一种离心式除湿机及其除湿方法与应用

一种离心式除湿机及其除湿方法与应用

　　一种离心式除湿机及其除湿方法与应用【技术领域】[0001]本发明属食品轻化工机械技术领域，具体涉及一种离心式除湿机及其除湿方法与应用。【背景技术】[0002]空气湿度调节是食品加工中常见的单元操作，对食品品质有重要影响。目前常见的湿度控制方法有相变除湿、混合除湿和吸附除湿等方式。[0003]例如中国实用新型专利审定号文献CNU公开了一种食品车间冷冻除湿机，该设备利用相变除湿的原理，主要由具有进气口和出气口的主体壳体、蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和离心风机组成。这种降温相变除湿装置常造成传热面过冷结霜现象，因而增加了传热阻力，使除湿效率下降，而当除湿机在低温环境中工作时，还要进行间歇性除霜，影响了除湿机的工作效率。[0004]转轮除湿机利用了吸附除湿的原理，其主体结构是一个不断旋转的蜂窝状吸湿转轮，转轮中填充了载有吸湿剂的波纹介质，该介质在除湿区内与湿空气接触而降低潮湿空气中的含水量，然后进入再生区通过高温使吸附剂中的水分汽化脱水，以降低吸湿剂的含水量，提高其吸水能力，再进入除湿区进行循环连续除湿。该设备仅适于较低相对湿度情况的除湿，而且存在运行能耗大，转轮使用寿命短等问题。[0005]直接混合除湿是将相对湿度较低的空气与湿空气直接接触混合，这种方法节能，但受空气湿度影响大，除湿量有限。【发明内容】[0006]本发明的目的在于克服现有除湿机工作效率低、只适合较低空气湿度除湿的北方地区等技术不足，提供一种对湿空气特别是高湿度空气（如中国南方）进行高效除湿的离心式除湿机。本发明的除湿机采用带有冷却壁面的离心分离器，通过冷凝除湿，并利用湿空气中水分的密度比空气大很多的原理，在离心力的作用下，使两者分离，得到相对湿度较低的干空气。本发明对于高湿度空气的除湿效果尤为明显，同时可以降低除湿能耗。[0007]本发明通过以下技术方案实现：[0008]-种离心式除湿机，包括分离锥筒、顶筒和收集器。其特征在于：所述的顶筒由外圆筒、进气管和内圆筒组成；所述收集器由自动排水阀及贮水斗组成；所述的分离锥筒的大口端与顶筒的外圆筒连接，锥口端与收集器的自动排水阀相连；所述的自动排水阀的出口端与贮水斗连接；所述外圆筒上部侧面沿筒体切线方向设有进气管，所述外圆筒和分离锥筒的内/外部设有冷却装置，所述冷却装置内设有冷却介质进口和冷却介质出口。[0009]所述冷却装置或为设置在外圆筒和分离锥筒外的夹套。[0010]所述冷却装置或为设置在外圆筒和分离锥筒外的冷流体箱。[0011]所述冷却装置或为设置在外圆筒和分离锥筒内的内置盘管。[0012]所述冷却装置或为设置在外圆筒和分离锥筒外的外置盘管。[0013]所述外圆筒直径大于内圆筒，所述内圆筒与排气管道连接。[0014]所述外圆筒和分离锥筒的总高度大于外圆筒的直径。[0015]采用所述的离心式除湿机进行除湿的方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：[0016]1)冷却装置中通入冷却介质，冷却介质温度记为T1;[0017]2)湿气体由进气管通过外圆筒进入分离锥筒内，形成向分离锥筒底部移动的螺旋气流，湿气体中的水分在分离锥筒壁面形成冷凝液，所述湿气体温度记为Τ2;[0018]3)所述步骤2)的冷凝液经连接管进入收集器中，而气流在分离锥筒中心轴附近呈螺旋上升，经内圆筒引出，从而得到干气体，完成空气的除湿；[0019]按照以下公式计算：Τ2-1彡2°C，冷却介质为液体或气体。[0020]所述的离心式除湿机在空气状态调节和食品干燥中的应用。[0021]为了适应不同的加工需要，本发明装置可以选配一些温控系统，包括冷水机、温湿度控制机、电子流量计、换热器等，这些外购器件或零部件都可以从商购渠道获得，从而能达到生产所需空气的温湿度要求，本领域的技术人员通过现有手册和文献可以很方便的实施本发明。[0022]本发明的有益效果是：[0023]本发明的装置采用带有冷却壁面的离心分离器，对于高湿度空气（例如中国南方地区）的除湿效果尤为明显。由于本发明是基于离心分离的原理对食品加工车间进行除湿，因而可以降低除湿能耗，提高除湿效率。【附图说明】[0024]图1:为本发明的总体结构示意图。