除湿转轮轮芯的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种除湿转轮轮芯的制造方法。
背景技术
在空气除湿领域，常用的干燥式除湿方法(desiccant airdryer)主要包括固定转轮式除湿和液体喷淋式除湿，目前国际上生产该产品的主流公司分别是瑞典的Munters和美国的Kathabar。
固定转轮式除湿与液体喷淋式除湿各其独特的优点，也都存在其固有的缺陷。
其中，固定转轮式除湿结构简单，结合图1，其工作原理是：
在转轮的两侧，由高度密封的隔板或类似结构将整个表面分成两个扇区：处理扇区1和再生扇区2。
需要除湿的潮湿空气(称处理空气)进入处理区域，湿空气中的水蒸气被转轮中的吸附剂所吸附，从而得到干燥，干燥后的空气则通过送风机3送出。随着吸收水分的增加，处理扇区1渐渐趋于饱和状态。为了维持其稳定的除湿性能，就需要对转轮中的吸附剂进行再生还原，这时，趋于饱和的转轮在电机6的驱动下，慢慢转入再生区域，开始再生再生过程。
再生空气经过加热器4加热后反向吹入再生区域，在高温状态下，转轮中已吸收的水份被脱附，再生空气由于在脱附过程中损失了大量显热，自身温度降低，变成了饱含水分的湿空气，被风机5引导排至室外，从而完成了水分的转移。而转轮在再生脱水后，重新恢复了吸湿能力，在电机6的驱动下，转入工作区域进行除湿。
上述的除湿和再生过程是同时发生的，空气不断被干燥，转轮不断被再生，周而复始，从而保证了除湿系统持续在恒定的工作状态。
固定转轮式除湿主要优点包括：唯一的运动部件是转轮电机6，采取硅胶和分子筛制造的轮芯，处理后空气的露点最低可以达到-60℃以下；其最大的缺点是：如果要求经过转轮处理后的空气的露点温度在0℃左右，转轮工作时的再生温度需要在110-180℃。
液态喷淋式除湿，例如，结合图2，Kathabar的除湿装置，主要是依靠高浓度的液态的氯化锂溶液与空气接触，使空气中的水分向氯化锂溶液转移。氯化锂溶液吸收一定的水分后变成稀溶液失去进一步吸收空气中水分的能力，此时，将稀溶液与热空气接触就可以使溶液中的水分蒸发，恢复吸湿能力。
液态喷淋式除湿最大的优点是：使稀溶液恢复吸收能力需要的热空气的温度低，可以利用低温能源作为除湿机的驱动能源，目前最低的再生温度可以在50℃左右。液态喷淋式除湿最大的缺点是：空气除湿与吸收液再生过程中空气极有可能携带吸收液，造成各种不良效果。
为了克服硅胶和分子筛制造的转轮的缺陷，有公司生产出了氯化锂转轮，其生产工艺是：将制造好的普通硅胶转轮在氯化锂溶液中浸泡，或者利用吸水性能好的纸制造的转轮在氯化锂溶液中浸泡。这些方法制造的氯化锂虽然可以在100℃左右下的再生条件下工作，但是，其存在致命的缺陷：转轮在高湿度条件下存放时，转轮上氯化锂吸收空气中的水分后，液态的氯化锂溶液数量会越来越多，而转轮基材吸收水分的能力有限，最终水分会从转轮上流走，造成氯化锂损失，以至造成转轮失效。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明提供一种除湿转轮轮芯的制造方法，其所制造的轮芯负载氯化锂溶液的能力极高，并且在使用过程中不会出现氯化锂流失现象。而且，本发明所得轮芯还能够能利用低温能源再生，经其处理过的干燥空气露点极低，空气处理效果十分显著。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种除湿转轮轮芯的制造方法，包括以下步骤：
a)、将90重量份对液态水有吸附能力的直径为1-3μm的粉末材料、1-5重量份粘结剂及1-5重量份悬浮剂固体混合物与水混合，形成浆料；
b)、将步骤a)所得浆料涂覆在载体上；
c)、将步骤b)所得的涂覆有浆料的载体热压成瓦楞形状；
d)、将步骤c)所得地瓦楞状载体卷成或者叠成轮芯，后进行烘烤；
e)、将步骤d)所得的轮芯放入LiCL溶液中浸润，至整个轮芯吸附的总溶液重量达到自身重量的1倍以上时取出。
作为上述技术方案的改进，所述载体为玻璃纤维纸、活性碳纤维纸或无纺布。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a)中浆料的固含量在20％到40％。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a)中的具有液态水吸附能力的粉末材料为任意重量比的海泡石粉末和活性炭粉末的混合物。海泡石粉末和活性炭粉末均有液态水吸附性，其中海泡石为纤维状粉末，具有不可燃、强度高的特点，而活性炭为颗粒状粉末，易燃烧。将海泡石粉末和活性炭粉末混合后，海泡石粉末可以有效提高活性炭颗粒的附着强度，并降低其燃烧的可能性。当然，单独使用海泡石粉末或者活性炭粉末均可以达到本发明的目的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a)中的具有液态水吸附能力的粉末材料为任意重量比的大孔硅胶粉末和大孔树脂粉末。
作为上述技术方案的进一步改进，所述粘结剂为SiO2溶胶、水玻璃或丁苯橡胶。
