CN106759656A - 一种水蒸气冷凝捕集系统 - Google Patents

一种水蒸气冷凝捕集系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水蒸气冷凝捕集系统,其压缩机的高压出口与冷凝器的制冷剂侧入口相连,冷凝器的制冷剂侧出口通过节流元件连通第一回热换热器的制冷剂侧入口,第一回热换热器的制冷剂侧出口连通压缩机的低压入口,以形成制冷循环回路;风机的出口经分离器与第一回热换热器的流体侧第一进口相连,第一回热换热器的流体侧第一出口与分离器的进口相连,由第一回热换热器的流体侧第一出口流出的流体在分离器中分离成气相的干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从分离器上侧出口排出,液态水或固态水从分离器下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。

Description

一种水蒸气冷凝捕集系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水蒸气冷凝捕集系统,尤其是涉及一种带回热换热器的水蒸气冷 凝捕集系统。
背景技术
[0002] 水是维持人类生命必不可少的物质,但是在沙漠和旱灾区等饮用水极其缺乏的地 方,难以快速提供干净的饮用水。在我们生活环境中的空气里,存在含量变化较大的水汽, 一定温度下在一定体积的空气含有的水汽越少,则空气越干燥,水汽越多,则空气越潮湿。 一般在适宜居住的地方空气湿度为30%-90%,在沙漠里的干燥空气的相对湿度为20%左 右,也就是说,在30°C下,1立方米沙漠中的空气含有约6克水,如果能够捕集湿空气中的水 分,则可以解决沙漠等干旱地区饮用水的供应问题。
[0003] 对于湿空气中的水分,只需要将温度降至露点温度(未饱和湿空气冷却达到饱和 湿空气即将结出露珠时的温度)以下,部分水蒸气就会变为凝结水而析出,若温度降至水的 凝固点以下,水蒸气会结霜。现有的一种方案,如公开号为专利CN102733451A的中国专利申 请其公开了一种收集大气水分的系统,该系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和毛细管装置、 蒸发器、旁路四通阀分流器、至少一个旁路阀、霜传感器、控制器和收集容器。主要原理为将 湿空气中水分冷却结霜后加热生成饮用水。
[0004] 但是该系统并没有充分利用干燥冷空气和冷凝水的能量,湿空气经制冷系统冷凝 分离后,分离出来的较干燥的冷空气和冷凝水一般直接被排出,浪费了能量,捕集水分的效 率有待提高,如果能够将干燥空气的冷能用来对湿空气进行预冷或用冷凝水对高压制冷剂 进行预冷,则能够提高水汽的捕集效率,节约能源。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有收集大气水分的系统由于湿空气再经制 冷系统冷凝分离后,分离出来的较干燥冷空气和冷凝水一般直接被排出的缺陷而导致捕集 水分的效率低下的问题,提供一种水蒸气冷凝捕集系统。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007] 提供一种水蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机、冷凝器、节流元件、第一回热换热器、 分离器及风机;
[0008] 所述压缩机的高压出口与所述冷凝器的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器的制冷剂 侧出口通过所述节流元件连通所述第一回热换热器的制冷剂侧入口,所述第一回热换热器 的制冷剂侧出口连通所述压缩机的低压入口,以形成制冷循环回路;
[0009] 所述风机的出口经所述分离器与所述第一回热换热器的流体侧第一进口相连,所 述第一回热换热器的流体侧第一出口与所述分离器的进口相连,由所述第一回热换热器的 流体侧第一出口流出的流体在所述分离器中分离成气相的干燥空气、液相的液态水或固相 的固态水,干燥空气从所述分离器上侧出口排出,液相的液态水或固相的固态水从所述分 离器下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。 、 一、
[0010] 进一步地,所述风机的出口经所述分离器与所述第一回热换热器的流体侧第一进 口相连,所述第一回热换热器的流体侧第二出口连通连接所述第一回热换热器的流体侧第 一进口,所述第一回热换热器的流体侧第一出口与所述分离器的进口相连。 、、〜一
[0011] 进一步地,还包括第二回热换热器,所述风机的出口经所述分离器与所述第二回 热换热器的热端进口相连,所述第二回热换热器的冷端出口连通所述第一回热换热器的流 g侧i 一进口,所述第—回热换热器的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器的冷端进 口,由所述第二回热换热器的热端出口流出的流体进入所述分离器。 、
[0012] 进一步地,所述风机的出口经所述分离器与所述第二回热换热器的热‘进口相 连,所述第二回热换热器的冷端出口连通所述第一回热换热器的流体侧第一进口,所述第 一回热换热器的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器的流体侧第一进口,所述第一回 热换热器的流体侧第—出口连通所述第二回热换热器的冷端进口,由所述第二回热换热器 的热端出口流出的流体进入所述分离器。
[0013] 进一步地,还包括第三回热换热器,所述风机的出口与所述第三回热换^器的湿 空气热端进口相连,流体从所述第三回热换热器的湿空气冷端出口流经所述分离器;从所 述分^器上侧出口排出的千燥空气进入所述第三回热换热器的干空气冷端进口,由所述第 三回热换热器的干空气热端出口排入大气。
[0014] 进一步地,还包括第四回热换热器,所述压缩机的高压出口与所述第四回热换热 器的制冷剂侧进口相连,所述第四回热换热器的制冷剂侧出口与所述冷凝器的制冷剂侧入 口相连;从所述分离器下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四回热换热器的流体侧 进口,之后由所述第四回热换热器的流体侧出口排出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0015] 根据本发明提供的水蒸气冷凝捕集系统,其压缩机的高压出口与所述冷凝器的制 冷剂侧入口相连,所述冷凝器的制冷剂侧出口通过所述节流元件连通所述第一回热换热器 的制冷剂侧入口,所述第一回热换热器的制冷剂侧出口连通所述压缩机的低压入口形成制 冷循环回路;所述风机的出口经所述分离器与所述第一回热换热器的流体侧第一进口相 连,所述第一回热换热器的流体侧第一出口与所述分离器的进口相连,由所述第一回热换 热器的流体侧第一出口流出的流体在所述分离器中分离成气相的干燥空气、液相的液态水 或固相的固态水,干燥空气从所述分离器上侧出口排出,液态水或固态水从所述分离器下 侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集,这样,通过第一回热换热器充分利用干燥冷空 气和冷凝水的能量,高效地捕集空气中的水分,能够将干燥空气的冷能用来对湿空气进行 预冷或用冷凝水对高压制冷剂进行预冷,提高水汽的捕集效率,节约能源,解决了现有收集 大气水分的系统由于湿空气再经制冷系统冷凝分离后,分离出来的较干燥冷空气和冷凝水 一般直接被排出的缺陷而导致捕集水分的效率低下的问题。
附图说明
[0016] 图1是本发明第一实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0017] 图2是本发明第二实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0018] 图3是本发明第三实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0019] 图4是本发明第四实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。 L0020J图5是本发明第五实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0021]图6是本发明第六实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0022]图7是本发明第七实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0023]图8是本发明第八实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0024]图9是本发明第九实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0025]图10是本发明第十实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0026]图11是本发明第十一实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0027]图12是本发明第十二实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0028]图13是本发明第十三实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0029]图14是本发明第十四实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0030]图15是本发明第十五实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0031]图16是本发明第十六实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统的结构示意图。
