本發(fā)明涉及水汽捕集，尤其涉及一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于空氣中的水分，只需要將溫度降至露點(diǎn)溫度(未飽和濕空氣冷卻達(dá)到飽和濕空氣即將結(jié)出露珠時(shí)的溫度)以下，部分水蒸氣就會(huì)變?yōu)槟Y(jié)水而析出。

2、經(jīng)檢索專(zhuān)利號(hào)cn113694557a一種真空環(huán)境中水蒸汽捕集裝置，本發(fā)明公開(kāi)了真空環(huán)境中水蒸氣捕集裝置，包括小車(chē)支架和捕集器本體,所述小車(chē)支架上安裝有捕集裝置本體來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空操作。本發(fā)明通過(guò)制冷盤(pán)管的低溫冷凝效應(yīng)，可以快速捕集水蒸汽，減少真空系統(tǒng)的排氣時(shí)間。

3、但是經(jīng)本發(fā)明人探索發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)方案仍然存在以下缺陷：

4、現(xiàn)有技術(shù)方案只有一次冷凝過(guò)程，通過(guò)冷凝管和冷凝翅片進(jìn)行水汽捕集。在單次冷凝過(guò)程中，水汽不能完全凝結(jié)，會(huì)有一部分水汽未被捕集，效率較低，進(jìn)一步可能導(dǎo)致未凝結(jié)的水汽殘留，降低氣體凈化效果。

5、為此，我們提出一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要是解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、一級(jí)換熱箱、二級(jí)換熱箱、氣體循環(huán)系統(tǒng)組成以及冷凝水排出組件，一級(jí)換熱箱內(nèi)部設(shè)有二級(jí)水汽換熱組件，二級(jí)換熱箱內(nèi)部設(shè)有一級(jí)水汽換熱組件，一級(jí)換熱箱與二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成-10℃至-100℃換熱環(huán)境，二級(jí)換熱箱與一級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成0℃換熱環(huán)境，氣體循環(huán)系統(tǒng)依次經(jīng)過(guò)一級(jí)水汽換熱組件以及二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)兩次凝露，凝露通過(guò)兩組冷凝水排出組件排出，兩組冷凝水排出組件分別與一級(jí)水汽換熱組件以及二級(jí)水汽換熱組件連接。

3、作為優(yōu)選，所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)外機(jī)，內(nèi)部設(shè)有冷凝器、冷凝風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、熱力膨脹閥，冷劑循環(huán)系統(tǒng)中壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，之后進(jìn)入冷凝器中完成冷凝放熱，變成具有一定過(guò)冷度的中溫高壓液態(tài)制冷劑，中溫高壓液態(tài)制冷劑在壓差的作用下通過(guò)熱力膨脹閥，通過(guò)膨脹閥的節(jié)流降壓作用變成低溫低壓的氣液混合物，氣液混合物依次進(jìn)入一級(jí)換熱箱以及二級(jí)換熱箱進(jìn)行換熱，最后返回壓縮機(jī)中。

4、作為優(yōu)選，所述一級(jí)換熱箱以及二級(jí)換熱箱的內(nèi)部均設(shè)置有v型的氣體換熱通道，氣體換熱通道將一級(jí)換熱箱內(nèi)部分割為獨(dú)立封閉上腔室以及下腔室，上腔室與下腔室中均裝有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)具體為40％乙二醇溶液。

5、作為優(yōu)選，所述上腔室的內(nèi)部設(shè)置有介質(zhì)換熱組件，氣體換熱通道的內(nèi)部設(shè)置有氣體換熱組件，上腔室與下腔室通過(guò)氣體換熱組件中的介質(zhì)換熱管實(shí)現(xiàn)連通。

6、作為優(yōu)選，所述氣體循環(huán)系統(tǒng)依次由進(jìn)氣通道、二級(jí)換熱箱內(nèi)部的氣體換熱通道、氣體中繼通道、一級(jí)換熱箱內(nèi)部的氣體換熱通道以及出氣通道組成，氣體換熱通道的下方通過(guò)排水通道與冷凝水排出組件連接,出氣通道安裝排風(fēng)扇向外排風(fēng)是通風(fēng)管道內(nèi)形成負(fù)壓，使空氣從進(jìn)氣通道進(jìn)入，進(jìn)氣通道開(kāi)口端安裝進(jìn)氣口。

7、作為優(yōu)選，所述介質(zhì)換熱組件包括在上腔室內(nèi)部呈回旋狀設(shè)置的換熱管，換熱管上間隔設(shè)置有多組片狀的第一翅片，第一翅片與上腔室的內(nèi)壁間隔為3-5cm,換熱管通過(guò)制冷劑進(jìn)入端與制冷劑進(jìn)端連接，通過(guò)制冷劑排出端與制冷劑出端連接。

8、作為優(yōu)選，所述一級(jí)換熱箱以及二級(jí)換熱箱的后側(cè)均設(shè)置有循環(huán)水泵，循環(huán)水泵通過(guò)進(jìn)水管與下腔室連通，通過(guò)出水管與上腔室連通。

