CN100494818C - 一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵、海水淡化***等组成，其中，热能发生器、太阳能集热发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽出口与冷凝器连接，溶液输出管与吸收器的喷淋装置连接。冷剂蒸汽经冷凝器冷凝喷淋于蒸发器上。热虹吸自循环海水蒸发装置顶部为汽液分离器，汽液分离器通过管道与海水热虹吸自循环冷却冷凝器连接，冷却井的底部通过管道和大海连接，井的顶部通过管道和海水连接，其出水口可通过水浮子浮于海面之上。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，属于太阳能应用与空调领域。
背景技术
目前的太阳能溴化锂空调和海水淡化装置由于其集热方式的落后，循环加热效率和冷却效率低等问题，使得太阳能溴化锂空调和海水淡化装置效率低，而且，在无太阳时溴化锂空调***将不能运行。受天气因素影响的严重，难以大力推广使用。
发明内容
本发明的目的是将太阳能结合其它热能辅助加热，实现多效溴化锂制冷，也可以在无太阳时利用热能维持空调的运行。在制冷的同时制取热水，及用于海水淡化，同时也可以用太阳能辅助其它热能供暖。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵、海水淡化***。热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与太阳能集热发生器的冷剂蒸汽排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器；或热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽，也作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道和太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽出口管道共同与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器，各个汽液分离器的溶液输出管通过溶液热交换器与吸收器顶部的喷淋装置连接，冷凝器的冷凝水出水管通过节流装置与蒸发器的喷淋装置连接，吸收器和蒸发器的冷却介质可以是水，或将冷凝器、吸收器和蒸发器充注的载热介质为变相介质制成热管形式吸收器与蒸发器置于有防溅隔板的腔体内，冷凝器置于吸收器和蒸发器之上，吸收器和蒸发器置于发生器之上，吸收器底部的溴化锂稀溶液通过管道与溶液热交换器连接，溶液热交换器与热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器溶液管连接，蒸发器、吸收器、溶液热交换器的循环管路上，可设有循环泵，也可用安装位置的高低设定，实现整个***的无泵循环，其无泵循环须将冷凝器设于最高，蒸发器和吸收器设于中间位置，热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器及进行空气调节的终端空气换热器设于最低的位置，各发生器与各自的汽液分离器之间均连接有热虹吸升液管；在冷凝器与吸收器之间连接的蒸汽管路上设置有U形管取暖液封，溴化锂浓溶液与U形管取暖液封底部管道连通，其溴化锂浓溶液喷淋口位于U形管取暖液封开口之下，在冷凝器、蒸发器和吸收器连通有与真空泵连接的管道，和真空泵连接的管道之间有控制阀门，溶液热交换器串联于发生器与吸收器之间，被加热的稀溶液和放热的浓溶液逆流换热；液位筒为溴化锂溶液蓄存装置，可通过内部的压力自动调整液位，液位筒上可安装有液位观察孔；空调冷凝器、蒸发器、吸收器传热介质载体可为液体或气体，可通过液体循环换热器加热空气放热或热管式换热器加热空气放热，热虹吸自循环水蒸发装置安装有进水管、排水管、上升管、下降管、不冷凝气体自动排气装置，热虹吸自循环水蒸发装置顶部为汽液分离器，汽液分离器通过管道与海水热虹吸自循环冷却冷凝器连接，冷凝器装置上连接有真空泵，冷凝器的下部安装有冷凝水箱，冷凝水箱连接有水泵。
