第一吸附转轮组件100的第一再生区103气路连接，以使从第二再生区203产生的再生气体对应作为所述第一再生区103的再生加热源，如此设置可尽可能利用气体余热，降低加热再生装置的耗电功率；而为了进一步提高气体余热利用度，本实施例还设置第二循环气体流路，通过再生风循环管700连接第二再生区203出口与所述第二加热再生装置204的入口，即：将经所述第二再生区203加热再生产生的部分再生气体循环回第二再生区，与经所述第一吸附区的吸附除湿，并经所述第二冷却区202升温后的部分新风和外界新风混合后再次循环通过所述第二加热再生装置204，作为第二再生区203的气体加热源。该第二循环气体流路将第二吸附转轮组件200产生的再生气流循环使用，能够加强余热利用，最大限度的避免了能源的浪费。但应该理解的是，本实施例第二循环气体流路中也可不混合外界新风，且第二循环气体流路只代表一种较佳的实施例，并非本实用新型为解决技术问题所必需的组件，不应该被理解为对权利要求保护范围的限缩。
38.图3所示为本实用新型双转轮低露点除湿机第二实施例的结构原理示意图，与第一实施例相比，其主要区别在于新风通过第二吸附转轮组件200的第二冷却区202的方式不同，在本实施例中增设了第三循环气体流路，所述第三循环气体流路具体为：先后经所述第二吸附区201和后冷却装置503吸附除湿冷却后的部分低温、低露点干空气以与吸附空气相反的流向送入到所述第二冷却区202，与经第一吸附区101吸附除湿后的新风、从生产装置3000返回的回风空气三者混合后再次循环进入所述第二吸附转轮组件200的第二吸附区201。与第一实施例相比，本实施例中经过后冷却装置503的气流为低温干燥气流，对第二冷却区202的冷却效果更佳。
39.图4所示为本实用新型双转轮低露点除湿机第三实施例的结构原理示意图，与第一实施例和第二实施例相比，本实施例将经所述第二吸附转轮组件200第二吸附区201的吸附除湿后且未经所述后冷却装置503冷却的部分低露点干空气与经所述第二再生区202加热产生的部分再生气体和室外部分空气混合后再次作为所述第二加热再生装置204的气体加热源。本实施例中，由于第二吸附再生转轮组件200再生温度降低，所以第二吸附再生转
轮组件200可以不设冷却区，从而实现第二吸附转轮组件的小型化，便于运输，进一步节约了生产成本，有利于市场化应用。但应该理解的是，本实施例第二循环气体流路中也可不混合外界新风，仅将经所述第二吸附转轮组件200第二吸附区201的吸附除湿后且未经所述后冷却装置503冷却的部分低露点干空气与经所述第二再生区202加热产生的部分再生气体两者进行混合作为气体加热源，所述外界新风不应视为对本实用新型权利要求保护范围的限缩。将上述三实施例结合具体数据而言，室外新风以初始温度35℃、风量6600m
³
/h，湿度28.92g/kg由新风入风口流入所述前冷却装置501，经前冷却装置501进行一级冷却后，新风以温度15℃、风量6600m
³
/h，湿度10.11g/kg进入第一吸附转轮组件100的第一吸附区101，经第一吸附区101除湿吸附后，出风空气湿度变为4g/kg，进一步经中间冷却装置502进行二级冷却后，出风温度将进一步降至15℃。
40.实施例一中，由中间冷却装置502出风的低温、低露点气体将与由循环风入风管600导入的生产装置内的温度20℃、风量7800m
³
/h，湿度0.388g/kg的循环气体混合以形成混合气体，上述混合气体中一股以温度20.4℃、风量14400m
³
/h、湿度2.044g/kg流入第二吸附区201，经第二吸附区201的二级除湿吸附后以及后冷却装置503的三级冷却后，以温度15℃、风量12000m
³
/h，湿度0.024g/kg导入生产装置内；上述混合气体中另一股以温度20.4℃、风量2400m
³
/h，湿度2.044g/kg流入第二冷却区202，经第二冷却区202加热后的出风空气与第二再生区循环回输的部分再生气体（第二循环气体）及外界空气相互混合，以温度67.5℃、风量3432m
³
/h，湿度6.39g/kg流入第二再生加热装置204再次进行加热到115℃后送到第二再生区203进行再生；而第二再生区出口未进入循环回输的另一部分再生气体则作为第一吸附转轮组件100再生区103的气体加热源，在第一再生加热装置104的加热下，产生温度115℃、风量2400m
³
/h，湿度16.49g/kg的再生气体送到第一再生区103、由第一再生区103排出气体湿度上升到33.3g/kg之后被排出到外部大气中。
41.实施例二中，由中间冷却装置502出风的低温、低露点气体将与由循环风入风管600导入的生产装置内的第一循环气体以及第三循环气体流路内的循环气体（下述第三循环气体）混合以形成混合气体，上述混合气体以温度25.5℃、风量13200m
³
/h、湿度1.51g/kg流入第二吸附区201，经第二吸附区201的二级除湿吸附以及后冷却装置503的三级冷却后，一股以温度15℃、风量12000m
³
/h，湿度0.024g/kg导入生产装置内，接着经生产装置内部烘干操作后，进入循环风入风管600的第一循环气体的温度、风量及湿度依次变为25℃、7800 m
³
/h、0.388g/kg;而另一股经第二冷却区202的加热效应后，所形成的第三循环气体的温度、风量及湿度也依次变为65℃、1200 m
³
/h、0.024g/kg。而第二再生区循环回输的部分再生气体（第二循环气体）及外界空气相互混合，以温度45℃、风量3771m
³
/h，湿度30.3g/kg流入第二再生加热装置204，并再次进行加热再生；而第二再生区未进入循环回输的另一部分再生气体则作为第一吸附转轮组件100再生区的气体加热源，在第一再生加热装置104的加热下，产生温度115℃、风量3000m
³
/h，湿度35.48g/kg的再生气体进入第一再生区103、对第一转轮100再生后排出到外部大气。
42.实施例三中，由中间冷却装置502出风的低温、低露点气体将与由循环风入风管600导入的生产装置内的第一循环气体混合以形成混合气体，上述混合气体以温度20.6℃、风量14000m
³
/h、湿度1.988g/kg流入第二吸附区201，经第二吸附区201的二级除湿吸附后，一股以温度29℃、风量12000m
³
/h、湿度0.024g/kg流入后冷却装置503，经其三级冷却后，以
温度15℃、风量12000m
³
/h、湿度0.024g/kg导入生产装置内，接着经生产装置内部烘干操作后，进入循环风入风管600的第一循环气体的温度、风量及湿度依次变为25℃、7800 m
³
/h， 0.388g/kg;而另一股直接流向第二再生区203，与第二再生区循环回输的部分再生气体（第二循环气体）及外界空气相互混合，从而以温度55℃、风量4000m
³
/h、湿度12g/kg流入第二再生加热装置204，并再次进行加热再生；而第二再生区未进入第二循环气体的另一部分再生气体则作为第一吸附转轮组件100再生区的气体加热源，在第一再生加热装置104的加热下，产生温度115℃、风量3000m
³
/h，湿度18.87g/kg的再生气体进入到第一再生区103、对第一转轮100再生后变为温度68℃、风量3000 m
³
/h，湿度31.5g/kg的气体排出到外部大气。
43.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
44.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。