CN109966766A - 结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法，属于溶液蒸发结晶及空气除湿领域。其特征在于：该***该***包括蒸发器(1)，压缩机(2)，结晶罐(3)，膨胀阀(4)，分离器（5），晶体储罐（6），循环泵(7)，换热器(8)，分离器(9)，淡水储罐(10)，膨胀阀(11)，抽真空装置(12)，循环泵（13）。该***可高效回收浓溶液（14）中热量，实现余热回收再利用，同时可满足空气除湿需求得到干燥空气（18）产品，具有提高能量利用效率，降低能耗及双用途等优点。

Description

结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法
技术领域
本发明涉及一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法，属于溶液蒸发结晶及空气除湿领域。
背景技术
蒸发结晶指加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，从而实现析出晶体的过程。目前，工业上常采用的多效蒸发技术是将多个蒸发器连接起来操作，前一个蒸发器产生的二次蒸汽作为后一个蒸发器的热源，其虽可提高能源利用效率，但是蒸汽消耗量大，显而易见，耗能较多。
为了解决上述问题，本发明提出了一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***。利用热泵***中低沸点循环工质回收结晶罐溶液中热量，实现了***内部余热回收再利用，利用高效回收的热能加热结晶罐内溶液，并结合抽真空装置，实现溶液的蒸发浓缩结晶，同时***可获取干燥的空气产品，即可满足双重需求，因此，本***既可以实现溶液蒸发结晶，同时也可获取干燥的空气产品，满足双重需求，且具有提高能源利用效率，降低能耗，双产品等优点。
发明内容
一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***及方法，该***包括蒸发器、压缩机、结晶罐、膨胀阀、分离器、晶体储罐、循环泵、换热器、分离器、淡水储罐、膨胀阀、抽真空装置和循环泵；
蒸发器包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口；
结晶罐包括热侧进口、热测出口、溶液进口、溶液出口和抽真空装置接口；
分离器包括晶浆进口、晶体出口和溶液出口；
换热器包括溶液进口、溶液出口、空气进口和空气出口；
分离器包括空气进口、空气出口和淡水出口；
蒸发器冷侧出口与压缩机进口相连，压缩机出口与结晶罐热侧进口相连，结晶罐热侧出口与膨胀阀进口相连，膨胀阀出口与蒸发器冷侧进口相连；
蒸发器热侧进口与循环泵出口相连，蒸发器热侧出口与分离器进口相连，分离器晶体出口与晶体储罐进口相连，分离器溶液出口与循环泵进口相连，循环泵出口与换热器溶液进口相连，换热器空气出口与分离器进口相连，分离器淡水出口与淡水储罐进口相连，换热器溶液出口与膨胀阀进口相连，膨胀阀出口与结晶罐溶液进口相连，结晶罐抽真空装置接口与抽真空装置相连，结晶罐溶液出口与循环泵进口相连，开始下轮循环。
上述的结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***，其特征在于，循环工质在蒸发器中被热侧的浓溶液加热蒸发，进入压缩机增压升温为过热蒸汽，循环工质过热蒸汽流入结晶罐，与结晶罐内溶液换热，换热后的循环工质由结晶罐热侧出口流出，经膨胀阀流入蒸发器，开始下一轮循环；
浓溶液由结晶罐溶液出口流出，经循环泵流入蒸发器，加热循环工质，形成晶浆并流入分离器，分离出的晶体储存于晶体储罐，分离出的溶液经循环泵进入换热器，同时由物料入口进入的溶液也流入换热器，在换热器内吸收空气中热能，吸热后的溶液由换热器溶液出口流出，经膨胀阀流入结晶罐，结晶罐中溶液经循环工质过热蒸汽加热和抽真空装置的作用，实现溶液蒸发浓缩，蒸发浓缩后的溶液经结晶罐溶液出口流出开始下一轮循环；
空气由换热器空气进口进入换热器，并向溶液放热，然后经换热器空气出口流出，流入分离器，经分离器分离出来的干燥空气被回收再利用，分离器分离出来的淡水储存于淡水储罐。
本发明的有益效果是：本作品提出的结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***，利用热泵***中低沸点循环工质回收结晶罐溶液中热量，实现了***内部余热回收再利用，利用高效回收的热能加热结晶罐内溶液，并结合抽真空装置，实现溶液的蒸发浓缩结晶，同时***可获取干燥的空气产品，即可满足双重需求，因此，本***既可以实现溶液蒸发结晶，同时也可获取干燥的空气产品，满足双重需求，且具有提高能源利用效率，降低能耗，双产品等优点。
附图说明
图1是本发明提出的一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***示意图；
图中标号名称：1-蒸发器；2-压缩机；3-结晶罐；4-膨胀阀；5-分离器；6-晶体储罐；7-循环泵；8-热交换器；9-分离器；10-淡水储罐；11-膨胀阀；12-抽真空装置；13-循环泵；14-浓溶液；15-循环工质；16-物料入口；17-空气；18-干燥空气。
具体实施方式
下面参照附图1说明结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***的工作过程。
循环工质15在蒸发器1中被热侧的浓溶液14加热蒸发，进入压缩机2增压升温为过热蒸汽，循环工质15过热蒸汽流入结晶罐3，与结晶罐3内溶液换热，换热后的循环工质15由结晶罐3热侧出口流出，经膨胀阀4流入蒸发器1，开始下一轮循环；
浓溶液14由结晶罐3溶液出口流出，经循环泵13流入蒸发器1，加热循环工质15，形成晶浆并流入分离器5，分离出的晶体储存于晶体储罐6，分离出的溶液经循环泵7进入换热器8，同时由物料入口16进入的溶液也流入换热器8，在换热器8内吸收空气17中热能，吸热后的溶液由换热器8溶液出口流出，经膨胀阀11流入结晶罐3，结晶罐3中溶液经循环工质15过热蒸汽加热和抽真空装置12的作用，实现溶液蒸发浓缩，蒸发浓缩后的溶液经结晶罐3溶液出口流出开始下一轮循环；
空气17由换热器8空气进口进入换热器8，并向溶液放热，然后经换热器8空气出口流出，流入分离器9，经分离器9分离出来的干燥空气18被回收再利用，分离器9分离出来的淡水储存于淡水储罐10。

