CN102679468B - 一种湿空气除湿溶液再生*** - Google Patents

一种湿空气除湿溶液再生*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿空气除湿溶液再生***，其发生器内设有加热盘管和凝水盘管，凝水盘管处在凝水盘内，凝水盘上设置有凝水排出口，稀溶液储罐的出液口与发生器的进液口相连，发生器的出液口经过溶液泵与溶液换热管的进口相连，溶液换热管的出口分为两路，一路经流量调节阀用于与除湿装置相连，另一路与喷射器的工作液体进口相连，喷射器的被引射流体进口与发生器的气体出口连通，喷射器的出口与流量调节阀的出口汇合后用于与除湿装置的进液口相连，加热盘管出口与加热器的进口相连，加热器的出口经气泡泵与汽液分离器相连，汽液分离器的出气口与加热盘管的进口相连，汽液分离器的出液口与加热盘管的出口汇合后与加热器的进口相连。

Description

一种湿空气除湿溶液再生***
技术领域
本发明涉及一种为湿空气进行除湿的除湿溶液的再生***，属于湿空气除湿技术领域。
背景技术
目前运用较多的溶液除湿剂有LiBr,LiCl和CaCl2等溶液，而用CaCl2溶液单独进行除湿的比较少。利用吸湿性较强的溶液来进行除湿，再生便是该项技术的一项核心问题。溶液除湿器的除湿和溶液再生效率一直是研究重点，利用余热作为溶液再生热源有节能意义，比如，利用的空调机组冷凝热作为溶液再生的热源，公开号CN101140089发明专利说明书提供一种温湿度独立控制空调***，该***将空气源热泵机组冷凝器散热量进行回收，用作溶液再生的热量，实现除湿溶液的再生；另外，还可考虑太阳能、地热等可再生能源或其它废热时作为溶液在再生的热源，如公开号CN201083422发明专利提供一种工业余热内热型溶液除湿再生器，从而最大限度的节省能耗。其中太阳能被广泛的用作再生溶液热源，如新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生模式，采用槽式集热管与汽液分离器实现沸腾式溶液再生,并回收利用其蒸汽冷凝热作为平板式集热再生装置的一部分热源供给，实现非沸腾式溶液再生。与之相类似的还有太阳能槽式集热器与燃气锅炉联合驱动来实现沸腾蒸发式再生与非沸腾蒸发式再生的双效型溶液再生***。另外，相对于传统的等焓过程的绝热型除湿器，人们更多地关注等温过程的内冷型除湿器，如内冷－内热型溶液除湿－再生装置；利用混合溶液替代单独溶液，从而提高除湿溶液的吸湿和再生性能。
然而，不论采用何种方法提高除湿器的除湿和再生效率，溶液再生温度始终是影响溶液再生的关键因素，溶液除湿器的再生温度一般在70～80℃，当再生热源的温度超过100℃时，再生效率超过55%；但是，当热源温度低于50℃时，溶液再生已十分困难甚至不能实现，但是温度越高所需的能量就越，这就使得溶液再生***对热源的要求相对较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有较低的溶液再生温度的湿空气除湿溶液再生***。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种湿空气除湿溶液再生***，包括发生器和稀溶液储罐，稀溶液储罐内设置有溶液换热管，发生器内设置有处于下部的加热盘管和处于上部的凝水盘管，凝水盘管处在发生器内固定设置的凝水盘内，凝水盘上设置有用于将凝水排出发生器的凝水排出口，稀溶液储罐的进液口用于与除湿装置的出液口相连，稀溶液储罐的出液口与发生器的进液口相连，发生器的出液口经过溶液泵与溶液换热管的进口相连，溶液换热管的出口分为两路，其中一路经流量调节阀用于与除湿装置的进液口相连，另一路与喷射器的工作液体进口相连，喷射器的被引射流体进口与发生器的气体出口连通，喷射器的出口与流量调节阀的出口汇合后与除湿装置的进液口相连，加热盘管出口与加热器的进口相连，加热器的出口经气泡泵与汽液分离器相连，汽液分离器的出气口与加热盘管的进口相连，汽液分离器的出液口与加热盘管的出口汇合后与加热器的进口相连。
所述的喷射器和流量调节阀与溶液换热管之间设置有第一单向阀，第一单向阀的进口与溶液换热管的出口相连，第一单向阀的出口分别与喷射器的工作流进口和流量调节阀的进口相连。
所述的发生器的气体出口与喷射器的被引射流体进口之间设置有第二单向阀，第二单向阀的进口与发生器的气体出口相连，第二单向阀的出口与喷射器的被引射流体进口相连。
所述的稀溶液储罐的出液口与发生器的进液口之间设置有第一开关控制阀。
所述的凝水排出口上连通设置有凝结水储存罐，凝结水储存罐上的出水口上连通设置有用于将凝结水储存罐内的凝结水排出的凝结水泵，凝结水泵的出口处设置有第二开关控制阀。
所述的凝水排出口的位置高于凝结水储存罐的进口。
所述的稀溶液储罐的出液口的位置高于发生器的进液口。