太阳能集热发生器的太阳能集热器为双通真空集热管或真空热管集热管，双通真空集热管中内置有防结晶导流装置，它同心安装固定在双层波纹玻璃管构成的太阳能真空集热管管腔内，双通波纹太阳能真空集热管内管壁上，通过弹性支架固定有棒状闭泡弹性防冻导流器，普通真空集热管内管壁上，通过弹性支架固定有管状闭泡弹性防结晶导流器，棒状闭泡弹性防结晶导流器置于常闭阀波纹管件的接口处。通过它减少了玻璃管的流通面积，同时，集热器的集热管上、下固定连接腔体为有一定强度支撑体支撑定位的安装有密封胶圈垫和胶圈定位固定密封骨架、连接紧固件组成的独特构造。合理设计使的双通波纹太阳能真空集热管横向间距很小，单位面积可布置的集热管多。
太阳能集热管为表面传导直接加热溴化锂溶液或太阳能热管集热管表面传导直接加热溴化锂溶液。太阳能集热元件之间为并联连接，溶液通过太阳能集热发生器与空调***构成循环，溴化锂稀溶液从太阳能集热发生器底部补入，从太阳能集热发生器顶部的汽液分离器排出，太阳能集热器与其汽液分离器之间安装有升液管，升液管顶部为汽液分离器。汽液分离器分离的浓溶液连接溶液热交换器，产生的蒸汽通过管道连接到冷剂蒸汽发生器或冷凝器。溴化锂溶液在太阳能集热器中为等流径对角或等流径等腰三角形方式连接分布配液。
太阳能集热发生器的双通真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配液器上。真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配水器上，配水器外表面与配水器管道之间通过保温材料支撑连接，常闭阀波纹管件和真空集热管的连接处与配水器外表面保温材料支撑之间的间隙填充有保温密封件，相对应的配水器组件通过至少两条平行于真空集热管的边筋组成矩形集热框，矩形集热框通过刚性支撑筋与配水器组件对角固定连接，组成刚性矩形集热模块，配水器组件上设有至少一对的进出水口。
保温密封件为柔软弹性保温材料安置于密封高强度柔软外套内制成的多种形状的保温复合体，保温复合体上有抽气管，通过对保温复合体抽气锁闭，使其体积缩小，保温复合体上可以有用于连接的拉链或锁扣。常闭阀波纹管件并联安装于配水器上，常闭阀波纹管件和真空集热管的连接处与配水器外表面保温材料支撑之间的间隙有保温密封件填充。
常闭阀波纹管件，为防腐高强度弹性材料，波纹环状管结形成弹性伸缩结。弹性伸缩结静止端部固定有防腐高强度材料支撑面，防腐高强度材料支撑面通过防腐高强度材料连接杆与另一端固定的静止密封面连接。伸缩结上有一密封面，通过密封垫圈与连接杆上的密封面对应。伸缩结上可以有互相隔离的两个密封面，通过密封垫圈与两根对应的连接杆上的密封面对应，伸缩结受力压缩为伸缩结密封面与固定密封面组成阀门的开启状，伸缩结自由弹开为阀门的关闭状。弹性伸缩结用于双通管，通过一端加力固定，压缩其弹性伸缩结来实现集热管的承压密封安装。管状流体换热腔体管孔上，连接有波纹弹簧管常闭阀密封装置管接头。弹性伸缩结可以是单向延伸的，也可以是双向延伸的，单向延伸的固定配水器上，双向延伸的固定于两真空集热管连接端。当真空集热管破碎时，伸缩结失去支撑，伸缩结自身的弹力使其迅速弹出，与静止密封面结合，在其自身弹力和水压力的作用下实现良好密封，防止了单只真空集热管破损，整个***瘫痪的弊端。
太阳能集热发生器的太阳能真空热管集热管循环用的管状流体换热腔体以纵向或横向布置，管状流体换热腔体的相对两壁有两个同轴管孔相对，两管孔内均有密封装置，真空热管集热管放热端首尾密封安装其上。真空热管集热管的放热端经一个管孔插到另一个管孔中，两管孔内均有密封装置，以防止管内溶液的渗漏。真空热管集热管的放热端的端部水平或上下布置。外壳全玻璃金属热管真空集热管可实现高效集热、热启动速度快，抗冻、真空度高、可承压运行等诸多优点。
真空热管集热管固定的放热管腔的两管口所安装的密封装置有多种安装方式，可以焊接有管头，可以设置活动的通过螺帽栓接的管结，可以焊接有伸缩结，或栓接有伸缩结，伸缩结凸出或凹陷安装于管状流体换热腔体管道的适当部位。
此方法应用了压力平衡抵消的原理，使放热管的两端压力相等，互相平衡抵消，且又充分利用了圆玻璃管承受静压能力大的特点，可以以很低的成本将真空集热管玻璃管做成承压元件。本装置所有的循环管腔进水口均置于管腔的底部，出水口置于管腔的顶部。管腔可以纵向或横向放置，可以以一定上斜倾角任意安装组合。此管道须有一定的强度，其管道的连接口可按照常规方式连接。真空热管集热管置于纵向管道的两侧，横向管道的下侧，真空热管集热管的放热端须穿过管道，横置于循环管道的相对的管壁管孔中。真空热管集热管放热端高，吸热端低，或是两端水平，可以使热管内的热液体自流到吸热端底部，也可通过热管内安置的传热芯以毛吸现象实现其液体到吸热端的自流。此管所连接的真空热管集热管的长度可随建筑物的尺寸变化而随意变化排列。管状流体换热腔体管道可通过其多组串、并联，以实现集热面积的扩充。循环管腔上可设有相应的连络阀门和排水阀，以防止***内压力过高或在检修时放出液体。***所采用的密封装置可为胶圈密封，也可为其他材料进行机械密封。
