一種離心式除濕機(jī)及其除濕方法與應(yīng)用

　　一種離心式除濕機(jī)及其除濕方法與應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬食品輕化工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離心式除濕機(jī)及其除濕方法與應(yīng)用?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]空氣濕度調(diào)節(jié)是食品加工中常見(jiàn)的單元操作，對(duì)食品品質(zhì)有重要影響。目前常見(jiàn)的濕度控制方法有相變除濕、混合除濕和吸附除濕等方式。[0003]例如中國(guó)實(shí)用新型專利審定號(hào)文獻(xiàn)CNU公開了一種食品車間冷凍除濕機(jī)，該設(shè)備利用相變除濕的原理，主要由具有進(jìn)氣口和出氣口的主體殼體、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和離心風(fēng)機(jī)組成。這種降溫相變除濕裝置常造成傳熱面過(guò)冷結(jié)霜現(xiàn)象，因而增加了傳熱阻力，使除濕效率下降，而當(dāng)除濕機(jī)在低溫環(huán)境中工作時(shí)，還要進(jìn)行間歇性除霜，影響了除濕機(jī)的工作效率。[0004]轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)利用了吸附除濕的原理，其主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的蜂窩狀吸濕轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪中填充了載有吸濕劑的波紋介質(zhì)，該介質(zhì)在除濕區(qū)內(nèi)與濕空氣接觸而降低潮濕空氣中的含水量，然后進(jìn)入再生區(qū)通過(guò)高溫使吸附劑中的水分汽化脫水，以降低吸濕劑的含水量，提高其吸水能力，再進(jìn)入除濕區(qū)進(jìn)行循環(huán)連續(xù)除濕。該設(shè)備僅適于較低相對(duì)濕度情況的除濕，而且存在運(yùn)行能耗大，轉(zhuǎn)輪使用壽命短等問(wèn)題。[0005]直接混合除濕是將相對(duì)濕度較低的空氣與濕空氣直接接觸混合，這種方法節(jié)能，但受空氣濕度影響大，除濕量有限?！景l(fā)明內(nèi)容】[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有除濕機(jī)工作效率低、只適合較低空氣濕度除濕的北方地區(qū)等技術(shù)不足，提供一種對(duì)濕空氣特別是高濕度空氣（如中國(guó)南方）進(jìn)行高效除濕的離心式除濕機(jī)。本發(fā)明的除濕機(jī)采用帶有冷卻壁面的離心分離器，通過(guò)冷凝除濕，并利用濕空氣中水分的密度比空氣大很多的原理，在離心力的作用下，使兩者分離，得到相對(duì)濕度較低的干空氣。本發(fā)明對(duì)于高濕度空氣的除濕效果尤為明顯，同時(shí)可以降低除濕能耗。[0007]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：[0008]-種離心式除濕機(jī)，包括分離錐筒、頂筒和收集器。其特征在于：所述的頂筒由外圓筒、進(jìn)氣管和內(nèi)圓筒組成；所述收集器由自動(dòng)排水閥及貯水斗組成；所述的分離錐筒的大口端與頂筒的外圓筒連接，錐口端與收集器的自動(dòng)排水閥相連；所述的自動(dòng)排水閥的出口端與貯水斗連接；所述外圓筒上部側(cè)面沿筒體切線方向設(shè)有進(jìn)氣管，所述外圓筒和分離錐筒的內(nèi)/外部設(shè)有冷卻裝置，所述冷卻裝置內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口。[0009]所述冷卻裝置或?yàn)樵O(shè)置在外圓筒和分離錐筒外的夾套。[0010]所述冷卻裝置或?yàn)樵O(shè)置在外圓筒和分離錐筒外的冷流體箱。