本发明通过气泡泵热虹吸作用为加热盘管和汽液分离器以及加热器所组成的加热***内的工质提供循环动力，省去传统***所需的工质循环泵，利用蒸汽相变加热发生器内的溶液，节省加热盘管换热面积；通过喷射器引射发生器内的不凝性气体，保持发生器内的压力低于大气压。通过在发生器与溶液换热管组成的***内部创造真空条件，以降低发生器内溶液再生温度，节省能源。利用在稀溶液储罐内设置溶液换热管和在溶液换热管的出口设置两相流喷射器维持溶液再生单元的***内部对真空度要求。
本发明通过设置了浓溶液储罐存除湿溶液，从而解决在太阳光等低品位能源不充足时除湿装置无法连续工作的问题。本发明所提供溶液再生***的溶液再生温度较传统溶液再生***降低20℃～50℃，显著提高除湿溶液再生效率，实现太阳能等低品位能源高效利用，***运行稳定可靠、节能效果明显，应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理图。
具体实施方式
一种湿空气除湿溶液再生***的实施例，在图1中，该湿空气除湿溶液再生***的稀溶液储罐3内设置有溶液换热管13，发生器1内设置有加热盘管10和凝水盘管12，加热盘管10处于发生器1的下部，凝水盘管12处于发生器1的上部。发生器1内还固定设置有凝水盘19，凝水盘管12处在凝水盘19内，凝水盘19上设置有凝水排出口，凝水排出口上连通设置有凝结水储存罐6，凝结水储存罐6的出口与凝结水泵11的进口相连，凝结水泵11的出口经第二开关控制阀18将凝结水排出。稀溶液储罐3的进液口用于与除湿装置的出液口相连，稀溶液储罐3的出液口与第一开关控制阀14的进口相连，第一开关控制阀14的出口与发生器1的进液口相连，发生器1的出液口与溶液泵2的进口相连，溶液泵2的出口与溶液换热管13的进口相连，溶液换热管13的出口与第一单向阀15的进口相连，第一单向阀15的出口分为两路，其中一路与流量调节阀17的进口相连，流量调节阀17的出口与浓溶液储罐5的进口相连，浓溶液储罐5的出口用于与除湿装置的进液口相连，另一路与喷射器4的工作液体进口相连，喷射器4的被引射流体进口与第二单向阀16的出口相连，第二单向阀16的进口与发生器1的气体出口连通，喷射器4的出口与流量调节阀17的出口汇合后与浓溶液储罐5的进口相连。加热盘管10出口与加热器7的进口相连，加热器7的出口经气泡泵8与汽液分离器9相连，汽液分离器9的出气口与加热盘管10的进口相连，汽液分离器9的出液口与加热盘管10的出口汇合后与加热器7的进口相连。
凝水排出口的位置高于凝结水储存罐6的进口。
稀溶液储罐3的出液口的位置高于发生器1的进液口。
本实施例中设置了凝结水储存罐以及用以排出凝结水储存罐中的凝结水的凝结水泵，也可以不设置凝结水储存罐，直接将凝水排出发生器之外。
本实施例中设置了第一单向阀和第二单向阀，这两个单向阀可以防止空气倒灌进入***，当***一直处于连续工作的状态时，也可以不设置这两个单向阀。
本实施例中的依靠重力使得稀溶液储罐内的溶液进入发生器，并利用重力使得凝结水流入凝结水储存罐中，在这里也可以不利用重力而加装其他的动力装置。
在工作时，湿空气除湿溶液的***内部的绝对工作压力处于0kPa～101kPa范围内，当湿空气除湿溶液再生单元开始工作时，第一开关控制阀14开启，稀溶液储罐3内稀溶液依靠重力作用流入发生器1，经加热盘管10加热所产生蒸汽被凝水盘管12冷凝成冷凝水进入凝水盘19，凝水盘19内的凝结水在重力作用下流入凝结水储存罐6中储存起来，凝结水储存罐6内的凝结水通过凝结水泵11定期排出，经加热盘管10加热蒸发后所变成的温度在40℃～100℃之间的浓溶液被溶液泵2送入溶液换热管13预热稀溶液储罐3内的稀溶液，并利用溶液换热管13的加热作用排出稀溶液储罐3内的稀溶液所含有空气和其他不凝性气体，溶液换热管13出口的浓溶液分为两支，一支直接进入浓溶液储罐5被储存起来，溶液流量大小由流量调节阀17调节，另一支浓溶液作为工作流体进入喷射器4引射发生器1内的中下部所存在空气以保持发生器1内部对真空度的要求，喷射器4出口的气液混合物进入浓溶液储罐5被储存起来；当湿空气除湿溶液再生单元停止工作时，利用第一单向阀15和第二单向阀16防止空气倒灌进入***。
低品位热驱动的加热器7内工质被加热至40～100℃，局部沸腾变成气液混合物，进入汽泡泵8，利用气液混合物在汽泡泵8内所产生驱动力将气液混合物提升送至汽液分离器9，气液两相混合物在汽液分离器9内实现气相和液相分离，分离出来的蒸汽流入加热盘管10为发生器提供加热量，加热盘管10的蒸汽发生相变凝结成液体，加热盘管10出口的液体依靠重力自上而下流动，与汽液分离器9所流出的液体汇合流入低品位热加热器7。
本实施例中除湿溶液为溴化锂水溶液、氯化锂水溶液或氯化钙水溶液，也可以是其他金属化合物的盐水溶液。

