CN203724793U - 热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置 - Google Patents

热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置 Download PDF

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周继瑞
姚云鹏
武进雷
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Abstract

本实用新型涉及一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，热管由蒸发段、冷凝段、绝热段组成，热管的蒸发段置于斜向放置的太阳能集热装置内部，热管的冷凝段焊接于溶液再生段底部；热管的绝热段呈圆弧形向后侧上方倾斜；溶液再生段与热管冷凝段倾角一致，并组装在一起，溶液再生段的上端设有分液槽，下端设有集液槽，在分液槽和集液槽的侧面分别设置溶液进出口。将太阳能集热装置与溶液再生段结合为一体，提高了太阳能的利用率，保证了溶液再生后的浓度；溶液再生段的溶液流道采用凹凸面，并且有一定的坡度，使得溶液能够缓慢的自然向下流，溶液在微流道的表面形成液膜，沿着凹凸面斜向下流动，使得溶液能够充分的吸收热量，提高了***的性能系数。

Description

热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热利用领域，具体涉及一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置。
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集热装置生产出热水，间接加热溶液实现再生，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集热装置结合在一起，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集热器与溶液再生器组装在一起，再生过程中产生的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集热装置与热管结合开发一种新的溶液再生器，将太阳能集热装置与溶液再生器分开组合，避免水蒸气凝结在玻璃盖板上造成效率降低问题，来提高太阳能的利用率以及溶液再生的效果。
发明内容
本实用新型是要提供一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，目的是克服已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，本实用新型的技术方案是： 
一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，包括太阳能集热装置、溶液再生段、热管，其特点是：热管由蒸发段、冷凝段、绝热段组成，热管的蒸发段置于斜向放置的太阳能集热装置内部，热管的冷凝段焊接于溶液再生段底部；热管的绝热段呈圆弧形向后侧上方倾斜；溶液再生段与热管冷凝段倾角一致，并组装在一起，溶液再生段的上端设有分液槽，下端设有集液槽，在分液槽和集液槽的侧面分别设置溶液进出口。
溶液再生段外部包有隔层和保温层，溶液再生段底部内表面设有凹凸面。分液槽上设有分液孔，且分液孔横向排列，均匀分布在溶液再生段底部的凹凸面上端。溶液再生段上、下端分别设有空气出口和空气进口。太阳能集热装置可以为平板型太阳能集热器和真空玻璃管型太阳能集热器。
本实用新型的有益效果：
利用太阳能再生溶液，节省了常规热源的消耗。
将太阳能集热装置与溶液再生段结合为一体，提高了太阳能的利用率，保证了溶液再生后的浓度。
溶液再生段的溶液流道采用凹凸面，并且有一定的坡度，使得溶液能够缓慢的自然向下流，溶液在微流道的表面形成液膜，沿着凹凸面斜向下流动，使得溶液能够充分的吸收热量，提高了***的性能系数。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的右剖视图；
图3是再生段结构立体示意图；
图4是热管形状示意图；
图5是真空玻璃管型太阳能集热装置示意图；
图6是平板型太阳能集热装置示意图。
具体实施方式
 以下结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。
如图1至图4所示 ，一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，由太阳能集热装置7、溶液再生段4和热管3组成。
溶液再生段包括空气出口1、稀溶液进液管2、空气进口5、浓溶液出液管6、分液孔8、分液槽9、集液槽10、凹凸面11。
热管3包括蒸发段、冷凝段、绝热段，热管蒸发段置于斜向放置的太阳能集热装置7内部，作为整个装置的集热段用来吸收太阳能；热管3的冷凝段焊接于溶液再生段4底部；热管3的绝热段呈圆弧形向后侧上方倾斜；溶液再生段4与热管3的冷凝段倾角一致，并组装在一起，溶液再生段4外部包有隔层和保温层12，溶液再生段4的上端设有分液槽9，下端设有集液槽10，底部内表面设计为凹凸面11，有利于热交换；溶液再生段4上、下端分别设有空气出口1和空气进口5，与大气相通，在分液槽9和集液槽10的侧面分别设置溶液进、出口。溶液进、出口分别通过稀溶液进液管2和浓溶液出液管6与分液槽9和集液槽10连通。
太阳能集热装置7与水平面保持一定的倾角，这样可以保证太阳能集热装置7吸收较多的太阳能，溶液再生段4与水平面应保证一定的倾角，以便稀溶液能够与热管进行充分的热交换并且溶液能够自然缓慢地流向集液槽10。热管3的蒸发段嵌入太阳能集热装置内部，冷凝段采用焊接的方式与溶液再生段4底部紧密贴合。本例中的溶液再生段4内部表面喷镀防腐涂层，溶液再生段4中溶液流通的凹凸面11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。
溶液再生时，热管3的蒸发段经太阳能集热装置7集热，管内传热介质由液态变成蒸汽，经绝热段上升至位于溶液再生段中的热管冷凝段；稀溶液通过分液槽9上的分液孔8均匀地流到凹凸面11上，使稀溶液呈薄膜状向下流动，与溶液再生段4底部换热，一部分水分从溶液中蒸发出来，外部空气从空气进口5进入，与蒸发出来的水蒸气混合后从空气出口1流出，经过热交换后生成的浓溶液最后从集液槽10侧面上的出液管6流出，完成溶液再生循环。
一般要求分液槽上的分液孔的静压应基本相等，以便稀溶液能够均匀地流到再生段的凹凸面上。溶液再生段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。溶液再生段底部采用导热性能良好的材料制作，并应根据再生溶液的特点，对整个溶液再生段进行相应的防腐蚀处理。
在本实施例中，热管蒸发段末端斜向下倾斜，置于太阳能集热装置内部，热管冷凝段焊接于溶液再生段底部。采用这种结构有利于热管内两相传热介质的流动，提高热管的传热效果。
在本实施例中，分液孔8为横向排列，均匀分布在凹凸面11上端。采用这种结构，有利于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11采用凹凸不平的沟槽，使得从分液孔8流出的稀溶液增加阻力，形成液膜缓慢向下流，这样可以增加溶液与溶液再生段底部的换热面积，提高再生效率。
太阳能集热装置7可以为平板型太阳能集热器13（图6）和真空玻璃管型太阳能集热器（图5）。
如上所述，便可较好的实现本实用新型；上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型的权利要求保护的范围所涵盖。

