CN101344298A - 空调和海水淡化联合运行系统 - Google Patents

Abstract

空调和海水淡化联合运行系统，包括溴化锂溶液循环产水系统、海水蒸发及空气处理系统。溴化锂溶液循环产水系统：发生冷凝器、热交换器、吸收蒸发器、循环泵、调节阀门组。其中发生冷凝器包括发生器和冷凝器，两者之间连有挡水器。海水蒸发及空气处理系统：吸收蒸发器、海水喷淋室、预热器、调节阀、节流阀、阀门组。其中吸收蒸发器包括吸收器和蒸发器，两者之间连有挡水器。本发明可具有空调和海水淡化功能，简化了原先空调系统与海水淡化循环系统的两个单独分离系统，并有效节能。

Description

空调和海水淡化联合运行系统

技术领域

本发明涉及制冷设备，具体为一种船用的可同时实现空调制冷和海水淡化的系统。

背景技术

船用热法海水淡化技术要使海水在60℃左右的发动机缸套水温度下蒸发，而海水中含有较多的钙、镁离子，在此温度下很容易结成水垢，因此在现有的热法海水淡化技术中都要对海水进行软化处理，这使得海水淡化的成本增加；而海水淡化的副产品——浓海水未经利用即排放了。事实上，浓海水具有较强的吸湿能力。另一方面，在海洋气候环境下，空调负荷中潜热负荷(湿负荷)所占的比例远大于内陆，而在其他条件相同的情况下，处理潜热负荷比处理显热负荷需要更低的制冷温度，这也使得制冷机能耗增大。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种同时运行空调和海水淡化的系统，主要运用于远洋船舶和海上平台的空调与海水淡化系统。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

空调和海水淡化联合运行系统，包括溴化锂溶液循环产水系统、海水蒸发及空气处理系统，其特征在于：所述溴化锂溶液循环产水系统，包括，发生冷凝器、热交换器、吸收蒸发器、循环泵；所述溴化锂溶液循环产水系统由发生冷凝器通过溴化锂溶液管路连接热交换器，吸收蒸发器通过溴化锂溶液管路连接热交换器和循环泵，所述循环泵通过溴化锂溶液管路连接吸收蒸发器和热交换器组成；所述海水蒸发及空气处理系统，包括，海水喷淋室、吸收蒸发器、发生冷凝器、预热器；所述海水蒸发及空气处理系统由海水喷淋室通过浓海水管路和风管连接吸收蒸发器，吸收蒸发器通过淡水管路连接发生冷凝器，吸收蒸发器通过海水管路连接预热器。

为达到简化系统的目的，所述溴化锂溶液循环产水系统和海水蒸发及空气处理系统共用一个吸收蒸发器。

所述吸收蒸发器包括吸收器和蒸发器，吸收器与蒸发器之间连有挡水器。

所述发生冷凝器包括发生器和冷凝器，发生器与冷凝器之间连有挡水器。

所述发生器、吸收器、蒸发器内设有喷淋装置。

位于吸收器与蒸发器之间的挡水器的主要作用是防止从发生器经换热器流下来的溴化锂浓溶液在吸收器喷淋时溅射到蒸发器，同时保持吸收器与蒸发器之间的水蒸气通道。

位于发生器与冷凝器之间的挡水器的主要作用是防止从吸收器泵送上来的溴化锂稀溶液在发生器喷淋时溅射到冷凝器，同时保持发生器与冷凝器之间的水蒸气通道。

所述发生冷凝器连接射流真空泵，目的用于维持整个系统运行所须的真空度。

这里为了方便区分，所以从功能上把整个空调和海水淡化联合运行系统分为两个循环系统，即溴化锂溶液循环产水系统、海水蒸发及空气处理系统。

一方面，从空调的功能上讲，海水经预热器进入吸收蒸发器的喷淋装置，并喷淋到热管换热管器上，通过蒸发器的热管换热器吸收空气中的热量使海水蒸发、浓缩，分离成水蒸汽和浓海水。水蒸汽通过挡水器被喷淋而下的溴化锂浓溶液吸收。空调新风与回风的混合风送入海水喷淋室。浓海水在海水喷淋室喷淋，同混合风进行热质交换，使空气的温度、湿度降低，使其洁净度提高，而浓海水在吸收了混合风的部分热量、水分及污物后排出系统；混合风在吸收蒸发器通过热管换热器，将剩余的空调热负荷传递给海水，使空气的温度、湿度达到送风要求。

另一方面，从海水淡化的功能上讲，经过吸收蒸发器喷淋的溴化锂浓溶液吸收了水蒸汽后稀释成稀溶液，并由循环泵输送，经热交换器回收溴化锂浓溶液的热量，升温后，送入发生冷凝器喷淋，被发动机余热加热后，蒸发制成水蒸汽、以及溴化锂浓溶液；水蒸汽通过挡水器经冷凝器冷却后凝结成淡水，溴化锂浓溶液经热交换器，降温后进入吸收蒸发器喷淋，进入下一个循环。