热能发生器为高压发生器，热能发生器为燃油、燃汽发生器或蒸汽发生器，热能发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，分离器分离出的浓溴化锂溶液连接高温溶液交换器，热能发生器产生的蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽发生器热虹吸升液管上的汽液分离器安装位置高于热能发生器上的汽液分离器。
热能发生器为高压发生器，热能发生器为燃油、燃汽发生器或蒸汽发生器等。热能发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，分离器分离出的浓溴化锂溶液连接高温溶液交换器，热能发生器产生的蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽发生器热虹吸升液管上的汽液分离器安装位置与热能发生器上的汽液分离器未端压力平衡。在发生器与溶液热交换器之间串联有锅炉排烟加热的烟气加热器或加热蒸汽放热冷凝的冷凝水加热器；空调发生器和吸收器需排放的热量，通过热载体介质导入海水淡化***中的热虹吸自循环水蒸发装置的换热器中。
冷剂蒸汽发生器与其它发生器并联安装在溶液热交换器或其它热交换器之后的管道上，冷剂蒸汽发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，汽液分离器的溶液输出管与溶液热交换器连接，溶液热交换器通过管道与吸收器顶部的喷淋装置连接；冷剂蒸汽发生器的冷凝水排水管通过U形管压力平衡器导入冷凝器，汽液分离器产生的水蒸气通过管道导入冷凝器，冷凝器的冷凝水出水管与蒸发器的喷淋装置连接，冷剂蒸汽发生器的加热水蒸气冷凝水排水管道上或串接冷凝水换热器，汽液分离器的排汽管道上或串接蒸汽换热器，加热蒸汽、冷凝水通过管道连接冷凝器。
热虹吸升液管为密封连接安装在太阳能集热发生器和热能发生器顶部的有足够高度的防腐承压管道，热虹吸升液管上至少有两个开口，分别与发生器和汽液分离器连接，热虹吸升液管外表面与热虹吸升液管防腐承压管道之间通过保温材料支撑连接。热虹吸升液管使的空调装置不用机械泵，而是依靠是热虹吸作用将热体送至一定高度，借助液位克服阻力，使得溶液得以循环，为此吸收器的位置设置的比发生器高，溴化锂***中的吸收器压力比发生器压力低，需要依靠位差使稀溶液由吸收式进入发生器。热虹吸升液管道连接汽液分离器，放汽后的浓溶液通过另一管道下降，和空调***构成循环。热虹吸升液管道与浓溶液下降管道可以是上端相连通或通过两管之间可设有的启闭自如的用液压控制启闭的常闭阀门相连通，其构成可以是套装在一起的两管，或是上端互相连通并排的两管，或是通过管中插隔板来隔成上端相通的两管。
溴化锂空调装置在供热时，需中断冷凝器与吸收器的冷却水，使冷凝器的冷凝压力升高，U形管穿通，由分离器来的高温制冷剂蒸汽通过U形管直接进入吸收蒸发器中，用来加热蒸发器中的介质，此时蒸发器起冷凝器作用，冷凝蒸汽放出热量后凝结为水，由蒸发器流至吸收器，并在吸收器中与热交换器中来的浓溶液相混合而成稀溶液，稀溶液在利用其位差通过热交换器流至发生器完全其循环。
冷凝器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于蒸发器之上；冷凝器置于有足够深度的海水热虹吸自循环冷却井的底部，井的底部通过管道和大海连接，井的顶部通过管道和海水连接，其出水口可通过水浮子浮于海面之上；冷凝器内的热载体可以是液体，也可以是气体；冷凝器可为两路串联或并联式，其中一路可用于加热热水；其放热端所使用的冷却装置可为热虹吸水冷却装置。
蒸发器可为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与吸收器设置于同一腔体内，蒸发器与吸收器之间有防溅隔栅，蒸发器的热载体可以是液体，也可以是气体，冷剂水可喷淋于其外表面或内表面使其蒸发吸热，蒸发器安装于冷凝器下，喷淋布水装置安装于其上，蒸发器连接有空气换热器，空调对流自然循环吸放热***的空气换热器安装于蒸发器之下，空气换热器安装有冷凝水收集装置。
吸收器为常规管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其与蒸发器设置于同一腔体内，吸收器与蒸发器之间有防溅隔栅，吸收器的热载体可以是液体，也可以是气体，溴化锂浓溶液可喷淋于外其表面或内表面使其吸收水蒸气，吸收器安装于冷凝器下，喷淋溴化锂浓溶液装置安装于其上，其放热端所使用的冷却装置可为热虹吸水冷却装置。
