CN1865788A - 利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种暖通空调领域用的利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，属于能源技术领域。其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和直接蒸发冷却装置两部分组成；所述单元喷淋模块含有板式换热器2、气液直接接触模块A～D和溶液自循环泵3；所述直接蒸发冷却装置含有气液直接接触模块E、水泵4；所述在单元喷淋模块中，有溶液自循环泵分别控制模块A～D内部的喷淋溶液的流量，另有一个***循环泵控制浓溶液在模块A～D之间的级间流量；由于本发明利用冷却水为冷源带走除湿过程潜热，利用浓溶液依次通过多级除湿模块处理出足够干燥的新风，同时采用间接蒸发冷却技术得到合适的送风温度。从而不需外部冷源，即获得了足够干燥、温度接近室温的送风。
Description
技术领域
本发明涉及一种暖通空调领域用的利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，属于能源技术领域。
背景技术
新风机组的任务就是实现夏季对新风的降温除湿过程，冬季对新风的加热加湿处理过程。在传统空调***中，采用冷凝除湿方法，即使用7℃的冷冻水通过表冷器将空气的温度降低到露点以下凝结出水分，从而对空气除湿。由于常规新风机除湿和降温是同时进行的，带来了很多的问题：制冷机工作在低蒸发温度情况下，导致制冷机性能系数较低；冷凝除湿后的空气湿度虽满足要求、但温度过低，有时还需要再热从而造成能源的浪费；由于凝结水的存在，盘管等容易滋生霉菌，造成室内空气品质恶化；冬季的加湿功能还需要另外的加湿设备才能实现。
溶液除湿空调实现了空气处理过程中温度和湿度的独立控制。它采用具有吸湿能力的盐溶液吸收空气中的水蒸气，通过向室内送入足够干燥的新风带走湿负荷，而显热负荷由另外独立的***控制。溶液除湿去除室内潜热负荷的优越性越来越受到人们的关注。与常规空调相比，可采用低温热源驱动，节约大量电能；通过溶液的喷洒可以除去空气中的尘埃、细菌、霉菌及其它一些有害物；避免了使用有凝结水的盘管，明显提高室内空气品质；通过储存溶液的容器，可方便的实现蓄能。同时由于冷水的作用不再是除湿，温度可以提高，不采用常规空调的7℃冷冻水，而使用温度较高的冷却水也能得到很好的送风参数。
发明内容
本发明的目的是提供一种以冷却水为冷源的，利用吸湿溶液为循环工质的新风处理机组。
本发明提出的一种利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和直接蒸发冷却装置两部分组成；所述单元喷淋模块含有板式换热器(2)、气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)和溶液自循环泵(3)；所述直接蒸发冷却装置含有气液直接接触模块(E)、水泵(4)；所述在单元喷淋模块中，有溶液自循环泵分别控制模块(A)、(B)、(C)、(D)内部的喷淋溶液的流量，另有一个***循环泵控制浓溶液在模块(A)、(B)、(C)、(D)之间的级间流量；所述在每个模块中，溶液在自循环泵(3)的驱动下，从模块底部流入板式换热器(2)，然后经过布液装置流下浸湿填料，溶液在填料中与新风进行热量和质量的交换，最后溶液回到模块的底部液槽中，完成循环过程。
在上述新风处理机组中，所述由冷却塔所提供的32℃冷却水，以并联方式流入板式换热器，冷却水的冷量通过板式换热器(2)传递给另一侧的溶液，以降低进入模块(A)、(B)、(C)布液装置的溶液温度。喷淋下的吸湿溶液直接与新风接触，新风被降温除湿，模块(A)、(B)、(C)、(D)之间有与新风逆流流动的浓溶液以带走从空气中吸收的水分，沿程溶液浓度不断降低，最后由模块(A)流出的稀溶液需浓缩再生才能重新使用，采用70℃的热水作为再生热源；所述对于最后一级单元喷淋模块(D)，其板式换热器(2)中冷却溶液的冷水由模块(E)内部的蒸发冷却过程获得：经过(D)处理后的空气，一部分作为室内的送风，另一小部分引入到模块(E)中，模块(E)中直接喷水利用水分的蒸发冷却作用将冷量通过板式换热器(2)传递给另一侧的溶液，以降低进入模块(D)布液装置的溶液温度，提高其除湿能力。
在上述新风处理机组中，其特征在于：所述在冬季由冷却塔提供的40℃左右的热水流入板式换热器。