有益效果：①.海水在温度较低的状况下进行蒸发，可避免在换热管上结垢，简化海水预处理工艺，即海水可不进行软化处理。

②.采用浓海水处理空气，不但使空气得到净化，而且承担了部分空调负荷，使空调的制冷负荷降低，特别是湿负荷的降低。

③.由于湿负荷的降低，使空调制冷温度可以提高，从而提高了空调制冷系统的热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

空调和海水淡化联合运行系统，包括溴化锂溶液循环产水系统A、海水蒸发及空气处理系统B。

溴化锂溶液循环产水系统A：发生冷凝器1、热交换器2、吸收蒸发器3、循环泵4、调节阀门组81(阀门811、阀门812)、调节阀门组82(阀门821、阀门822)。其中发生冷凝器1包括发生器11和冷凝器12，两者之间连有挡水器13。

海水蒸发及空气处理系统B：吸收蒸发器3、海水喷淋室5、预热器6、调节阀83、节流阀84、阀门组85(阀门851、阀门852)。其中吸收蒸发器3包括吸收器31和蒸发器32，两者之间连有挡水器33。

本发明可分别实现空调和海水淡化功能，每个功能的工作过程如下：

空调功能，海水经预热器6进入吸收蒸发器3的喷淋装置，并喷淋到热管换热管器上，通过蒸发器32的热管换热器吸收空气中的热量使海水蒸发、浓缩，分离成水蒸汽和浓海水。水蒸汽通过挡水器33被喷淋而下的溴化锂浓溶液吸收。空调新风与回风的混合风送入海水喷淋室5。浓海水在海水喷淋室5喷淋，同混合风进行热质交换，使空气的温度、适度降低，使其洁净度提高，而浓海水在吸收了混合风的部分热量、水分及污物后排出系统；混合风在吸收蒸发器3通过热管换热器71，将剩余的空调热负荷传递给海水，使空气的温度、湿度达到送风要求。

海水淡化功能，经过吸收蒸发器3喷淋的溴化锂浓溶液吸收了水蒸汽后稀释成稀溶液，并由循环泵4输送，经热交换器2回收溴化锂浓溶液的热量，升温后，送入发生冷凝器喷淋1，被发动机余热加热后，蒸发制成水蒸汽、以及溴化锂浓溶液；水蒸汽通过挡水器13经冷却后凝结成淡水，溴化锂浓溶液经热交换器2，降温后进入吸收蒸发器3喷淋，进入下一个循环。

本系统可按照4种工况运行，分别为淡水产量和空调负荷匹配、空调负荷较低、纯制淡水、纯空调制冷。

工况1：淡水产量和空调负荷相匹配，即空调负荷和海水的蒸发的蒸汽量相匹配。此时，阀门811、阀门821、阀门组85全开，阀门812、阀门822、阀门组83全闭系统工作过程如上所述。

工况2：空调负荷较低。此时，阀门811、阀门组85全开，阀门812、阀门组83全闭，阀门组82适当开启，用部分冷凝热来预热海水，系统工作过程不变。

工况3：纯制淡水。此时，阀门812、阀门822、阀门组85全开，阀门811、阀门821、阀门83全闭，阀门组82适当开启，用部分冷凝热来预热海水，并用吸收热通过热管换热器加热海水。空调风系统停止工作，系统其他工作过程不变。

工况4：纯空调制冷。此时阀门811、阀门821、阀门83全开，阀门812、阀门822、阀门组85全闭，系统按溴化锂吸收式制冷循环运行。

本发明可具有空调和海水淡化功能，简化了原先空调系统与海水淡化循环系统的两个单独分离系统，并有效节能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.空调和海水淡化联合运行系统，包括：

溴化锂溶液循环产水系统、海水蒸发及空气处理系统，其特征在于：

所述溴化锂溶液循环产水系统，包括：

发生冷凝器、热交换器、吸收蒸发器、循环泵；

所述溴化锂溶液循环产水系统由发生冷凝器通过溴化锂溶液管路连接热交换器，吸收蒸发器通过溴化锂溶液管路连接热交换器和循环泵，所述循环泵通过溴化锂溶液管路连接吸收蒸发器和热交换器；

所述海水蒸发及空气处理系统，包括：

海水喷淋室、吸收蒸发器、预热器；

所述海水蒸发及空气处理系统由海水喷淋室通过浓海水管路和风管连接吸收蒸发器，吸收蒸发器通过淡水管路和海水管路连接预热器。

2.根据权利要求1所述的空调和海水淡化联合运行系统，其特征在于，所述溴化锂溶液循环产水系统和海水蒸发及空气处理系统共用一个吸收蒸发器。

3.根据权利要求1所述的空调和海水淡化联合运行系统，其特征在于，所述发生冷凝器连接射流真空泵。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的空调和海水淡化联合运行系统，其特征在于，所述吸收蒸发器包括吸收器和蒸发器，吸收器与蒸发器之间连有挡水器。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的空调和海水淡化联合运行系统，其特征在于，所述发生冷凝器包括发生器和冷凝器，发生器与冷凝器之间连有挡水器。

6.根据权利要求4和权利要求5所述的空调和海水淡化联合运行系统，其特征在于，所述发生器、吸收器、蒸发器设有喷淋装置。