溶液热交换器为常规管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器等多种形式，其设置于吸收器之下，串联于发生器与吸收器之间，溶液热交换器内的热载体是溴化锂浓溶液和溴化锂稀溶液，通过泵或对流自循环构成***循环。热交换器为高低温两级热交换器，使稀溶液和浓溶液串联分级加热，被加热的稀溶液在进入热能发生器前，可通过烟气加热器或冷凝水加热器再次加热，一次发生器产生的烟气通过汽液换热器与溴化锂稀溶液换热后温度降低排出。
海水淡化***是将空调的海水淡化***是将空调的冷凝器放热元件和吸收器的放热元件置于封闭的有一定高度的腔体的底部，吸收器放热元件在下，冷凝器放热元件在吸收器放热元件之上，海水从吸收器的放热元件底部给入，通过吸收器的放热元件，冷凝器的放热元件加热，沿上升管到达腔体顶部的汽液分离器排出，放汽的海水通过下降管道回流进入吸收器的放热元件的进水口，构成热虹吸对流自然循环，容器上安置有浮子控制自动不冷凝气体排放装置，腔体的底部安装有阀门控制的倒U型管排水装置，容器的补水通过置于腔体顶部的带有浮球阀控制的管路补入，浮控阀所控制的给水始终处于有一定压力的状态，腔体容器的顶部连接有排汽管道，管道连接于内置换热器的管腔内，给水通过管道连接腔体容器内的浮控给水阀，蒸汽、冷凝水混合物接入热虹吸海水冷却冷凝器内，海水冷却冷凝器置于一定深度的管腔内，冷却海水从冷凝器的底部给入，通过过滤装置进入冷凝器，冷凝器加热的水通过热虹吸管排放到水面表层，热虹吸管的表层可安装有浮子排水装置，浮子排水装置连接有给水管作为蒸馏装置的补水水源，冷凝器下部安置有蓄水箱，蓄水箱内安置有水泵；换热器为静电防结垢换热器。
太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置中的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可为常规有泵循环空调，也可为无泵对流自然循环空调，空调通过太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器同时加热发生，为多次发生过程，热能发生器与冷剂蒸汽发生器发生运行为二次发生双效运行过程，太阳能集热发生器单独发生，为一次发生过程，太阳能集热发生器发生和冷剂蒸汽发生器发生运行为二次发生双效运行过程，即为单效、双效，可在此空调器中根据天气和需要的不同控制转换，其中无泵对流自然循环空调，可通过立体布置使太阳能集热发生器和热能发生器在下，溶液热交换器串接于吸收器和发生器之间的管路上，蒸发器和吸收器安装于发生器之上，冷凝器安装于蒸发器和吸收器之上，冷却装置安装于冷凝器之上，冷凝器可为二路串、并联，一路为热水器。取暖液封是在冬季须供暖时断决冷却水，使加热装置产生的气压升高，将液封打开，以实现蒸发***的换热供暖，***所安置的各U形管是实现各腔体之间的压力的自动调控。
将溴化锂溶液分别引入热能发生器，太阳波纹双通集热管或热管集热管发生器和冷剂水蒸汽发生器内，在太阳能发生器内太阳能集热装置直接将太阳能转化的热能加热溴化锂溶液，使其浓缩，被加热后的溴化锂溶液通过热虹吸汽液分离装置分离，浓缩的制冷剂液体通过下降管进入到制冷剂低温换热器，换热后冷却的浓溴化锂制冷剂进入到溴化锂吸收器内喷淋吸收。汽液分离装置产生的冷剂水蒸汽进入冷凝器冷凝成冷剂水，经U形管节流装置喷淋到蒸发器上产生水蒸汽，水蒸汽被浓溴化锂制冷剂吸收使自身浓度降低，浓度降低的溴化锂制冷剂再进入换热器，升温后进入缓冲制冷剂箱，通过缓冲制冷剂箱进入烟气加热器，使其温度进一步升高，烟气加热器加热的溴化锂溶液分三路，一路进入太阳能集热器内加热发生构成循环，第二路进入热能发生器加热通过热虹吸装置实现发生浓缩，热能发生器产生的水蒸气进入到冷剂水蒸汽发生器中，实现其二次发生构成循环。太阳能发生器热虹吸汽液分离装置产生的蒸汽进入到冷凝器内放热，放热后的蒸汽自身温度降低，以汽液共存的方式进入热虹吸水冷冷凝器，冷剂水蒸汽和冷凝的蒸馏水进入到冷凝器放热，然后进入到冷凝器底部的蓄水箱，冷凝后的冷剂水通过管道及节流装置进入到溴化锂蒸发器内喷淋蒸发，产生的水蒸气被吸收器内的喷淋的浓溴化锂溶液吸收变成稀的溶液进入下一个循环。吸收器内的循环水在吸收器内吸热温度升高，被引到热虹吸冷却装置内，热虹吸水冷冷凝器内的水被加热，然后再经冷凝器加热，被加热后的海水温度升高，借助热虹吸迅速上升，到达顶部的放汽室排出水蒸气后再通过下降管回流冷却装置***，实现水的循环。为了使冷却装置沸腾，海水冷却装置***为负压运行，负压冷却装置产生的水蒸气进入到蒸汽加热海水预热器，产生的水蒸汽经过蒸汽预热器预冷后，进入海水冷却冷凝器放热产生蒸馏水。
