[发明专利]用于给近海设施内的内部空气除湿的方法和设置

说明书

本发明涉及用于给近海设施内的内部空气除湿和除盐的方法和设置。提出一种简化设置，其中包含富含有过饱和和潮湿的盐颗粒的水的外部进气空气在进入除湿和除盐单元之前被干燥且无盐的预处理空气预处理，进气空气作为被除盐且除湿的离开空气从该单元离开。之后这种被除盐且除湿的离开空气的一部分被再次引导到进气气流路径以便用作预处理空气，从而简化构造并且延长除湿和除盐单元的使用寿命。

技术领域

本发明涉及用于给近海设施内的内部空气除湿的方法和系统。

背景技术

近海设施，具体地近海风力涡轮，尤其由于盐和湿气而被侵蚀。具体地，盐由于其吸湿特性和在侵蚀反应中运载电子的自然能力是一个问题。

虽然近海设施的外侧必须被设计成承受各种因素的冲击，但是许多设施难以应对近海设施必须适应的严酷环境。具体地，在现代近海设施中必须有效地处理盐和水的组合侵蚀效果以便保证正常运行时间和生产效益。

盐和湿气将渗透到近海设施的内部，具体地通过设施的外部护罩内的漏隙而渗透，这样的漏隙是由于构造而造成或者是由于缺陷而造成。具体地来自于浪花和破碎浪的水滴或水雾的空气中盐分能够对近海设施内的敏感器械造成较大破坏。

在近海风力涡轮中，已知空气中盐分通过漏隙进入塔和机舱二者内，或者有时当外部空气被用于冷却内部零件时“非偶然地”进入。在一段时间之后，内部结构将被盐分层覆盖，这将吸引水并加速侵蚀。

侵蚀的速度主要由三个因素决定：1)相对湿度，2)盐度，和3)温度。其中相对湿度目前是最重要因素。

已经做出大量研究来描述近海环境中湿度和侵蚀速率之间的关联。大体而言，这些研究表明随着相对湿度减小，侵蚀速度减慢。在相对湿度为40-45％的情况下，不存在侵蚀，即使盐分存在仍如是。

同样ISO9223:2011指出该关系并且基于此将侵蚀分为六类，从无害的C1一直到非常严酷的海上环境C5X。

这种分类对于制造风力涡轮的成本是非常重要的。类别越高，则对于材料、表面处理等的要求就越多。因此，能够降低类别，具体地降低风力涡轮的内部的类别，将对风力涡轮的造价具有显著影响。

一种保护风力涡轮抵抗侵蚀的经济性方式是通过除湿器(例如干燥剂除湿器)来降低相对湿度。这样的系统是公知的并且已经被描述于多个专利申请中，例如WO 2011/091863或者EP 1736665。

吸附型除湿器(例如干燥剂除湿器)从穿过其的空气体积去除水。这个过程的核心是由特殊物质制造或涂覆的吸附型转子，其中该物质吸附构成经过空气中的湿气的水分子。由于转子吸附水，所以将必须去除被吸附的水以便恢复转子的吸附能力。为了去除转子内的湿气，转子被旋转到再生区域，在此它被加热空气干燥。温暖的潮湿的再生空气被导出，并且转子再次准备好吸收水分子。这种操作能够是连续的或者步进的。

图1描述了通常安装在近海风力涡轮中的除湿系统。在所述计划中，存在两个单独的空气流动，即处理空气(要被干燥的空气)和再生空气(用于从转子去除湿气的空气)。这是常规的所需计划；因为这样的计划对于空间是压力中性的并且对于近海风力涡轮应用也是期望的，不过其引入一个问题，即系统需要从外部引入再生空气。外部空气是含盐的，其具有包含盐分的水滴、气溶胶、雾气等。通常，非常难以适度地将盐分捕集在正常过滤器中，因为过滤器将变湿，并且含盐水将流过。在盐颗粒非常可能从其穿过的情况下，这降低了过滤器的效率。进一步，如果盐水被捕集，则盐将变粘，并且过滤器很可能被阻塞。

图2描述了通常安装在近海风力涡轮中被用于在涡轮塔中产生过压的除湿系统。除其他优点外，这还具有如下优点：减少通过例如塔和涡轮机舱内的漏隙的潮湿且侵蚀性空气的流入；冷却内部零件(齿轮、发电机、开关等等)。