CN103256755B - 热源塔化学热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热能技术领域，具体涉及一种热源塔化学热泵，包括发生器，热源塔；发生器包括容器，容器内设有蒸发管，蒸发管的一端伸到容器外部与一压缩机的出口端连接，另一端伸出容器外部与一预热换热器的换热进口端连接，压缩机的进口端连通容器内部；容器与热源塔之间设有连通二者的流通管；热源塔的液体出口端通过管道与换热器的取热进液端连接，换热器的取热出液端通过管道与容器连通，从换热器取热出液端流出的液体介质喷洒在容器内的蒸发管上。本发明结构简单，仅需热源塔、换热器、压缩机及管道，相对来说降低了设备的投入成本；由于本发明中需要用电设备较少，也就降低了设备的运行成本，节省了资源；同时本发明的换热效率高，换热效果好。

Description

热源塔化学热泵
技术领域
本发明属于热能技术领域，具体涉及一种热源塔化学热泵。
背景技术
传统的热泵***主要由热泵主机、热源塔及其他辅助部件组成,其能够从“低温高湿”空气中吸收提升低品位热能。热泵主机采用电驱动水源热泵,包括冷凝器、蒸发器、高压发生器、低压发生器四大主要部件，其结构复杂、需要消耗大量的电能，冬季，热泵主机利用热源塔在低温条件下吸收低品位的热能达到制热的目的；夏季热源塔又可作为热泵主机的冷却塔。现有的热泵***在夏热冬冷地区与其他热泵空调***相比，结构复杂,设备制造成本高。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种结构简单、投入成本低、换热效率高的热源塔化学热泵。
实现本发明的技术方案如下：
热源塔化学热泵，包括发生器，及外部空气能够进入、内部空气能够排出的热源塔；所述发生器包括容器，容器内设置有蒸发管，蒸发管的一端伸到容器外部与一压缩机的出口端连接，蒸发管的另一端伸出容器外部与一预热换热器的换热进口端连接，压缩机的进口端通过管道连通容器内部；所述容器与热源塔之间设置有连通二者且供容器中的液体介质流入热源塔中的流通管，从流通管进入热源塔中的液体介质与热源塔中的空气进行热交换；热源塔的液体出口端通过管道与上述预热换热器的取热进液端连接，所述预热换热器的取热出液端通过管道与容器连通，从预热换热器取热出液端流出的液体介质喷洒在容器内的蒸发管上。
进一步地，所述蒸发管呈螺旋状设置于容器内，这样增大了蒸发管的蒸发面积，更好的使蒸发管中的介质与从换热器取热出液端喷出介质进行热量交换。
进一步地，在所述流通管上至少串接一供热换热器，这样通过供热换热器能够将流通管中的介质热量提取出来，进行利用。
进一步地，所述预热换热器的换热进口端与蒸发管之间设置有将蒸发管中的介质输送给换热器的输送泵。这样在输送泵的作用下，蒸发管中的介质能够在需要的速度下、顺利的进入预热换热器中进行换热。
进一步地，所述预热换热器的换热出口端通过管道连通一液体收集箱。这样蒸发管中的介质经过预热换热器进行换热后，由液体收集箱进行收集。还可以设置将液体收集箱中的液体介质进行抽送的输送泵，通过输送泵可以将液体收集箱中的液体介质排放到指定的地方。
进一步地，所述预热换热器的取热出液端的管道上设置有控制阀。通过控制阀可以根据需要来控制管道中介质的流速、流量。
进一步地，所述预热换热器可以为板式换热器或壳管式换热器或容积式换热器。
进一步地，所述热源塔中的流通管端部设置有使从流通管流出的液体介质喷洒出的喷淋器。这样增大流通管中流出的液体介质与热源塔中空气的接触面积，提高换热效率。