本发明的有益效果是：太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可以很好的实现太阳能集热装置与建筑一体化设计安装，从根本上解决太阳能集热装置与建筑物不能很好的结合的弊端。可以形成与楼房建筑一体化的自然循环空调***，实现了太阳能集热装置不受建筑物造形设计的制约，使其可作为实现太阳能溴化锂制冷、采暖、建筑物保温、自身集热生产饮用蒸馏水等功能的配套装置。如配合太阳能电池带动真空泵，装配无人化操作***，则空调***可在无其它能源的前提下利用太阳能实现运行。利用风冷或利用热虹吸原理使用海水冷却，海水淡化装置所使用的热源为溴化锂太阳能装置产生的排放的热量，冷凝器装置安装有真空泵以实现***的负压，实现容器内低沸点沸腾，容器上安置有自动不冷凝气体排放装置，须冷凝的冷剂水蒸汽，可连接有换热器，用以实现装置***的对于水的加热。对于沿海及岛域的海水淡化提供海岛的舒适生活等方面有着极其显著的军事、经济、生活价值。用于家庭可以很好地实现自然能源为家庭制冷供热，是未来节能、环保太阳能应用的发展方向。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为太阳能真空集热管集热发生器复合燃烧式发生器的无泵自循环溴化锂空调海水淡化装置的结构示意图；
图2为太阳能真空双通集热管集热发生器复合燃烧式发生器的无泵自循环溴化锂空调海水淡化装置的结构示意图；
图3为吸收器用循环水冷却的，有泵循环太阳能真空双通集热管集热发生器复合热汽体发生器的溴化锂空调海水淡化装置的结构示意图；
图4为吸收器用循环水冷却的，有泵循环太阳能真空热管集热管上置放热端集热发生器复合燃烧式发生器的溴化锂空调海水淡化装置的结构示意图。
图中：1燃烧式发生器、2真空集热管布液腔、3真空集热管密封固定组件、4双通波纹真空集热管、5真空集热管导流器固定支架、6真空集热管导流器、7制冷剂蒸汽发生器、8太阳能集热发生器、9冷剂蒸汽管1号控制阀、10热虹吸循环组件、11冷剂蒸汽发生器汽液分离器、12淡水箱、13太阳能集热发生器汽液分离器、14冷凝水泵、15燃烧式发生器汽液分离器、16冷剂蒸汽管2号控制阀、17冷剂蒸汽管3号控制阀、18咸水体、19漂浮式排水器、20咸水蓄水箱、21过滤器、22气压平衡阀、23漂浮式取水器、24咸水给水泵、25蒸汽加热器、26浮球控制给水器、27进排气阀、28浮球式不凝性气体自动排放装置、29热虹吸汽液分离器、30真空泵、31蒸发器、32U形管液封、33吸收器、34室外换热器、35室内换热器、36冷凝器、37换热器冷凝水回收装置、38吸收器热管放热器、39低温溶液换热器、40高温溶液换热器、41蓄液筒、42倒U形排污管、43热水加热器、44冷剂水箱、45咸水冷却冷凝器、46静电防结垢阳极、47冷却咸水控制阀门、48咸水过滤器、49淡水蓄水箱、50烟气加热器、51太阳能真空集热管、52冷凝水加热器、53蒸汽加热发生器、54热管吸热板管芯组件、55真空热管集热管密封固定组件、56太阳能集热发生器
具体实施方式
如图1所示：燃烧式发生器1加热后的溴化锂稀溶液，被热虹吸升液管沸腾升液到燃烧式发生器汽液分离器15中放气，放气后的浓溶液，通过溶液下降管进入到高温溶液换热器40，通过低温溶液换热器39放热后与太阳能集热发生器汽液分离器13放气回流的浓溶液、冷剂蒸汽发生器汽液分离器11放气回流的浓溶液混合进入低温溶液换热器39中，通过管道接入U形管液封32，并通过喷淋装置喷淋于吸收器33之上，吸收了蒸发器31蒸发的水蒸气而变稀的溴化锂溶液经下降管道进入低温溶液换热器39、高温溶液换热器40、蓄液筒41、烟气加热器50后分三路，一路进入燃烧式发生器1，一路进入太阳能集热发生器8，一路进入冷剂蒸汽发生器7加热发生，燃烧式发生器汽液分离器15、太阳能集热发生器汽液分离器13发生产生的水蒸气，经管道进入冷剂蒸汽发生器7加热，冷凝的冷剂水与冷剂蒸汽发生器的汽液分离器11产生的蒸汽汇流通过管道经冷剂蒸汽管1号控制阀9、热水加热器43、进入冷凝器36放热冷凝，产生的冷剂水贮存于冷剂水箱44内，冷剂水通过管道进入蒸发器31喷淋蒸发，喷淋落下的水与稀溶液混合。吸收器热管放热器38、冷凝器36的热量加热热虹吸咸水换热器内的咸水，温度升高的水经浮球式不凝性气体自动排放装置28放出不冷凝性气体，放气后的水沿上升管道进入热虹吸汽液分离器29放气，浓水经倒U形排污管42排放，补水经浮球控制给水器26补入热虹吸汽液分离器29中，放气后的咸水经下降管进入吸收器热管放热器38入口构成循环。