[0025]图2:为图1的俯视图。[0026]图3:本发明实施例2中的冷却装置结构示意图。[0027]图4:本发明实施例3的结构示意图。[0028]图5:本发明实施例4的结构示意图。[0029]图6:本发明实施例6的除湿流程图。[0030]其中：1_外圆筒，2-分离锥筒，3-内圆筒，4-进气管，5-自动排水阀，6-贮水斗，7-夹套，8-进口，9-出口，10-冷流体箱，11-第一进口，12-第一出口，13-第二进口，14-内置盘管，15-第二出口，16-第三进口，17-外置盘管，18-第三出口。【具体实施方式】[0031]下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。[0032]实施例1(包含夹套式冷却装置）[0033]以下结合附图对本发明的装置及应用进行详细说明。[0034]如图1，图2所示，一种离心式除湿机，包括分离锥筒2、顶筒和收集器。其特征在于：所述的顶筒由外圆筒1、进气管4和内圆筒3组成；所述收集器由自动排水阀5及贮水斗6组成；所述的分离锥筒2的大口端与顶筒的外圆筒1连接，锥口端与收集器的自动排水阀5相连；所述的自动排水阀5的出口端与贮水斗6连接；所述外圆筒1上部侧面沿筒体切线方向设有进气管4,所述外圆筒1和分离锥筒2的外部设有冷却装置，所述冷却装置设有冷却介质进口8和冷却介质出口9。[0035]所述冷却装置为设置在外圆筒1和分离锥筒2外侧的夹套7。[0036]所述外圆筒1直径大于内圆筒3,所述内圆筒3与排气管道连接。[0037]实施例2(包含浸没式冷却装置）[0038]如图3所示，一种离心式除湿机，包括分离锥筒2、顶筒和收集器。其特征在于：所述的顶筒由外圆筒1、进气管4和内圆筒3组成；所述收集器由自动排水阀5及贮水斗6组成；所述的分离锥筒2的大口端与顶筒的外圆筒1连接，锥口端与收集器的自动排水阀5相连；所述的自动排水阀5的出口端与贮水斗6连接；所述外圆筒1上部侧面沿筒体切线方向设有进气管4,所述外圆筒1和分离锥筒2的外部设有冷却装置，所述冷却装置设有冷却介质进口11和冷却介质出口12。[0039]所述冷却装置为设置在外圆筒1和分离锥筒2外侧的冷流体箱10。[0040]所述外圆筒1直径大于内圆筒3,所述内圆筒3与排气管道连接。[0041]实施例3(包含内置盘管式冷却装置）[0042]如图3所示，一种离心式除湿机，包括分离锥筒2、顶筒和收集器。其特征在于：所述的顶筒由外圆筒1、进气管4和内圆筒3组成；所述收集器由自动排水阀5及贮水斗6组成；所述的分离锥筒2的大口端与顶筒的外圆筒1连接，锥口端与收集器的自动排水阀5相连；所述的自动排水阀5的出口端与贮水斗6连接；所述外圆筒1上部侧面沿筒体切线方向设有进气管4,所述外圆筒1和分离锥筒2的内部设有冷却装置，所述冷却装置设有冷却介质进口13和冷却介质出口15。[0043]所述冷却装置为设置在外圆筒1和分离锥筒2内的内置盘管14。[0044]所述外圆筒1直径大于内圆筒3,所述内圆筒3与排气管道连接。[0045]实施例4(包含外置盘管式冷却装置））[0046]如图3所示，一种离心式除湿机，包括分离锥筒2、顶筒和收集器。其特征在于：所述的顶筒由外圆筒1、进气管4和内圆筒3组成；所述收集器由自动排水阀5及贮水斗6组成；所述的分离锥筒2的大口端与顶筒的外圆筒1连接，锥口端与收集器的自动排水阀5相连；所述的自动排水阀5的出口端与贮水斗6连接；所述外圆筒1上部侧面沿筒体切线方向设有进气管4,所述外圆筒1和分离锥筒2的外部设有冷却装置，所述冷却装置设有冷却介质进口16和冷却介质出口18。[0047]所述冷却装置为设置在外圆筒1和分离锥筒2内的外置盘管17。[0048]所述外圆筒1直径大于内圆筒3,所述内圆筒3与排气管道连接。[0049]实施例5:除湿效果比较[0050]为了验证本发明的实施方式，本实施例对本发明的实施例1-4的除湿机进行了除湿效果的对比试验，试验结果如下所述。[0051]技术条件：[0052]湿空气的状态为：[0053]湿热空气温度60°C，相对湿度85%，流量为1000kg/h。[0054]除湿介质参数：[0055]5°C自来水冷却，流量为1000kg/h。[0056]参见图1、图3-图5,湿热空气经由气体输送管道输送到带冷却壁面的离心分离器，分别由进气管4沿切线