Claims (5)

1.一种热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，包括太阳能集热装置(7)、溶液再生段(4)、热管(3)，其特征在于：所述热管(3)由蒸发段、冷凝段、绝热段组成，热管(3)的蒸发段置于斜向放置的太阳能集热装置(7)内部，热管(3)的冷凝段焊接于溶液再生段(4)底部；热管(3)的绝热段呈圆弧形向后侧上方倾斜；溶液再生段(4)与热管(3)的冷凝段倾角一致，并组装在一起，溶液再生段(4)的上端设有分液槽(9)，下端设有集液槽(10)，在分液槽(9)和集液槽(10)的侧面分别设置溶液进、出口。
2.根据权利要求1所述的热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，其特征在于：所述溶液再生段(4)外部包有隔层和保温层(12)，溶液再生段(4)底部内表面设有凹凸面(11)。
3.根据权利要求1所述的热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，其特征在于：所述分液槽(9)上设有分液孔(8)，且分液孔(8)横向排列，均匀分布在溶液再生段(4)底部的凹凸面(11)上端。
4.根据权利要求1所述的热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，其特征在于：所述溶液再生段(4)上、下端分别设有空气出口(1)和空气进口(5)。
5.根据权利要求1所述的热管型太阳能集热与溶液再生一体化装置，其特征在于：所述太阳能集热装置(7)为平板型太阳能集热器(13)和真空玻璃管型太阳能集热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107062632A (zh) * 2017-05-10 2017-08-18 安徽建筑大学 热管式壁挂双效平板集热器
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CN114177635A (zh) * 2021-12-06 2022-03-15 潢川县鹏升畜产品有限公司 用于肝素钠提取废液的回收处理***及其短流程净化工艺

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