CN103381302A - 热管式真空管型太阳能溶液再生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热管式真空管型太阳能溶液再生器，由太阳能真空管、U型热管和溶液再生箱组成，若干根太阳能真空管横向放置在真空管框架上，真空管框架置于溶液再生箱上，溶液再生箱与水平面呈一倾角，U型热管包括蒸发段、冷凝段、绝热段，蒸发段末端略向下倾斜，置于太阳能真空管内部，冷凝段末端向上倾斜，固定连接在溶液再生箱底部；溶液再生箱的上端设有分液孔，下端设有集液槽，集液槽上面开有空气进口，集液槽下面连接出液管，溶液再生箱的分液孔上端开有空气出口，分液孔连接稀溶液输液管。本发明利用太阳能再生溶液，节省了常规热源的消耗，将热管与太阳能真空管及溶液再生箱结合为一体，减少了占地空间，提高了溶液再生的效果。

Description

热管式真空管型太阳能溶液再生器

技术领域

本发明涉及太阳能溶液再生器，具体涉及一种热管式真空管型太阳能溶液再生器。

背景技术

   溶液除湿作为一种新型的除湿技术，可以有效地降低空气的含湿量，已经成为空气调节领域的一大研究热点。溶液再生设备是溶液除湿***中的一个重要组成部分，它的运行状况、效率与初投资直接影响***的性能与经济性。由于再生需要消耗大量热量，利用太阳能进行溶液再生可以大幅降低溶液除湿***的常规能耗，提高***的经济性和节能性。已有的太阳能溶液再生方式分为两种：一是利用常规的太阳能真空管生产出热水，送入溶液间接加热溶液再生，这种方法的缺点是***较为复杂，再生的效果有所降低；二是将再生器与太阳能真空管结合在一起，目前一般采用平板型太阳能溶液再生器。平板型太阳能溶液再生器具有采光面积大、结构简单、工作可靠等优点，但是由于平板型太阳能溶液再生器的空气对流热损失大，而且水蒸气容易凝结在玻璃盖板的内表面上，使得热效率和溶液的再生效率降低。 太阳能真空真空管具有集热温度高、效率高等优点，在我国获得广泛应用，并且热管是二十世纪七十年代发展起来的高效传热元件，具有较高的传热性能，热管换热器已逐渐与太阳能结合的应用。因此有必要利用太阳能真空真空管与热管结合开发一种新的溶液再生器，来弥补平板型太阳能溶液再生器的弱点，提高太阳能的利用率以及溶液再生的效果。

发明内容

本发明是要提供一种热管式真空管型太阳能溶液再生器，用于克服现有的太阳能溶液再生***的不足，提高太阳能的热效率以及溶液再生的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种热管式真空管型太阳能溶液再生器，由太阳能真空管、U型热管和溶液再生箱组成，其特点是：若干根太阳能真空管横向放置在真空管框架上，真空管框架置于溶液再生箱上面，溶液再生箱与水平面呈一倾角，所述U型热管包括蒸发段、冷凝段、绝热段，蒸发段末端略向下倾斜，置于太阳能真空管内部，冷凝段末端向上倾斜，固定连接在溶液再生箱底部；绝热段呈圆弧形向后侧上方略倾斜；溶液再生箱的上端设有分液孔，下端设有集液槽，集液槽上面开有空气进口，集液槽下面连接出液管，溶液再生箱的分液孔上端开有空气出口，分液孔连接稀溶液输液管。

溶液再生箱的箱底呈凹凸面，溶液再生箱外部包有隔层和保温层。 分液孔横向排列，均匀分布在溶液再生箱凹凸面上端。

真空管框架和溶液再生箱与水平面的倾角为15～75^o。凹凸面中的凸面为面向上的横向半圆形长凸面。

本发明的有益效果是：

1．利用太阳能再生溶液，节省了常规热源的消耗。

2．将热管式太阳能真空真空管与溶液再生箱结合为一体，提高了太阳能的利用率，保证了溶液再生后的浓度。

3．溶液再生箱再生段的溶液流道采用凹凸面，使得溶液缓慢向下流，溶液在微流道的表面形成液膜，沿着凹凸面向下流动，使得溶液充分吸收热量，提高了***的性能系数。

附图说明

图1 是本发明的结构主视图；

图2是图1的左剖视图；

图3是本发明的结构立体示意图；

图4是本发明的热管形状示意图。

具体实施方式

以下结合附图1～4和实施例对本发明加以详细说明。

如图1至图4所示，本发明的热管式真空管型太阳能溶液再生器，由太阳能真空管2、U型热管3、真空管框架4和溶液再生箱5组成，溶液再生箱5包括分液孔6、凹凸面7、集液槽8、出液管9。