Claims (2)

1.一种结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***
该***包括蒸发器(1)，压缩机(2)，结晶罐(3)，膨胀阀(4)，分离器（5），晶体储罐（6），循环泵(7)，换热器(8)，分离器(9)，淡水储罐(10)，膨胀阀(11)，抽真空装置(12)，循环泵（13）；
蒸发器（1）包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口；
结晶罐（3）包括热侧进口、热测出口、溶液进口、溶液出口和抽真空装置接口；
分离器（5）包括晶浆进口、晶体出口和溶液出口；
换热器（8）包括溶液进口、溶液出口、空气进口和空气出口；
分离器（9）包括空气进口、空气出口和淡水出口；
蒸发器（1）冷侧出口与压缩机（2）进口相连，压缩机（2）出口与结晶罐（3）热侧进口相连，结晶罐（3）热侧出口与膨胀阀（4）进口相连，膨胀阀（4）出口与蒸发器（1）冷侧进口相连；
蒸发器（1）热侧进口与循环泵（13）出口相连，蒸发器（1）热侧出口与分离器（5）进口相连，分离器（5）晶体出口与晶体储罐（6）进口相连，分离器（5）溶液出口与循环泵（7）进口相连，循环泵（7）出口与换热器（8）溶液进口相连，换热器（8）空气出口与分离器（9）进口相连，分离器（9）淡水出口与淡水储罐（10）进口相连，换热器（8）溶液出口与膨胀阀（11）进口相连，膨胀阀（11）出口与结晶罐（3）溶液进口相连，结晶罐（3）抽真空装置接口与抽真空装置（12）相连，结晶罐（3）溶液出口与循环泵（13）进口相连，开始下轮循环。
2.根据权利要求1所述的结合热泵节能高效蒸发结晶及空气除湿***的方法，其特征在于，包括以下过程：
循环工质（15）在蒸发器（1）中被热侧的浓溶液（14）加热蒸发，进入压缩机（2）增压升温为过热蒸汽，循环工质（15）过热蒸汽流入结晶罐（3），与结晶罐（3）内溶液换热，换热后的循环工质（15）由结晶罐（3）热侧出口流出，经膨胀阀（4）流入蒸发器（1），开始下一轮循环；
浓溶液（14）由结晶罐（3）溶液出口流出，经循环泵（13）流入蒸发器（1），加热循环工质（15），形成晶浆并流入分离器（5），分离出的晶体储存于晶体储罐（6），分离出的溶液经循环泵（7）进入换热器（8），同时由物料入口（16）进入的溶液也流入换热器（8），在换热器（8）内吸收空气（17）中热能，吸热后的溶液由换热器（8）溶液出口流出，经膨胀阀（11）流入结晶罐（3），结晶罐（3）中溶液经循环工质（15）过热蒸汽加热和抽真空装置（12）的作用，实现溶液蒸发浓缩，蒸发浓缩后的溶液经结晶罐（3）溶液出口流出开始下一轮循环；
空气（17）由换热器（8）空气进口进入换热器（8），并向溶液放热，然后经换热器（8）空气出口流出，流入分离器（9），经分离器（9）分离出来的干燥空气（18）被回收再利用，分离器（9）分离出来的淡水储存于淡水储罐（10）。
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