热虹吸汽液分离器29产生的水蒸气经蒸汽加热器25放热后，进入咸水冷却防结垢冷凝换热器45冷凝放热，直流静电防结垢直流电源和接水正电极静电防结垢阳极46与咸水冷却冷凝器45内的电导体与直流电源的阴极防结垢负电极电连接构成防结垢冷凝换热器45，实现其冷却、不结垢。经咸水冷却冷凝器45加热的咸水通过热虹吸上升管的漂浮式排水器19排放到咸水表层，咸水给水泵24提取加热的咸水通过过滤器21过滤补入到咸水蓄水箱20中，排气阀22与大气连通，构成咸水蓄水箱20的呼吸。漂浮式取水器23从咸水蓄水箱20表层提取温度较高的咸水，经蒸汽加热器25加热后，通过浮球控制给水器26补入到热虹吸蒸发器装置，吸收器热管放热器38、冷凝器36可为防腐蚀换热器，也可为静电直流防结垢换热器。咸水冷却冷凝器45产生的冷凝水汇流到淡水蓄水箱49内，经冷凝水泵14将水给入淡水箱12内，实现淡水的制取供给。本***经燃烧式发生器1、太阳能集热发生器8一次发生，冷剂蒸汽发生器7二次发生，也可经燃烧式发生器1一次发生，制冷剂蒸汽发生器7二次发生，或太阳能集热发生器8一次发生，冷剂蒸汽发生器7二次发生运行。也可通过打开阀门，实现太阳能集热发生器8的一次发生，换热器34、35在制冷时，将产生大量的冷凝水，可经换热器冷凝水回收装置37收集利用。在冬季供热时，可通过关闭进入冷凝器36的冷剂蒸汽管1号控制阀9，关闭吸收器热管放热器38的阀门，经蒸发器31，换热器36供热。
燃烧式发生器汽液分离器15产生的冷剂蒸汽进入冷剂蒸汽发生器7，发生的蒸汽汇合冷剂蒸汽发生器7产生的冷剂蒸汽冷凝水，引入冷凝器36冷却。太阳能集热发生器汽液分离器11分离的蒸汽引入冷凝器36冷却。实现燃烧式发生器1与冷剂蒸汽发生器7构成双效发生，太阳能集热发生器8单效发生的制冷循环。
燃烧式发生器汽液分离器1产生的冷剂蒸汽引入冷凝器36冷却。太阳能集热发生器汽液分离器13分离的蒸汽引入冷凝器36冷却。实现燃烧式发生器1与太阳能集热发生器8单效发生的制冷循环。
太阳能集热发生器8将冷剂蒸汽引入冷剂蒸汽发生器7，而燃汽热水器1不工作，可实现太阳能集热发生器8与冷剂蒸汽发生器7的双效制冷循环。
燃烧式发生器1产生的冷剂蒸汽引入冷剂蒸汽发生器7可实现燃烧式发生器的双效制冷循环。
太阳能集热发生器8产生的冷剂蒸汽直接引入冷凝器36为太阳能单效制冷循环。
燃烧式发生器1产生冷剂蒸汽引入冷凝器36为燃烧式发生器的单效制冷循环。
关闭进入冷凝器的管道阀门和吸收器循环管路上的阀门，冷剂蒸汽将穿透U形管液封，空调***为供热运行方式。
换热器34、35吸收的热量进入到蒸发器31内放热，冷却后下降，进入换热器34、35构成循环。热管吸收器33吸热，热管内的变相介质温度升高后的气体进入热管放热端38在热虹吸管内放热冷凝，回流吸收器33构成循环。
图2其工艺流程同图1，太阳能集热器为太阳能真空双通集热管集热发生器。
图3其工艺流程同图1，太阳能集热器为太阳能真空双通集热管集热发生器。
图4其工艺流程同图1，为吸收器用循环水冷却的，有泵循环太阳能真空热管集热管上置放热端集热发生器复合燃烧式发生器的溴化锂空调海水淡化装置。
Claims (10)
1、一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，包括太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器、汽液分离器、热虹吸升液管、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、液位筒、取暖液封、真空泵、海水淡化***，其特征是：热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与太阳能集热发生器的冷剂蒸汽排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器；或热能发生器为高压发生器，热能发生器通过热虹吸升液管与汽液分离器连接，热能发生器产生的冷剂蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽，也作为冷剂蒸汽发生器的热源，热能发生器汽液分离器冷剂蒸汽出口管道和太阳能集热发生器产生的冷剂蒸汽出口