本发明提出的另一种利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和外冷型的间接蒸发冷却装置两部分组成；所述单元喷淋模块含有气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)、板式换热器(2)、溶液自循环泵(3)；所述外冷型的间接蒸发冷却装置含有气液直接接触模块(F)、空气冷却器(5)、水泵(4)；经单元喷淋模块处理后的新风，进入外冷型间接蒸发冷却装置的空气冷却器(1)，在空气冷却器(1)中被模块(F)产生的冷水冷却，之后大部分送入室内，小部分被引入模块(F)中进行直接蒸发冷却产生冷水，完成新风被除湿降温的过程。
本发明提出的再一种利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和内冷型的间接蒸发冷却模块(6)两部分组成；所述单元喷淋模块含有气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)、板式换热器(2)、溶液自循环泵(3)；所述内冷型的间接蒸发冷却装置(6)为一个整体的模块，在模块内部完成一次送风被冷却、二次排风和喷淋冷水蒸发冷却的过程。
由于本发明利用冷却水为冷源带走除湿过程潜热，利用浓溶液依次通过多级除湿模块处理出足够干燥的新风，同时采用间接蒸发冷却技术得到合适的送风温度。从而不需外部冷源，即获得了足够干燥、温度接近室温的送风。
附图说明
图1：流程一、利用间接蒸发冷却对溶液降温的新风处理机组夏季工作原理图。
图2：流程二、外冷型间接蒸发冷却新风处理机组夏季工作原理图。
图3：流程三、内冷型间接蒸发冷却新风处理机组夏季工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明：
请见图1～3。
实现此性能的新风机组有下面三种流程：
流程一：利用间接蒸发冷却对溶液降温的新风处理机组
该新风处理机由四级单元喷淋模块和一级直接蒸发冷却装置两部分组成。单元喷淋模块由四个板式换热器2、气液直接接触模块A、B、C、D和四个溶液自循环泵组成。直接蒸发冷却装置由一个气液直接接触模块E、一个水泵4等部件组成(见图1)。
其工作过程如下：
在单元喷淋模块中，有四个溶液自循环泵分别控制模块A、B、C、D内部的喷淋溶液的流量，另有一个***循环泵控制浓溶液在模块A、B、C、D之间的级间流量。在每个模块中，溶液在自循环泵3的驱动下，从模块底部流入板式换热器2，然后经过布液装置流下浸湿填料，溶液在填料中与新风进行热量和质量的交换，最后溶液回到模块的底部液槽中，完成循环过程。夏季，由冷却塔所提供的32℃冷却水，以并联方式分别流入新风流动方向的前三个板式换热器，冷却水的冷量通过板式换热器2传递给另一侧的溶液，以降低进入模块A、B、C布液装置的溶液温度，从而提高其除湿能力，同时带走除湿过程所释放的潜热。喷淋下的吸湿溶液直接与新风接触，新风被降温除湿，模块A、B、C、D之间有与新风逆流流动的浓溶液以带走从空气中吸收的水分，沿程溶液浓度不断降低，最后由模块A流出的稀溶液需浓缩再生才能重新使用，可采用70℃的热水作为再生热源。冬季，只需将夏季工况的冷却水换成40℃左右的热水，热水的作用为提高进入模块A、B、C布液装置的溶液温度从而提高其加湿能力，同时补充加湿过程所需气化潜热。采用多级单元喷淋模块串联的形式，浓溶液的流动方向和新风相反，从而减小了空气处理过程的损失，提高了新风处理过程的效率。
为降低送风温度，对于最后一级单元喷淋模块D，其板换中冷却溶液的冷水由模块E内部的蒸发冷却过程获得：经过D处理后的空气，一部分作为室内的送风，另一小部分引入到模块E中，模块E中直接喷水利用水分的蒸发冷却作用将冷量通过板式换热器2传递给另一侧的溶液，以降低进入模块D布液装置的溶液温度，从而提高其除湿能力。同时产生出足够干燥的送风，并降低送风温度。
流程二：外冷型间接蒸发冷却新风处理机组
该新风处理机组由四级单元喷淋模块和外冷型的间接蒸发冷却装置两部分组成。其中，单元喷淋模块由四个气液直接接触模块A、B、C、D、四个板式换热器2、四个溶液自循环泵3组成(见图2)。外冷型的间接蒸发冷却装置由气液直接接触模块F、空气冷却器5、和水泵4组成。
本新风处理机的工作过程如下：
单元喷淋模块为四级，其工作原理及空间的位置关系与流程一中的单元喷淋模块相同，不再赘述。
由于夏季冷却塔提供的冷却水为32℃，经过单元喷淋模块处理后的新风，温度较高，因此需要在外冷型间接蒸发冷却装置中降温处理后才能达到送风参数的要求。在模块F中通过直接喷水，利用水分蒸发的冷却作用使得水温降低，产生的冷水送入空气冷却器1中冷却来自单元喷淋模块D的新风，新风冷却后大部分送入室内，小部分引入直接蒸发冷却模块F中进行直接蒸发冷却产生冷水。
流程三：内冷型间接蒸发冷却新风处理机
该新风处理机组由四级单元喷淋模块和一级内冷型的间接蒸发冷却模块6两部分组成。其中，单元喷淋模块由四个气液直接接触模块A、B、C、D、四个板式换热器2、四个溶液自循环泵3组成(见图3)。
本新风处理机的处理流程如下：