9、作為優(yōu)選，所述氣體換熱組件由介質(zhì)換熱管以及第二翅片組成，介質(zhì)換熱管為豎直連通上腔室與下腔室的管道，第二翅片是與多組介質(zhì)換熱管連接的傾斜板狀結(jié)構(gòu)，第二翅片的傾斜方向與氣體換熱通道的方向一致。

10、作為優(yōu)選，所述冷凝水排出組件包括與排水通道下端連接的電動(dòng)排水球閥以及安裝在電動(dòng)排水球閥上端的兩組光電液位傳感器，在排水通道的上半部分內(nèi)部安裝有多組排水管，排水管的內(nèi)部設(shè)有排水腔，排水腔的中間位置側(cè)壁上橫向開(kāi)設(shè)有半圓柱形的安裝槽，安裝槽的內(nèi)部連接有橫截面為四分之三圓形的密閉柱塞，密閉柱塞的兩端圓心處通過(guò)轉(zhuǎn)軸與安裝槽的兩端壁面活動(dòng)連接，密閉柱塞的四分之一切口處其沿逆時(shí)針?lè)较虻那锌诒诿嫔习惭b有第一磁體，排水管的內(nèi)部對(duì)應(yīng)第一磁體的位置安裝有與第一磁體相互吸引的第二磁體，排水管內(nèi)部靠近密閉柱塞沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的位置安裝有第三磁體，第三磁體與第一磁體沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的一面磁極相互排斥。

11、作為優(yōu)選，所述第二翅片設(shè)置為與介質(zhì)換熱管數(shù)量匹配的單個(gè)形態(tài)，在介質(zhì)換熱管上設(shè)置限位環(huán)，在第二翅片鏤空處連接套環(huán)，套環(huán)套接在介質(zhì)換熱管上并通過(guò)限位環(huán)限位固定位置，介質(zhì)換熱管與套環(huán)向?qū)?yīng)的位置分別安裝有第二連接件與第一連接件，第二連接件與第一連接件之間通過(guò)彈簧連接，第二翅片的上表面設(shè)置有引流槽。