Claims (8)

1.一种湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：包括发生器和稀溶液储罐，稀溶液储罐内设置有溶液换热管，发生器内设置有处于下部的加热盘管和处于上部的凝水盘管，凝水盘管处在发生器内固定设置的凝水盘内，凝水盘上设置有用于将凝水排出发生器的凝水排出口，稀溶液储罐的进液口用于与除湿装置的出液口相连，稀溶液储罐的出液口与发生器的进液口相连，发生器的出液口经过溶液泵与溶液换热管的进口相连，溶液换热管的出口分为两路，其中一路经流量调节阀用于与除湿装置的进液口相连，另一路与喷射器的工作液体进口相连，喷射器的被引射流体进口与发生器的气体出口连通，喷射器的出口与流量调节阀的出口汇合后用于与除湿装置的进液口相连，加热盘管出口与加热器的进口相连，加热器的出口经气泡泵与汽液分离器相连，汽液分离器的出气口与加热盘管的进口相连，汽液分离器的出液口与加热盘管的出口汇合后与加热器的进口相连。
2.根据权利要求1所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的喷射器和流量调节阀与溶液换热管之间设置有第一单向阀，第一单向阀的进口与溶液换热管的出口相连，第一单向阀的出口分别与喷射器的工作流进口和流量调节阀的进口相连。
3.根据权利要求2所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的发生器的气体出口与喷射器的被引射流体进口之间设置有第二单向阀，第二单向阀的进口与发生器的气体出口相连，第二单向阀的出口与喷射器的被引射流体进口相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的稀溶液储罐的出液口与发生器的进液口之间设置有第一开关控制阀。
5.根据权利要求4所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的凝水排出口上连通设置有凝结水储存罐，凝结水储存罐上的出水口上连通设置有用于将凝结水储存罐内的凝结水排出的凝结水泵，凝结水泵的出口处设置有第二开关控制阀。
6.根据权利要求5所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的凝水排出口的位置高于凝结水储存罐的进口。
7.根据权利要求1所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的稀溶液储罐的出液口的位置高于发生器的进液口。
8.根据权利要求1所述的湿空气除湿溶液再生***，其特征在于：所述的喷射器的出口与流量调节阀的出口汇合后通过浓溶液储罐与除湿装置的进液口相连，浓溶液储罐的进口分别与喷射器的出口和流量调节阀的出口相连，浓溶液储罐的出口用于与除湿装置的进液口相连。
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