作为上述技术方案的进一步改进，所述悬浮剂为凹凸粘土、活性粘土或硅酸镁锂。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤d)中的烘烤温度为150-300℃。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤e)中的浸润进行反复多次。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤e)中LiCL溶液的浓度为30％-60％。
本发明的有益效果是：本发明除湿转轮轮芯的制造方法工艺过程简单，材料来源广泛，制造成本小。由于本发明方法使用对液体有吸附能力的粉末材料经一系列工序制造轮芯，其所制得的轮芯负载氯化锂的能力极强，每立方米体积附着的氯化锂可高达上百千克以上，这样，其具有强大的除湿能力，且转轮在工作过程中氯化锂可以始终处于湿润状态而不流失，可以保证持久的除湿能力，工作状态稳定。此外，在再生过程中，只需要50℃到80℃的再生温即可使得转轮上的水份蒸发，使转轮恢复吸水能力，因此，再生时可直接利用诸如太阳能、压缩式制冷系统的废热等各种低品位能量而不需要配备额外的加热设备，可以极大地节约成本和能源。并且经其处理过的干燥空气露点温度可达-15摄氏度以下，效果十分显著。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1是转轮式除湿结构原理示意图；
图2是现有技术中液态喷淋式除湿原理示意图；
图3是本发明瓦楞状载体卷成的轮芯结构示意图；
图4是本发明瓦楞状载体叠成的轮芯结构示意图。
【具体实施方式】
结合图3和图4，本发明的一种除湿转轮轮芯的制造方法，包括以下步骤：
a)、将90重量份对液态水有吸附能力的直径为1-3μm的粉末材料、1-5重量份粘结剂及1-5重量份悬浮剂固体混合物与水混合，形成浆料；
b)、将步骤a)所得浆料涂覆在载体上；
c)、将步骤b)所得的涂覆有浆料的载体热压成瓦楞形状；
d)、将步骤c)所得的瓦楞状载体卷成或者叠成轮芯，后进行烘烤；
e)、将步骤d)所得的轮芯放入LiCL溶液中浸润，至整个轮芯吸附的总溶液重量达到自身重量的1倍以上时取出。
应当注意到的是，制造浆料的粉末材料不要求其对气态的水蒸汽有吸附能力，但是，材料必须对液态水有吸附能力。其中的悬浮剂可以使得粉末材料在水中均匀分布，从而得到均质的浆料。粘结剂可以使得浆料能够粘附到载体上。
实施例1
将90重量份直径为1μm的任意重量比活性炭粉末和海泡石粉末混合粉末、5重量份凹凸粘土和5重量份SiO2溶胶混合，再将所得混合物与水按固含量20％混合形成浆料，将所得浆料均匀涂覆在玻璃纤维纸上；接着将所得的玻璃纤维纸进行热压，形成瓦楞形状的玻璃纤维纸；再将该瓦楞形状玻璃纤维纸卷成或者叠成如图3和图4所示的轮芯；接下来将所得轮芯在150℃温度下进行烘烤；将烘烤后的轮芯侵入到浓度为30％的氯化锂溶液中，反复侵润3次，至轮芯吸附的总溶液量达到自身重量的100％时取出后即得到本发明的轮芯。
实施例2
将90重量份直径为2μm的任意重量比大孔硅胶粉末和大孔树脂混合粉末、3重量份活性粘土和3重量份水玻璃混合，再将所得混合物与水按固含量30％混合形成浆料，将所得浆料均匀涂覆在活性炭纤维纸上；接着将所得的活性炭纤维纸进行热压，形成瓦楞形状的活性炭纤维纸；再将该瓦楞形状活性炭纤维纸卷成或者叠成如图3和图4所示的轮芯；接下来将所得轮芯在220℃温度下进行烘烤；将烘烤后的轮芯侵入到浓度为45％的氯化锂溶液中，反复侵润2次，至轮芯吸附的总溶液量达到自身重量的130％时取出后即得到本发明的轮芯。
实施例3
将90重量份直径为3μm的活性炭粉末、1重量份硅酸镁锂和1重量份丁苯橡胶混合，再将所得混合物与水按固含量40％混合形成浆料，将所得浆料均匀涂覆在无纺布上；接着将所得的无纺布进行热压，形成瓦楞形状的无纺布；再将该瓦楞形状无纺布卷成或者叠成如图3和图4所示的轮芯；接下来将所得轮芯在300℃温度下进行烘烤；将烘烤后的轮芯侵入到浓度为60％的氯化锂溶液中侵润1次，至轮芯吸附的总溶液量达到自身重量的150％时取出后即得到本发明的轮芯。
本发明除湿转轮轮芯的制造方法工艺过程简单，材料来源广泛，制造成本小。由于本发明方法使用对液体有吸附能力的粉末材料经一系列工序制造轮芯，其所制得的轮芯负载氯化锂的能力极强，每立方米体积附着的氯化锂可高达上百千克以上，这样，其具有强大的除湿能力，且转轮在工作过程中氯化锂可以始终处于湿润状态而不流失，可以保证持久的除湿能力，工作状态稳定。此外，在再生过程中，只需要50℃到80℃的再生温即可使得转轮上的水份蒸发，使转轮恢复吸水能力，因此，再生时可直接利用诸如太阳能、压缩式制冷系统的废热等各种低品位能量而不需要配备额外的加热设备，可以极大地节约成本和能源。并且经其处理过的干燥空气露点温度可达-15摄氏度以下，效果十分显著。
下面结合实验数据对本发明作进一步说明：
测试结果
备注：转轮最高再生温度80℃
结合上面表格中的实验数据，实施例1至3所得到的轮芯吸湿性能强劲，实践证明使用这种除湿转轮轮芯得空气处理效果十分明显，其处理过的潮湿空气出风的含湿量在1.21g/m3以下，经除湿的空气露点温度能够达到-15℃以下，可广泛应用于空气除湿领域，替代现有的固定转轮除湿以及液态喷淋式除湿。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。