管道共同与冷剂蒸汽发生器连接，冷剂蒸汽发生器的汽液分离器的冷剂蒸汽出口与排汽管连接，其排汽管的出口连接冷凝器，各个汽液分离器的溶液输出管通过溶液热交换器与吸收器顶部的喷淋装置连接，冷凝器的冷凝水出水管通过节流装置与蒸发器的喷淋装置连接，吸收器和蒸发器的载热介质为液体，或将冷凝器、吸收器和蒸发器制成热管形式，热管中充注变相介质，吸收器与蒸发器置于有防溅隔板的腔体内，冷凝器置于吸收器和蒸发器之上，吸收器和蒸发器置于发生器之上，吸收器底部的溴化锂稀溶液通过管道与溶液热交换器连接，溶液热交换器与热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器溶液管连接，蒸发器、吸收器、溶液热交换器的循环管路上，可设有循环泵，也可用安装位置的高低设定，实现整个***的无泵循环，其无泵循环须将冷凝器设于最高，蒸发器和吸收器设于中间位置，热能发生器、太阳能集热发生器、冷剂蒸汽发生器及进行空气调节的终端空气换热器(25)设于最低的位置，各发生器与各自的汽液分离器之间均连接有热虹吸升液管；在冷凝器与吸收器之间连接的蒸汽管路上设置有U形管取暖液封，溴化锂浓溶液与U形管取暖液封底部管道连通，其溴化锂浓溶液喷淋口位于U形管取暖液封开口之下，在冷凝器、蒸发器和吸收器连通有与真空泵连接的管道，和真空泵连接的管道之间有控制阀门，溶液热交换器串联于发生器与吸收器之间，被加热的稀溶液和放热的浓溶液逆流换热；液位筒为溴化锂溶液蓄存装置，可通过内部的压力自动调整液位，液位筒上可安装有液位观察孔；冷凝器、蒸发器、吸收器的载热介质为液体，或气体，可通过液体循环换热器加热空气放热或热管式换热器加热空气放热，热虹吸自循环水蒸发装置安装有进水管、排水管、上升管、下降管、不冷凝气体自动排气装置，热虹吸自循环水蒸发装置顶部为汽液分离器，汽液分离器的蒸汽室通过管道与设置于海水内的热虹吸自循环冷却冷凝器的蒸汽冷凝侧连接，海水热虹吸自循环冷却冷凝器上的冷凝侧连接有真空泵，海水热虹吸自循环冷却冷凝器的下部安装有冷凝水箱，冷凝水箱连接有水泵。
2、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：太阳能集热发生器的太阳能集热器为双通真空集热管或真空热管集热管，双通真空集热管中内置有防结晶导流装置，它同心安装固定在双层波纹玻璃管构成的双通真空集热管管腔内，双通真空集热管表面传导直接加热溴化锂溶液或真空热管集热管表面传导直接加热溴化锂溶液；太阳能集热发生器之间为并联连接，溶液通过太阳能集热发生器与空调***构成循环，溴化锂稀溶液从太阳能集热发生器底部补入，从太阳能集热发生器顶部的汽液分离器排出，太阳能集热器与其汽液分离器之间安装有升液管，升液管顶部为汽液分离器，汽液分离器分离的浓溶液连接溶液热交换器，产生的蒸汽通过管道连接到冷剂蒸汽发生器或冷凝器，溴化锂溶液在太阳能集热器中为等流径对角或等流径等腰三角形方式连接分布配液；太阳能集热发生器的双通真空集热管通过密封胶圈垫，固定密封安装于常闭阀波纹管件上，常闭阀波纹管件并联安装于配液器上；太阳能集热发生器的真空热管集热管循环用的管状流体换热腔体以纵向或横向布置，管状流体换热腔体的相对两壁有两个同轴管孔相对，两管孔内均有密封装置，真空热管集热管放热端首尾密封安装其上；配液器外表面与配液器管道之间通过保温材料支撑连接，常闭阀波纹管件和双通真空集热管的连接处与配液器外表面保温材料支撑之间的间隙填充有保温密封件，相对应的配液器组件通过至少两条平行于双通真空集热管的边筋组成矩形集热框，矩形集热框通过刚性支撑筋与配液器组件对角固定连接，组成刚性矩形集热模块，配液器组件上设有至少一对的进出液口；配液器组件上设有控制排液阀门，热虹吸升液管为至少两通的有一定高度的防腐承压管道，热虹吸升液管外表面与热虹吸升液管防腐承压管道之间通过保温材料支撑填充。
3、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：热能发生器为燃油、燃汽发生器或蒸汽发生器，热能发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器，分离器分离出的高温浓溴化锂溶液连接高温溶液交换器，热能发生器产生的蒸汽作为冷剂蒸汽发生器的热源，冷剂蒸汽发生器热虹吸升液管上的汽液分离器安装高度产生的液体压力与热能发生器上的汽液分离器之间的末端液体压力保持平衡；在发生器与溶液热交换器之间串联有锅炉排烟加热的烟气加热器或加热蒸汽放热冷凝的冷凝水加热器；发生器和吸收器需排放的热量，通过载热介质导入海水淡化***中的热虹吸自循环水蒸发装置的换热器中。