太阳能真空管2横向放置在真空管框架4上面，作为装置的集热段。溶液再生箱5与水平面呈一倾角α，本实施例取倾角α为45^o。U型热管3包括蒸发段、冷凝段、绝热段，蒸发段末端略向下倾斜，置于太阳能真空管2内部； U型热管3的冷凝段末端略向上倾斜，焊接于溶液再生箱5底部；U型热管3的绝热段呈圆弧形向后侧上方略微倾斜。再生箱的核心部件是溶液再生箱5，溶液再生箱5位于太阳能集热器2后方，倾角一致。溶液再生箱5外部包有隔层及保温层10，溶液再生箱5的上端设有分液孔6，下端设有集液槽8，集液槽8上面开有空气进口11，集液槽下面连接出液管9，溶液再生箱5的分液孔6上端开有空气出口12，分液孔6连接稀溶液输液管1。

溶液再生箱5底部内表面设计为凹凸面7；溶液再生箱5上层为空气引流，分别在分液孔6和集液槽8上侧开口，与大气相通。太阳能真空管2倾角一般在10～80^o之间，当倾角在当地纬度附近时，具有较高的太阳能热效率。

太阳能真空管2采用金属-玻璃真空管或全玻璃真空管，本例中太阳能真空管2采用外径58mm，真空管框架4及溶液再生箱5与水平面的倾角为45^o。U型热管3的蒸发段在太阳能真空管2内部，冷凝段采用焊接的方式与溶液再生箱5底部紧密贴合。本例中的溶液再生箱5内部表面喷镀防腐涂层，溶液再生箱5中箱底的凹凸面7采用导热性能较好的金属制作，外部包有隔层及岩棉保温层，底面和侧面隔层采用抗高温材料，上表面隔层可选择塑料等。

一般要求各分液孔的静压应基本相等，以便稀溶液均匀地流到再生段的凹凸面上。溶液再生箱外表面应贴上保温材料，防止热量的散失而降低太阳能热利用率和溶液再生效果。溶液再生箱底部采用导热性能良好的材料制作，并应根据所要再生溶液的特点，对整个溶液再生箱进行相应的防腐蚀处理。

溶液再生时，U型热管3的蒸发段经上部的太阳能真空管2集热，管内传热介质由液态变成蒸汽，经由绝热段上升至冷凝段与溶液再生箱底部换热；稀溶液通过分液孔6均匀地流到凹凸面7上，使稀溶液呈薄膜状向下流动，与溶液再生箱5底部换热，一部分水分从溶液中蒸发出来，冷空气从溶液再生箱5底部进入，上升，与蒸发出来的水蒸气混合后从再生箱的上端流出，溶液最后汇集至集液槽8，完成溶液再生，以此完成一个循环。

在本实施例中，热管为U型，其蒸发段末端略向下倾斜，置于太阳能真空管内部； 其冷凝段末端略向上倾斜，焊接于溶液再生箱底部。采用这种结构，利于热管内两相介质的流动，有利于热管内部传热介质的流动保证其正常工作，提高热管的传热效果。

在本实施例中，分液孔6为横向排列，均匀分布在凹凸面7上端。采用这种结构，利于把稀溶液均匀流至凹凸面上，有利于提高溶液再生效果。

在本实施例中，凹凸面7采用面向上的横向半圆形上凸长条，使得从分液孔6流出的稀溶液增加阻力，形成液膜缓慢下流。这样可以增加溶液与溶液再生箱底部的换热面积，提高再生效率。

如上所述，便可较好的实现本发明；上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求保护的范围所涵盖。

Claims (5)

1.一种热管式真空管型太阳能溶液再生器，由太阳能真空管（2）、U型热管（3）和溶液再生箱（5）组成，其特征在于：若干根太阳能真空管（2）横向放置在真空管框架（4）上，真空管框架（4）置于溶液再生箱（5）上面，溶液再生箱（5）与水平面呈一倾角（α），所述U型热管（3）包括蒸发段、冷凝段、绝热段，蒸发段末端略向下倾斜，置于太阳能真空管（2）内部，冷凝段末端向上倾斜，固定连接在溶液再生箱（5）底部；绝热段呈圆弧形向后侧上方倾斜；溶液再生箱（5）的上端设有分液孔（6），下端设有集液槽（8），集液槽（8）上面开有空气进口（11），集液槽（8）下面连接出液管（9），溶液再生箱（5）的分液孔（6）上端开有空气出口（12），分液孔（6）连接稀溶液输液管（1）。

2.根据权利要求1所述的热管式真空管型太阳能溶液再生器，其特征在于：所述溶液再生箱（5）的箱底呈凹凸面（7），溶液再生箱（5）外部包有隔层及保温层（10）。

3.根据权利要求1所述的热管式真空管型太阳能溶液再生器，其特征在于：所述分液孔（6）横向排列，均匀分布在溶液再生箱（5）的凹凸面（7）上端。

4.根据权利要求1所述的热管式真空管型太阳能溶液再生器，其特征在于：所述真空管框架（4）和溶液再生箱（5）与水平面的倾角（α）为15～75^o。

5.根据权利要求2所述的热管式真空管型太阳能溶液再生器，其特征在于：所述凹凸面（7）中的凸面为面向上的横向半圆形长凸面。

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