[0011]所述冷卻裝置或?yàn)樵O(shè)置在外圓筒和分離錐筒內(nèi)的內(nèi)置盤管。[0012]所述冷卻裝置或?yàn)樵O(shè)置在外圓筒和分離錐筒外的外置盤管。[0013]所述外圓筒直徑大于內(nèi)圓筒，所述內(nèi)圓筒與排氣管道連接。[0014]所述外圓筒和分離錐筒的總高度大于外圓筒的直徑。[0015]采用所述的離心式除濕機(jī)進(jìn)行除濕的方法，其特征在于，所述方法包括步驟如下：[0016]1)冷卻裝置中通入冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)溫度記為T1;[0017]2)濕氣體由進(jìn)氣管通過(guò)外圓筒進(jìn)入分離錐筒內(nèi)，形成向分離錐筒底部移動(dòng)的螺旋氣流，濕氣體中的水分在分離錐筒壁面形成冷凝液，所述濕氣體溫度記為Τ2;[0018]3)所述步驟2)的冷凝液經(jīng)連接管進(jìn)入收集器中，而氣流在分離錐筒中心軸附近呈螺旋上升，經(jīng)內(nèi)圓筒引出，從而得到干氣體，完成空氣的除濕；[0019]按照以下公式計(jì)算：Τ2-1彡2°C，冷卻介質(zhì)為液體或氣體。[0020]所述的離心式除濕機(jī)在空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)和食品干燥中的應(yīng)用。[0021]為了適應(yīng)不同的加工需要，本發(fā)明裝置可以選配一些溫控系統(tǒng)，包括冷水機(jī)、溫濕度控制機(jī)、電子流量計(jì)、換熱器等，這些外購(gòu)器件或零部件都可以從商購(gòu)渠道獲得，從而能達(dá)到生產(chǎn)所需空氣的溫濕度要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)有手冊(cè)和文獻(xiàn)可以很方便的實(shí)施本發(fā)明。[0022]本發(fā)明的有益效果是：[0023]本發(fā)明的裝置采用帶有冷卻壁面的離心分離器，對(duì)于高濕度空氣（例如中國(guó)南方地區(qū)）的除濕效果尤為明顯。由于本發(fā)明是基于離心分離的原理對(duì)食品加工車間進(jìn)行除濕，因而可以降低除濕能耗，提高除濕效率?！靖綀D說(shuō)明】[0024]圖1:為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖2:為圖1的俯視圖。[0026]圖3:本發(fā)明實(shí)施例2中的冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖4:本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。[0028]圖5:本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]圖6:本發(fā)明實(shí)施例6的除濕流程圖。[0030]其中：1_外圓筒，2-分離錐筒，3-內(nèi)圓筒，4-進(jìn)氣管，5-自動(dòng)排水閥，6-貯水斗，7-夾套，8-進(jìn)口，9-出口，10-冷流體箱，11-第一進(jìn)口，12-第一出口，13-第二進(jìn)口，14-內(nèi)置盤管，15-第二出口，16-第三進(jìn)口，17-外置盤管，18-第三出口?！揪唧w實(shí)施方式】[0031]下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。[0032]實(shí)施例1(包含夾套式冷卻裝置）[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的裝置及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0034]如圖1，圖2所示，一種離心式除濕機(jī)，包括分離錐筒2、頂筒和收集器。其特征在于：所述的頂筒由外圓筒1、進(jìn)氣管4和內(nèi)圓筒3組成；所述收集器由自動(dòng)排水閥5及貯水斗6組成；所述的分離錐筒2的大口端與頂筒的外圓筒1連接，錐口端與收集器的自動(dòng)排水閥5相連；所述的自動(dòng)排水閥5的出口端與貯水斗6連接；所述外圓筒1上部側(cè)面沿筒體切線方向設(shè)有進(jìn)氣管4,所述外圓筒1和分離錐筒2的外部設(shè)有冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口8和冷卻介質(zhì)出口9。