4、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：冷剂蒸汽发生器与其它发生器并联安装在溶液热交换器之后的管道上，冷剂蒸汽发生器上连接有热虹吸升液管，热虹吸升液管顶部安装有汽液分离器；冷剂蒸汽发生器的冷凝水排水管通过U形管压力平衡器导入冷凝器，冷剂蒸汽发生器的加热蒸汽冷凝水排水管道上或串接冷凝水换热器，汽液分离器的排汽管道上或串接蒸汽换热器。
5、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：海水热虹吸自循环冷却冷凝器为管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器多种形式，海水热虹吸自循环冷却冷凝器设置于蒸发器之上；海水热虹吸自循环冷却冷凝器置于海水热虹吸自循环冷却井的底部，井的底部通过管道和大海连接，井的顶部通过管道和海水连接，海水热虹吸自循环冷却冷凝器出水口可通过水浮子浮于海面之上；海水热虹吸自循环冷却冷凝器可为两路串联或并联式，其中一路可用于加热热水；其放热端所使用的冷却装置可为热虹吸水冷却装置。
6、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：蒸发器可为管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器多种形式，冷剂水可喷淋于外表面或内表面使其蒸发吸热，蒸发器安装于冷凝器下，喷淋布水装置安装于其上，蒸发器连接有终端空气换热器，空调对流自然循环吸放热***的终端空气换热器安装于蒸发器之下，终端空气换热器安装有冷凝水收集装置。
7、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：吸收器为管壳式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器多种形式；溴化锂浓溶液可喷淋于其外表面或内表面使其吸收蒸汽，其放热端所使用的冷却装置可为热虹吸水冷却装置。
8、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：溶液热交换器为管壳式、或是板式、或是片管式、板翅式或是螺旋板式换热器多种形式，其设置于吸收器之下。
9、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：海水淡化***是将空调的冷凝器放热元件和吸收器的放热元件置于封闭容器的底部，吸收器放热元件在下，冷凝器放热元件在吸收器放热元件之上，海水从吸收器的放热元件底部给入，通过吸收器的放热元件，冷凝器的放热元件加热，沿上升管到达容器顶部的汽液分离器排出，放汽的海水通过下降管道回流进入吸收器的放热元件的进水口，构成热虹吸对流自然循环，容器上安置有浮子控制自动不冷凝气体排放装置，容器的底部安装有阀门控制的倒U型管排水装置，容器的补水通过置于容器顶部的带有浮球阀控制的管路补入，浮控阀所控制的给水始终处于有一定压力的状态，容器的顶部连接有排汽管道，管道连接于内置换热器的容器内，给水通过管道连接容器内的浮控给水阀，蒸汽、冷凝水混合物接入海水热虹吸自循环冷却冷凝器内，海水热虹吸自循环冷却冷凝器置于容器内，冷却海水从海水热虹吸自循环冷却冷凝器的底部给入，通过过滤装置进入海水热虹吸自循环冷却冷凝器，海水热虹吸自循环冷却冷凝器加热的水通过热虹吸管排放到水面表层，热虹吸管的表层可安装有浮子排水装置，浮子排水装置连接有给水管作为蒸馏装置的补水水源，海水热虹吸自循环冷却冷凝器下部安置有蓄水箱，蓄水箱内安置有水泵；海水热虹吸自循环冷却冷凝器为静电防结垢换热器。
10、根据权利要求1所述的太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置，其特征是：太阳能热能溴化锂吸收式中央空调可为有泵循环空调，也可为无泵对流自然循环空调，空调可通过太阳能集热发生器、热能发生器、冷剂蒸汽发生器同时加热发生，可通过热能发生器与冷剂蒸汽发生器发生，可通过太阳能集热发生器单独发生，可通过太阳能集热发生器发生和冷剂蒸汽发生器发生，其中无泵对流自然循环空调为立体布置，其中，太阳能集热发生器和热能发生器在整套装置下部，冷却装置安装于冷凝器之上，冷凝器可为二路串联或并联，其中一路为热水换热器。
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