采用了上述的方案，于热源塔、发生器之间流通的液体介质为溴化锂吸湿剂；从热源塔经过预热换热器回流到容器中的溴化锂吸湿剂，喷淋到蒸发管上，与蒸发管中的过热蒸汽进行热交换，经过换热后的溴化锂吸湿剂失去部分水分、温度升高、浓度增大积于容器的底部，在换热过程中，溴化锂吸湿剂中的水分被蒸发成饱和蒸汽，通过管道进入压缩机中进行升温升压形成过热蒸汽，再次进入蒸发管中与从热源塔经过预热换热器回流到容器中的稀吸湿剂继续换热，蒸发管中的过热蒸汽经过换热后温度降低形成冷凝水并再经过换热器与从热源塔回流的稀溴化锂吸湿剂进行换热，最终流到液体收集箱中，而从热源塔中回流到容器中的稀溴化锂吸湿剂温度升高；而积于容器底部的高温浓溴化锂吸湿剂经过外部的供热换热器，通入供热换热器中的液体在与高温浓溴化锂吸湿剂换热后温度升高，供以使用，而高温的浓溴化锂吸湿剂释放热量之后温度降低，最终进入热源塔中，通过热源塔中的喷淋器喷洒，浓溴化锂吸湿剂吸收热源塔中空气水份与气体中显热、潜热而变成温度升高的稀溴化锂吸湿剂，稀溴化锂吸湿剂再通过管道进入预热换热器中与由蒸发管中排出的冷凝水进行换热后，再次回到容器中喷淋在蒸发管上，这样溴化锂吸湿剂形成一个换热循环过程；其中，外部进入热源塔中的空气经过浓溴化锂吸湿剂吸收其中的显热、潜热与水份后，变成干空气，从热源塔中排出；本发明结构简单，仅需热源塔、换热器、一个压缩机，以及连接管道即可，而不需要冷凝器、节流阀、蒸发器等部件，相对来说降低了设备的投入成本；由于本发明中需要用电设备较少，也就降低了设备的运行成本，节省了资源；同时本发明的换热效率高，换热效果好。与现有热源塔热泵相比，不仅大大降低了设备制造成本,而且本发明提升了传统热源塔热泵的优点，再加上利用压缩机使蒸汽再压缩，压缩比大，能量利用率更高，热泵综合能效比更大。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图中，1为发生器，2为热源塔，3为空气进口，4为空气排出口，5为容器，6为蒸发管，7为压缩机，8为预热换热器，9为管道，10为流通管，11为喷淋器，12为管道，13为管道，14为喷头，15为供热换热器，16为输送泵，17为液体收集箱，18为真空泵，19为控制阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，热源塔化学热泵，包括发生器1，及外部空气能够进入、内部空气能够排出的热源塔2，在热源塔上开设有供外部空气进入的空气进口3，及供热源塔内部的空气排出的空气排出口4；发生器1包括容器5，容器5可以为密封的罐体，容器5内设置有蒸发管6，蒸发管6的一端伸到容器外部与一压缩机7的出口端连接，蒸发管的另一端伸出容器外部与一预热换热器8的换热进口端连接，压缩机7的进口端通过管道9连通容器内部；容器与热源塔之间设置有连通二者且供容器中的液体介质流入热源塔中的流通管10，从流通管10进入热源塔中的液体介质与热源塔中的空气进行热交换；为了增加流通管流出的液体介质与热源塔中空气的接触面积，在热源塔中的流通管端部设置有使流通管中的液体介质雾化的喷淋器11，热源塔的液体出口端通过管道12与上述预热换热器8的取热进液端连接，预热换热器的取热出液端通过管道13与容器5连通，管道13处于容器中并在其上设置有喷头14，喷头14使管道13中的液体介质雾化后喷洒在蒸发管上，增加液体介质与蒸发管的接触面积，提高换热效率。
其中，蒸发管6呈螺旋状设置于容器5内。流通管10上至少串接一供热换热器15，本实施例图中示出了两个供热换热器15；预热换热器8的换热进口端与蒸发管6之间设置有将蒸发管中的介质输送给换热器的输送泵16。预热换热器8的换热出口端通过管道连通一液体收集箱17。还包括对容器内进行抽真空，保持容器内真空度的真空泵18，通过真空泵实时或定时的对容器内进行抽真空，使容器保持在一定的负压状态。预热换热器8的取热出液端的管道上设置有控制阀19。其中，预热换热器8和供热换热器15为板式换热器或壳管式换热器或容积式换热器。将液体收集箱中的液体介质抽出的抽送泵20。