[0035]所述冷卻裝置為設(shè)置在外圓筒1和分離錐筒2外側(cè)的夾套7。[0036]所述外圓筒1直徑大于內(nèi)圓筒3,所述內(nèi)圓筒3與排氣管道連接。[0037]實(shí)施例2(包含浸沒(méi)式冷卻裝置）[0038]如圖3所示，一種離心式除濕機(jī)，包括分離錐筒2、頂筒和收集器。其特征在于：所述的頂筒由外圓筒1、進(jìn)氣管4和內(nèi)圓筒3組成；所述收集器由自動(dòng)排水閥5及貯水斗6組成；所述的分離錐筒2的大口端與頂筒的外圓筒1連接，錐口端與收集器的自動(dòng)排水閥5相連；所述的自動(dòng)排水閥5的出口端與貯水斗6連接；所述外圓筒1上部側(cè)面沿筒體切線方向設(shè)有進(jìn)氣管4,所述外圓筒1和分離錐筒2的外部設(shè)有冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口11和冷卻介質(zhì)出口12。[0039]所述冷卻裝置為設(shè)置在外圓筒1和分離錐筒2外側(cè)的冷流體箱10。[0040]所述外圓筒1直徑大于內(nèi)圓筒3,所述內(nèi)圓筒3與排氣管道連接。[0041]實(shí)施例3(包含內(nèi)置盤管式冷卻裝置）[0042]如圖3所示，一種離心式除濕機(jī)，包括分離錐筒2、頂筒和收集器。其特征在于：所述的頂筒由外圓筒1、進(jìn)氣管4和內(nèi)圓筒3組成；所述收集器由自動(dòng)排水閥5及貯水斗6組成；所述的分離錐筒2的大口端與頂筒的外圓筒1連接，錐口端與收集器的自動(dòng)排水閥5相連；所述的自動(dòng)排水閥5的出口端與貯水斗6連接；所述外圓筒1上部側(cè)面沿筒體切線方向設(shè)有進(jìn)氣管4,所述外圓筒1和分離錐筒2的內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口13和冷卻介質(zhì)出口15。[0043]所述冷卻裝置為設(shè)置在外圓筒1和分離錐筒2內(nèi)的內(nèi)置盤管14。[0044]所述外圓筒1直徑大于內(nèi)圓筒3,所述內(nèi)圓筒3與排氣管道連接。[0045]實(shí)施例4(包含外置盤管式冷卻裝置））[0046]如圖3所示，一種離心式除濕機(jī)，包括分離錐筒2、頂筒和收集器。其特征在于：所述的頂筒由外圓筒1、進(jìn)氣管4和內(nèi)圓筒3組成；所述收集器由自動(dòng)排水閥5及貯水斗6組成；所述的分離錐筒2的大口端與頂筒的外圓筒1連接，錐口端與收集器的自動(dòng)排水閥5相連；所述的自動(dòng)排水閥5的出口端與貯水斗6連接；所述外圓筒1上部側(cè)面沿筒體切線方向設(shè)有進(jìn)氣管4,所述外圓筒1和分離錐筒2的外部設(shè)有冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口16和冷卻介質(zhì)出口18。[0047]所述冷卻裝置為設(shè)置在外圓筒1和分離錐筒2內(nèi)的外置盤管17。[0048]所述外圓筒1直徑大于內(nèi)圓筒3,所述內(nèi)圓筒3與排氣管道連接。[0049]實(shí)施例5:除濕效果比較[0050]為了驗(yàn)證本發(fā)明的實(shí)施方式，本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1-4的除濕機(jī)進(jìn)行了除濕效果的對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下所述。[0051]技術(shù)條件：[0052]濕空氣的狀態(tài)為：[0053]濕熱空氣溫度60°C，相對(duì)濕度85%，流量為1000kg/h。[0054]除濕介質(zhì)參數(shù)：[0055]5°C自來(lái)水冷卻，流量為1000kg/h。[0056]參見(jiàn)圖1、圖3-圖5,濕熱空氣經(jīng)由氣體輸送管道輸送到帶冷卻壁面的離心分離器，分別由進(jìn)氣管4沿切線