CN101666566B - 一种防霜溶液与冷凝水分离装置 - Google Patents

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Abstract

一种防霜溶液与冷凝水分离装置，其由热泵加热装置和冷凝水分离装置构成；所述热泵加热装置，包括带有热源风机的空气源蒸发器、热泵压缩机、加热冷凝器、膨胀阀；所述冷凝水分离装置，包括溶液加压泵、反洗过滤器、与热泵加热装置共用的加热冷凝器、纳米膜处理器、分子膜处理器。本发明在“低温高湿”气候条件下，可有效保障热源塔热泵、空气源热泵高效吸收太阳能次生源低温位热能，实现无霜高效正常运行。

Description

一种防霜溶液与冷凝水分离装置
技术领域
本发明涉及一种防霜溶液与冷凝水分离装置， 尤其是涉及一种在我国南方冬季“低温高湿”恶劣的气候条件下，可有效保障热源塔热泵、空气源热泵高效吸收太阳能次生源低温位热能的防霜溶液与冷凝水分离装置。
背景技术
我国南方地处亚热带季风气候区，冬季，北方冷空气南下与来自赤道附近的暖湿气流汇合，使南方的广大地区成为冷暖气流对峙区“低温高湿”成为长江流域以南地区特定的气候条件。正是由于这种特殊的气候条件下，湿空气中蕴藏了无限的来自太阳能转化的次生源低温位热能。
由于传统空气源热泵空调延用的是国外气候条件下的大温差传热技术，冬季，往往因蒸发温度低，造成结霜频率高，而一旦结霜，便无法正常运行供热，这成为几十年来难以解决的技术难题。《热泵市场》杂志2008年第3期曾报道，“南方遭遇五十年一遇冰冻期，传统空气源热泵因结霜不能运行，全军覆灭”。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在“低温高湿”气候条件下，可有效保障热源塔热泵、空气源热泵高效吸收太阳能次生源低温位热能，实现无霜高效正常运行的防霜溶液与冷凝水分离装置。
本发明的技术方案是：其由热泵加热装置和冷凝水分离装置构成；
所述热泵加热装置包括带有热源风机的空气源蒸发器、热泵压缩机、加热冷凝器、膨胀阀，空气源蒸发器通过出汽管路与汽液分离器进口连接，汽液分离器出口通过管路与压缩机进汽口连接，热泵压缩机排气口通过管路与加热冷凝器壳程进气口连接，加热冷凝器壳程出液口通过管路与过滤器进液口连接，过滤器出液口通过管路与膨胀阀进液口连接，膨胀阀1-4出液口通过管路与空气源蒸发器连接；
所述冷凝水分离装置包括溶液加压泵、反洗过滤器、与热泵加热装置共用的加热冷凝器、纳米膜处理器、分子膜处理器，溶液加压泵出液口通过管道与反洗过滤器进液口连接，反洗过滤器出液口通过管道与加热冷凝器管程进液口连接，加热冷凝器管程出液口通过管道与纳米膜处理器进液口连接，纳米膜处理器出液口通过管道与分子膜处理器进液口连接，分子膜处理器底部的出液口通过管道与外部设备热泵蒸发器的喷淋防霜装置连接，分子膜处理器中部设有排水口。
本发明通过热泵加热装置高效吸收“低温高湿”空气中的太阳能次生源低温位热能，通过冷凝水分离装置分离出空气中的潜热凝结水分，向热源塔热泵或空气源热泵的喷淋防霜装置提供防霜喷淋溶液，达到使热泵无霜运行的目的，提高太阳能次生源热泵的供热经济性能。
本发明尤其适用于“低温高湿”的气候环境下，作为空气源热泵关键的防霜设备装置。试验表明，可提高空气源热泵80%以上的供热性能。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
参照附图，本实施例由热泵加热装置和冷凝水分离装置构成；
所述热泵加热装置包括带有热源风机1-1.3的空气源蒸发器1-1、热泵压缩机1-2、加热冷凝器1-3、膨胀阀1-4，空气源蒸发器1-1通过出汽管路1-1.1与汽液分离器1-2.3进口连接，汽液分离器1-2.3出口通过管路与压缩机进汽口1-2.1连接，热泵压缩机排气口1-2.2通过管路与加热冷凝器1-3壳程进气口1-3.1连接，加热冷凝器壳程出液口1-3.2通过管路与过滤器1-1.4进液口连接，过滤器1-1.4出液口通过管路与膨胀阀1-4进液口连接，膨胀阀1-4出液口通过管路与空气源蒸发器1-1连接；
所述冷凝水分离装置包括溶液加压泵2-1、反洗过滤器2-2、与热泵加热装置共用的加热冷凝器1-3、纳米膜处理器2-3、分子膜处理器2-4，溶液加压泵出液口2-1.1通过管道与反洗过滤器2-2进液口2-2.1连接，反洗过滤器2-2出液口2-2.2通过管道与加热冷凝器管程进液口1-3.3连接，加热冷凝器管程出液口1-3.4通过管道与纳米膜处理器2-3进液口2-3.1连接，纳米膜处理器2-3出液口2-3.2通过管道与分子膜处理器2-4进液口2-4.1连接，分子膜处理器2-4底部的出液口2-4.2通过管道与外部设备热泵蒸发器的喷淋防霜装置连接，分子膜处理器2-4中部设有排水口2-4.3。
图中空心箭头表示本发明运行时湿热空气流动方向，实心箭头表示运行时液体工质循环流动方向。
热泵加热装置1工作过程：启动热源风机1-1.3，扰动空气循环，将空气中的低温位热能传递给空气源蒸发器1-1，空气源蒸发器1-1的制冷剂吸收空气中的低温位热能蒸发为低压饱和汽体，完成吸热蒸发过程，通过出汽管路1-1.1进入汽液分离器1-2.3，完成汽液分离过程，再从汽液分离器1-2.3出口流出通过管路及压缩机进汽口1-2.1进入压缩机1-2，完成做功提升过程后，高压高温气体由压缩机1-2排气口1-2.2通过管路及加热冷凝器壳程进气口1-3.1进入加热冷凝器1-3腔内，高压高温气体在加热冷凝器1-3腔内向其换热管内的循环溶液释放热量，将换热管内的循环溶液加热后，温度降低，冷凝为饱和液体，完成放热冷凝过程后，再从加热冷凝器1-3的壳程出液口1-3.2流出并通过管路进入过滤器1-1.4，经过滤器1-1.4过滤后，再从过滤器出液口1-4.1通过管路进入膨胀阀1-4，完成节流膨胀过程后，从膨胀阀1-4出液口通过管路返回空气源蒸发器1-1。
 [0013] 冷凝水分离装置2工作过程： 来自泵蒸发器喷淋循环吸收空气中的凝结水分后的溶液，浓度下降为稀释溶液，稀释溶液从溶液加压泵吸入口2-1.2进入溶液加压泵2-1加压，然后由溶液加压泵出液口2-1.1通过管道及反洗过滤器进液口2-2.1进入反洗过滤器2-2过滤杂质，接着经反洗过滤器出液口2-2.2流出通过管道及加热冷凝器端部管程进液口1-3.3进入加热冷凝器1-3的换热管内，被换热管外的高压高温气体加热，被加热的溶液从加热冷凝器端部管程出液口1-3.4通过管道及纳米膜处理器进液口2-3.1进入纳米膜处理器2-3，以除去微细杂质，然后经纳米膜处理器出液口2-3.2及管道和分子膜处理器进液口2-4.1进入分子膜处理器2-4，通过分子膜处理器2-4处理，分离出的冷凝水(空气中水分)，经分子膜处理器2-4中部的排水口2-4.3通过管道向外排放；分子膜处理器2-4分离出的浓溶液，由分子膜处理器2-4底部的出液口2-4.2通过管道返回外部设备热泵蒸发器的喷淋防霜装置。