单元喷淋模块为四级，其工作原理及空间的位置关系与流程一中的单元喷淋模块相同，不再赘述。和流程二外冷型间接蒸发冷却装置相比，内冷型的间接蒸发冷却装置6为一个整体的模块，在模块内部完成了一次送风被冷却、二次排风和喷淋冷水蒸发冷却的过程。
流程一：参看图1，本新风机组包括：气液直接接触模块1、板式换热器2、溶液自循环泵3、水泵4等部件。气液直接接触模块A、B、C、D与对应的板式换热器组成单元喷淋模块。夏季(冬季)，冷却水(热水)以并联的形式分别通入A、B、C模块对应的板换，用以降低(提高)进入布液装置的溶液温度，从而提高其除湿(加湿)能力。经过单元喷淋模块的新风，经过模块D处理后大部分送风送入空调房间，小部分送风进入模块E进行蒸发冷却产生冷水冷却模块D的喷淋溶液，之后这部分送风变为高温高湿的排风排出室外。
流程二：参看图2，本新风机包括：气液直接接触模块A、B、C、D、F、空气冷却器5、板式换热器2、溶液自循环泵3、水泵4等部件。单元喷淋模块和流程一相同，经过单元喷淋模块的新风，再通过外冷型的间接蒸发冷却装置的空气冷却器等湿降温，大部分送入空调房间，小部分进入模块F进行蒸发冷却，产生冷水进入空气冷却器5冷却送风。
流程三：参看图3，本新风机包括：气液直接接触模块A、B、C、D、板式换热器2、内冷型间接蒸发冷却装置6、溶液自循环泵3等部件。单元喷淋模块和流程一相同，经过单元喷淋模块的新风，再通过内冷型的间接蒸发冷却模块6等湿降温，送入空调房间。
Claims (5)
1、利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和直接蒸发冷却装置两部分组成；所述单元喷淋模块含有板式换热器(2)、气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)和溶液自循环泵(3)；所述直接蒸发冷却装置含有气液直接接触模块(E)、水泵(4)；所述在单元喷淋模块中，有溶液自循环泵分别控制模块(A)、(B)、(C)、(D)内部的喷淋溶液的流量，另有一个***循环泵控制浓溶液在模块(A)、(B)、(C)、(D)之间的级间流量；所述在每个模块中，溶液在自循环泵(3)的驱动下，从模块底部流入板式换热器(2)，然后经过布液装置流下浸湿填料，溶液在填料中与新风进行热量和质量的交换，最后溶液回到模块的底部液槽中，完成循环过程。
2、按照权利要求1所述的新风处理机组，其特征在于：所述由冷却塔所提供的32℃冷却水，以并联方式流入板式换热器，冷却水的冷量通过板式换热器(2)传递给另一侧的溶液，以降低进入模块(A)、(B)、(C)布液装置的溶液温度。喷淋下的吸湿溶液直接与新风接触，新风被降温除湿，模块(A)、(B)、(C)、(D)之间有与新风逆流流动的浓溶液以带走从空气中吸收的水分，沿程溶液浓度不断降低，最后由模块(A)流出的稀溶液需浓缩再生才能重新使用，采用70℃的热水作为再生热源；所述对于最后一级单元喷淋模块(D)，其板式换热器(2)中冷却溶液的冷水由模块(E)内部的蒸发冷却过程获得：经过(D)处理后的空气，一部分作为室内的送风，另一小部分引入到模块(E)中，模块(E)中直接喷水利用水分的蒸发冷却作用将冷量通过板式换热器(2)传递给另一侧的溶液，以降低进入模块(D)布液装置的溶液温度，提高其除湿能力。
3、按照权利要求1或2所述的新风处理机组，其特征在于：所述在冬季由冷却塔提供的40℃左右的热水流入板式换热器。
4、利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和外冷型的间接蒸发冷却装置两部分组成；所述单元喷淋模块含有气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)、板式换热器(2)、溶液自循环泵(3)；所述外冷型的间接蒸发冷却装置含有气液直接接触模块(F)、空气冷却器(5)、水泵(4)；经单元喷淋模块处理后的新风，进入外冷型间接蒸发冷却装置的空气冷却器(1)，在空气冷却器(1)中被模块(F)产生的冷水冷却，之后大部分送入室内，小部分被引入模块(F)中进行直接蒸发冷却产生冷水，完成新风被除湿降温的过程。
5、利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组，其特征在于：所述机组由单元喷淋模块和内冷型的间接蒸发冷却模块(6)两部分组成；所述单元喷淋模块含有气液直接接触模块(A)、(B)、(C)、(D)、板式换热器(2)、溶液自循环泵(3)；所述内冷型的间接蒸发冷却装置(6)为一个整体的模块，在模块内部完成一次送风被冷却、二次排风和喷淋冷水蒸发冷却的过程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |