CN102367969A - 高温热量输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温热量输送系统，属于暖通系统领域，包括设置于产热端的蒸馏器、设置于采热端的溶解器；所述蒸馏器内可蒸馏浓氨水，浓氨水在该蒸馏器中蒸馏后形成的氨气与稀氨水分别经氨气管道和稀氨水管道流入所述溶解器，所述氨气与稀氨水在所述溶解器内溶解放热后形成的浓氨水经由浓氨水回流管回流至所述蒸馏器；所述氨气管道和稀氨水管道的始端分别设有和所述浓氨水回流管之间传递热量的第一换热器和第二换热器。该系统可以极小的热耗散将高温产热端的热量转移至采热端，从而提高了能源利用率。

Description

高温热量输送系统

所属技术领域

本发明涉及暖通系统领域，特别地，是一种用于输送高温热量的管道系统。

背景技术

随着社会的进步，暖通行业亦得到了快速发展，各种新型能源以及新型暖通系统相继出现，如太阳能、空气能、地热能等等，其宗旨均在于提供更为节能的暖通方式。

尽管新能源系统已然成熟，考虑到投资成本的问题，传统能源系统仍然在大规模使用，如煤热系统，在各种浴室，为了以较低的成本快速产出大量热水，仍以煤热为较佳的产热系统，而对于该种传统产热系统，由于产热端环境恶劣，采热端与产热端往往相距甚远，这就需要将产热端所产生的热量通过管道系统传送给采热端；事实上，即便是新型能源系统，产热端与采热端亦不可避免地相隔一段距离；一般情况下，是通过管道系统在产热端与采热端之间进行热汽传送或者热水传送，以保证采热端的热量供应，然而在热传递过程中，在管道系统中将耗散较多一部分热量，且传递的热物质温度越高，则耗散越大，因此，在高温热量传递过程中，传统的管道系统热耗散大，能源浪费较为严重。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高温热量输送系统，该系统可以极小的热耗散将高温产热端的热量转移至采热端，从而提高了能源利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高温热量输送系统包括设置于产热端的蒸馏器、设置于采热端的溶解器；所述蒸馏器内可蒸馏浓氨水，浓氨水在该蒸馏器中蒸馏后形成的氨气与稀氨水分别经氨气管道和稀氨水管道流入所述溶解器，所述氨气与稀氨水在所述溶解器内溶解放热后形成的浓氨水经由浓氨水回流管回流至所述蒸馏器；所述氨气管道和稀氨水管道的始端分别设有和所述浓氨水回流管之间传递热量的第一换热器和第二换热器。

作为优选，所述蒸馏器为精馏塔，可以尽可能地分离水和氨气，形成纯度较高的稀氨水和氨气。

作为优选，所述溶解器内设有搅拌装置，以促进氨气在稀氨水中的溶解。

作为优选，所述溶解器外部设有散热管或散热片，用于与采热端之间发生热交换。

作为优选，所述氨气管道和稀氨水管道内设有循环泵，而所述浓氨水回流管中不设有循环泵，以降低防腐蚀泵的制造难度。

作为优选，所述氨气管道和稀氨水管道的末端与所述浓氨水回流管的始端之间分别设有第三换热器和第四换热器。

本发明的有益效果在于：采用该系统进行热量传递时，产热端的高温将热量传递给蒸馏器内的浓氨水，使氨气得到蒸馏，并流入氨气管道，而剩下的稀氨水则流入稀氨水管道，在此过程中，亦将热量分别带入所述氨气管道和稀氨水管道，由于在所述氨气管道和稀氨水管道的始端分别设有和所述浓氨水回流管之间传递热量的第一换热器和第二换热器，因此，氨气和稀氨水在流入管道后可快速将表面温度传递给所述浓氨水回流管中的浓氨水，从而使所述氨气管道和稀氨水管道的主输送段保持低温，以减少在输送过程中的热耗散，当氨气和稀氨水进入所述溶解器后，氨气溶于稀氨水，在溶解过程中释放大量热量，即可给采热端供热，此后，溶解得到的浓氨水经所述浓氨水回流管回流至所述蒸馏器，进行下一轮循环；该系统可以极小的热耗散将高温产热端的热量转移至采热端，从而提高了能源利用率。

附图说明

图1是本高温热量输送系统一个实施例的结构示意图。

图2是本高温热量输送系统的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

在图1、图2所示的实施例中，该高温热量输送系统包括设置于产热端的蒸馏器1、设置于采热端的溶解器2；所述蒸馏器1内可蒸馏浓氨水，浓氨水在该蒸馏器1中蒸馏后形成的氨气与稀氨水分别经氨气管道31和稀氨水管道32流入所述溶解器2，所述氨气与稀氨水在所述溶解器2内溶解放热后形成的浓氨水经由浓氨水回流管30回流至所述蒸馏器1；所述氨气管道31和稀氨水管道32的始端分别设有和所述浓氨水回流管30之间传递热量的第一换热器41和第二换热器42。