下面参照照图1对本发明的工作原理进行说明：本发明中的吸湿剂选用溴化锂吸湿剂；从热源塔经过预热换热器回流到容器中的溴化锂吸湿剂，喷淋到蒸发管上，与蒸发管中的过热蒸汽进行热交换，经过换热后的溴化锂吸湿剂失去部分水分、温度升高、浓度增大并积于容器的底部，在换热过程中，溴化锂吸湿剂中的水分被蒸发成饱和蒸汽，通过管道进入压缩机中进行升温升压形成过热蒸汽，再次进入蒸发管中与从热源塔经过换热器回流到容器中的稀吸湿剂继续换热，蒸发管中的过热蒸汽经过换热后温度降低形成冷凝水并再经过换热器与从热源塔回流的稀溴化锂吸湿剂进行换热，最终流到液体收集箱中，而从热源塔中回流到容器中的稀溴化锂吸湿剂温度升高；而积于容器底部的高温浓溴化锂吸湿剂经过外部的供热换热器，通入供热换热器中的液体在与高温浓溴化锂吸湿剂换热后温度升高，供以使用，而高温的浓溴化锂吸湿剂释放热量之后温度降低，最终进入热源塔中，通过热源塔中的喷淋器喷洒，浓溴化锂吸湿剂吸收热源塔中空气水份与气体中显热、潜热而变成温度升高的稀溴化锂吸湿剂，稀溴化锂吸湿剂再通过管道进入换热器中与由蒸发管中排出的冷凝水进行换热后，再次回到容器中喷淋在蒸发管上，这样溴化锂吸湿剂形成一个换热循环过程；其中，外部进入热源塔中的空气经过浓溴化锂吸湿剂吸收其中的显热、潜热与水份后，变成干空气，从热源塔空气排出口排出。

Claims (7)

1.热源塔化学热泵，其特征在于：包括发生器，及外部空气能够进入、内部空气能够排出的热源塔；
所述发生器包括容器，容器内设置有蒸发管，蒸发管的一端伸到容器外部与一压缩机的出口端连接，蒸发管的另一端伸出容器外部与一预热换热器的换热进口端连接，压缩机的进口端通过管道连通容器内部；
所述容器与热源塔之间设置有连通二者且供容器中的液体介质流入热源塔中的流通管，从流通管进入热源塔中的液体介质与热源塔中的空气进行热交换，且从流通管进入热源塔中的液体介质吸收热源塔中的空气水分；热源塔的液体出口端通过管道与上述预热换热器的取热进液端连接，所述预热换热器的取热出液端通过管道与容器连通，从预热换热器取热出液端流出的液体介质喷洒在容器内的蒸发管上；
所述流通管上至少串接一供热换热器。
2.根据权利要求1所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述蒸发管呈螺旋状设置于容器内。
3.根据权利要求1所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述预热换热器的换热进口端与蒸发管之间设置有将蒸发管中的介质输送给预热换热器的输送泵。
4.根据权利要求1所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述预热换热器的换热出口端通过管道连通一液体收集箱。
5.根据权利要求1所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述预热换热器的取热出液端的管道上设置有控制阀。
6.根据权利要求1—5中任一项所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述预热换热器为板式换热器或壳管式换热器或容积式换热器。
7.根据权利要求1—5中任一项所述的热源塔化学热泵，其特征在于：所述热源塔中的流通管端部设置有使从流通管流出的液体介质雾化的喷淋器。
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