12、有益效果

13、本發(fā)明提供了一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)。具備以下有益效果：

14、該一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，通過(guò)兩級(jí)換熱的方式進(jìn)行冷卻，氣體在一級(jí)換熱箱內(nèi)由初始溫度降至1℃左右，絕大多數(shù)水汽會(huì)在此階段凝露，隨后在二級(jí)換熱箱內(nèi)進(jìn)一步冷卻至-10℃左右，實(shí)現(xiàn)更徹底的水汽凝露，從而提高了水汽捕集效率，通過(guò)分階段冷卻，系統(tǒng)能夠有效減少每一級(jí)的冷卻負(fù)擔(dān)，相比單級(jí)換熱系統(tǒng)能夠更節(jié)能。制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)、冷凝器、熱力膨脹閥等組件的高效運(yùn)行，也進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的節(jié)能效果，兩級(jí)換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠降低單個(gè)換熱箱的工作負(fù)荷，減少設(shè)備的磨損和故障率，從而降低維護(hù)成本和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、一級(jí)換熱箱(3)、二級(jí)換熱箱(5)、氣體循環(huán)系統(tǒng)組成以及冷凝水排出組件，一級(jí)換熱箱(3)內(nèi)部設(shè)有二級(jí)水汽換熱組件，二級(jí)換熱箱(5)內(nèi)部設(shè)有一級(jí)水汽換熱組件，一級(jí)換熱箱(3)與二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成-10℃至-100℃換熱環(huán)境，二級(jí)換熱箱(5)與一級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成0℃換熱環(huán)境，氣體循環(huán)系統(tǒng)依次經(jīng)過(guò)一級(jí)水汽換熱組件以及二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)兩次凝露，兩組冷凝水排出組件分別與一級(jí)水汽換熱組件以及二級(jí)水汽換熱組件連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)外機(jī)(1)，內(nèi)部設(shè)有冷凝器、冷凝風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、熱力膨脹閥，冷劑循環(huán)系統(tǒng)中壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，之后進(jìn)入冷凝器中完成冷凝放熱，變成具有一定過(guò)冷度的中溫高壓液態(tài)制冷劑，中溫高壓液態(tài)制冷劑在壓差的作用下通過(guò)熱力膨脹閥，通過(guò)膨脹閥的節(jié)流降壓作用變成低溫低壓的氣液混合物，氣液混合物依次進(jìn)入一級(jí)換熱箱(3)以及二級(jí)換熱箱(5)進(jìn)行換熱，最后返回壓縮機(jī)中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)換熱箱(3)以及二級(jí)換熱箱(5)的內(nèi)部均設(shè)置有v型的氣體換熱通道(15)，氣體換熱通道(15)將一級(jí)換熱箱(3)內(nèi)部分割為獨(dú)立封閉上腔室(301)以及下腔室(302)，上腔室(301)與下腔室(302)中均裝有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)具體為40％乙二醇溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述上腔室(301)的內(nèi)部設(shè)置有介質(zhì)換熱組件(303)，氣體換熱通道(15)的內(nèi)部設(shè)置有氣體換熱組件(16)，上腔室(301)與下腔室(302)通過(guò)氣體換熱組件(16)中的介質(zhì)換熱管(1601)實(shí)現(xiàn)連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體循環(huán)系統(tǒng)依次由進(jìn)氣通道(7)、二級(jí)換熱箱(5)內(nèi)部的氣體換熱通道(15)、氣體中繼通道(8)、一級(jí)換熱箱(3)內(nèi)部的氣體換熱通道(15)以及出氣通道(9)組成，氣體換熱通道(15)的下方通過(guò)排水通道(17)與冷凝水排出組件連接，出氣通道(9)安裝多組排風(fēng)扇(11)向外排風(fēng)是通風(fēng)管道內(nèi)形成負(fù)壓，進(jìn)氣通道(7)開(kāi)口端安裝進(jìn)氣口(10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述介質(zhì)換熱組件(303)包括在上腔室(301)內(nèi)部呈回旋狀設(shè)置的換熱管(3032)，換熱管(3032)上間隔設(shè)置有多組片狀的第一翅片(3031)，第一翅片(3031)與上腔室(301)的內(nèi)壁間隔為3-5cm,換熱管(3032)通過(guò)制冷劑進(jìn)入端(3033)與制冷劑進(jìn)端連接，通過(guò)制冷劑排出端(3034)與制冷劑出端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)換熱箱(3)以及二級(jí)換熱箱(5)的后側(cè)均設(shè)置有循環(huán)水泵(12)，循環(huán)水泵(12)通過(guò)進(jìn)水管(13)與下腔室(302)連通，通過(guò)出水管(14)與上腔室(301)連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體換熱組件(16)由介質(zhì)換熱管(1601)以及第二翅片(1602)組成，介質(zhì)換熱管(1601)為豎直連通上腔室(301)與下腔室(302)的管道，第二翅片(1602)是與多組介質(zhì)換熱管(1601)連接的傾斜板狀結(jié)構(gòu)，第二翅片(1602)的傾斜方向與氣體換熱通道(15)的方向一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝水排出組件包括與排水通道(17)下端連接的電動(dòng)排水球閥以及安裝在電動(dòng)排水球閥上端的兩組光電液位傳感器，在排水通道(17)的上半部分內(nèi)部安裝有多組排水管(1701)，排水管(1701)的內(nèi)部設(shè)有排水腔(1702)，排水腔(1702)的中間位置側(cè)壁上橫向開(kāi)設(shè)有半圓柱形的安裝槽(1703)，安裝槽(1703)的內(nèi)部連接有橫截面為四分之三圓形的密閉柱塞(1704)，密閉柱塞(1704)的兩端圓心處通過(guò)轉(zhuǎn)軸與安裝槽(1703)的兩端壁面活動(dòng)連接，密閉柱塞(1704)的四分之一切口處其沿逆時(shí)針?lè)较虻那锌诒诿嫔习惭b有第一磁體(1705)，排水管(1701)的內(nèi)部對(duì)應(yīng)第一磁體(1705)的位置安裝有與第一磁體(1705)相互吸引的第二磁體(1706)，排水管(1701)內(nèi)部靠近密閉柱塞(1704)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的位置安裝有第三磁體(1707)，第三磁體(1707)與第一磁體(1705)沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的一面磁極相互排斥。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，其特征在于：所述第二翅片(1602)設(shè)置為與介質(zhì)換熱管(1601)數(shù)量匹配的單個(gè)形態(tài)，在介質(zhì)換熱管(1601)上設(shè)置限位環(huán)(1603)，在第二翅片(1602)鏤空處連接套環(huán)(1604)，套環(huán)(1604)套接在介質(zhì)換熱管(1601)上并通過(guò)限位環(huán)(1603)限位固定位置，介質(zhì)換熱管(1601)與套環(huán)(1604)向?qū)?yīng)的位置分別安裝有第二連接件(1607)與第一連接件(1606)，第二連接件(1607)與第一連接件(1606)之間通過(guò)彈簧(1608)連接，第二翅片(1602)的上表面設(shè)置有引流槽(1605)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水汽捕集技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種特殊環(huán)境水汽捕集系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、一級(jí)換熱箱、二級(jí)換熱箱、氣體循環(huán)系統(tǒng)組成以及冷凝水排出組件，一級(jí)換熱箱內(nèi)部設(shè)有二級(jí)水汽換熱組件，二級(jí)換熱箱內(nèi)部設(shè)有一級(jí)水汽換熱組件，一級(jí)換熱箱與二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成?10℃至?100℃換熱環(huán)境，二級(jí)換熱箱與一級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)熱交換形成0℃換熱環(huán)境，氣體循環(huán)系統(tǒng)依次經(jīng)過(guò)一級(jí)水汽換熱組件以及二級(jí)水汽換熱組件實(shí)現(xiàn)兩次凝露，凝露通過(guò)兩組冷凝水排出組件排出。本發(fā)明中，系統(tǒng)通過(guò)兩級(jí)換熱的方式，顯著提高了水汽捕集效率，優(yōu)化了能源使用，并提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳志,袁歡欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽焓控智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10