Claims (1)

1. 一种防霜溶液与冷凝水分离装置，其特征在于，由热泵加热装置和冷凝水分离装置构成；
所述热泵加热装置包括带有热源风机的空气源蒸发器、热泵压缩机、加热冷凝器、膨胀阀，空气源蒸发器通过出汽管路与汽液分离器进口连接，汽液分离器出口通过管路与热泵压缩机进汽口连接，热泵压缩机排气口通过管路与加热冷凝器壳程进气口连接，加热冷凝器壳程出液口通过管路与过滤器进液口连接，过滤器出液口通过管路与膨胀阀进液口连接，膨胀阀出液口通过管路与空气源蒸发器连接；
所述冷凝水分离装置包括溶液加压泵、反洗过滤器、与热泵加热装置共用的加热冷凝器、纳米膜处理器、分子膜处理器，溶液加压泵出液口通过管道与反洗过滤器进液口连接，反洗过滤器出液口通过管道与加热冷凝器管程进液口连接，加热冷凝器管程出液口通过管道与纳米膜处理器进液口连接，纳米膜处理器出液口通过管道与分子膜处理器进液口连接，分子膜处理器底部的出液口通过管道与外部设备热泵蒸发器的喷淋防霜装置连接，分子膜处理器中部设有排水口。
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