上述的高温热量输送系统，其工作流程示意如图2所示。

上述的高温热量输送系统，所述蒸馏器1为精馏塔，可以尽可能地分离水和氨气，形成纯度较高的稀氨水和氨气。

上述的高温热量输送系统，所述溶解器2内设有搅拌装置，以促进氨气在稀氨水中的溶解；所述溶解器2外部设有散热管或散热片，用于与采热端之间发生热交换，该结构可由相关技术人员依据实际使用需求按照换热器的结构进行设计，不再赘述。

上述的高温热量输送系统，所述氨气管道31和稀氨水管道32内设有循环泵5，而所述浓氨水回流管30中不设有循环泵，以降低防腐蚀泵的制造难度，在此情况下，浓氨水回流管30依靠所述蒸馏器1在蒸馏过程中对浓氨水回流管30内部的浓氨水进行抽吸，实现浓氨水的回流。

采用该系统进行热量传递时，产热端的高温将热量传递给蒸馏器1内的浓氨水，使氨气得到蒸馏，并流入氨气管道31，而剩下的稀氨水则流入稀氨水管道32，在此过程中，亦将热量分别带入所述氨气管道31和稀氨水管道32，由于在所述氨气管道31和稀氨水管道32的始端分别设有和所述浓氨水回流管30之间传递热量的第一换热器41和第二换热器42，因此，氨气和稀氨水在流入管道后可快速将表面温度传递给所述浓氨水回流管30中的浓氨水，从而使所述氨气管道31和稀氨水管道32的主输送段保持低温，以减少在输送过程中的热耗散，当氨气和稀氨水进入所述溶解器2后，氨气溶于稀氨水，在溶解过程中释放大量热量，即可给采热端供热，此后，溶解得到的浓氨水经所述浓氨水回流管30回流至所述蒸馏器1，进行下一轮循环；该系统可以极小的热耗散将高温产热端的热量转移至采热端，从而提高了能源利用率。

需要指出的是，从循环过程看，所述蒸馏器1的温度必然高于所述溶解器2的温度，而在标准大气压下，水的沸点仅为100℃，因此，需要使氨气蒸发而使水尽量少蒸发，所述蒸馏器1内的温度需要控制在100℃以下，这就在较大程度上限制了溶解器2，亦即采热端的温度，对此，可以采用压力阀等装置提高所述蒸馏器1内的压强，从而提高蒸馏器1内的蒸馏温度。

另外，尽管在该系统中，大部分热量在输送时以化学潜能的形式输送，降低了热耗散，但溶解器2中仍然具有较高的温度，因此所述浓氨水回流管30始端流入的浓氨水仍然具有较高的温度，该部分温度若不使其降低，在回流过程中亦将造成一定程度的热耗散，因此，可以在浓氨水回流管30的始端，亦即最近所述溶解器2端，分别通过第三换热器和第四换热器分别与所述氨气管道31和稀氨水管道32分别进行热交换，从而使所述浓氨水回流管30亦保持低温，在此情况下，三根管道的温度均可以保持在低温状态，因此，热量输送过程中，热耗散极低。

再者需要指出的是，该种热耗散较低的效果亦可以由热泵系统实现，然热泵系统需要压缩机，压缩机系统故障率较高，大型热泵系统的维护工作十分困难；本发明所提供的系统由于结构简单，便于维护和推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高温热量输送系统，其特征在于：包括设置于产热端的蒸馏器(1)、设置于采热端的溶解器(2)；所述蒸馏器(1)内可蒸馏浓氨水，浓氨水在该蒸馏器(1)中蒸馏后形成的氨气与稀氨水分别经氨气管道(31)和稀氨水管道(32)流入所述溶解器(2)，所述氨气与稀氨水在所述溶解器(2)内溶解放热后形成的浓氨水经由浓氨水回流管(30)回流至所述蒸馏器(1)；所述氨气管道(31)和稀氨水管道(32)的始端分别设有和所述浓氨水回流管(30)之间传递热量的第一换热器(41)和第二换热器(42)。

2.根据权利要求1所述的高温热量输送系统，其特征在于：所述氨气管道(31)和稀氨水管道(32)的末端与所述浓氨水回流管(30)的始端之间分别设有第三换热器和第四换热器。

3.根据权利要求1所述的高温热量输送系统，其特征在于：所述蒸馏器(1)为精馏塔。

4.根据权利要求1所述的高温热量输送系统，其特征在于：所述溶解器(2)内设有搅拌装置，以促进氨气在稀氨水中的溶解。

5.根据权利要求1或权利要求4所述的高温热量输送系统，其特征在于：所述溶解器(2)外部设有用于与采热端之间发生热交换的散热管或散热片。

6.根据权利要求1所述的高温热量输送系统，其特征在于：所述氨气管道(31)和稀氨水管道(32)内设有循环泵(5)，而所述浓氨水回流管(30)中不设有循环泵。

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