[0032] 说明书中的附图标记如下:
[0033] 1、压缩机;2、冷凝器;3、节流元件;4、第一回热换热器;5、分离器;6、风机;7、第二 回热换热器;8、第三回热换热器;9、第四回热换热器。
具体实施方式
[0034]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合 附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0035] 实施例一
[0036] 请参照图1,图1为本发明第一实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5及风机6;
[0037] 所述压缩机1的高压出□与所述冷凝器2的制冷剂侧入□相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,以形成制冷循环回路;
[0038] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第一回热换热器4的流体侧第一进口相 连,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进口相连,由所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口流出的流体在所述分离器5中分离成气相的干燥空气、液相的^ 态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从所述分离 器5下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0039] 根据本发明提供的水蒸气冷凝捕集系统,通过设置第一回热换热器4,所述第一回 热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进口相连,由所述第一回热换热器4的流体 侧第一出口流出的流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、液相的态水或固相的 固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从所述分离器5下侧出口 流出,以完成液态水或固态水的捕集,这样,通过所述第一回热换热器4充分利用干燥冷^ 气和冷凝水的能量,高效地捕集空气中的水分,能够将干燥空气的冷能用来对湿空气进行 预冷或用冷凝水对高压制冷剂进行预冷,提闻水汽的捕集效率,节约说源。
[0040] 实施例二
[0041] 请参照图2,图2为本发明第二实施例提供的一种水黑气冷凝捕集系统,该水黑^ 冷凝捕集系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5及风机6;
[0042] 所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口形成制冷循环回路; >、
[0043] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第一回热换热器4的流体侧第二进=相 连,所述第一回热换热器4的流体侧第二出口连通连接所述第一回热换热器4的流体侧第— 进口,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进口相连,流体两2欠流_经 所述第一回热换热器4再进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器5下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0044] 实施例三 # —
[0045] 请参照图3,图3为本发明第三实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6及第二 回热换热器7;
[0046] 所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口形成制冷循环回路; 、
[0047] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相连,所述 第二回热换热器7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷^进口,由所述第二回热_换热器 7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器5下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0048] 实施例四 、_ —
[0049] 请参照图4,图4为本发明第四实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6及第二 回热换热器7;
[0050] 所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口形成制冷循环回路; 、
[0051] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相连,所述 第二回热换热器的7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第二进口,所述第一回 热换热器4的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷^进口,由所述第二回热巧热器 7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的干燥空气 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0052] 实施例五
[0053] 请参照图5,图5为本发明第五实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸= 冷凝捕集系统包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6和第三 回热换热器8;
[0054] 所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0055] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5进入所述第一回热换,器4的流f侧第 一进口,由所述第一回热换热器4的流体侧第一出口流出的流体在所述分离器5中分离成气 相的干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,从所述分离器5上侧出口排出的干燥空气进 入所述第三回热换热器8的干空气冷端进口,由第三回热换热器8的干空气热端出口排入大 气,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从所述分离器5下侧出口流出, 以完成液态水或固态水的捕集。
[0056] 实施例六
[0057] 请参照图6,图6为本发明第六实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6及第 三回热换热器8;
[0058] 所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0059] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5进入所述第一回热换热器4的流体侧第 二进口,所述第一回热换热器4的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器4的流体侧第一 进口,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进2相连,流体两次流经 所述第一回热换热器4再进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从所述分离器5上 侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器8的干空气冷端进口,由所述第三回热换 热器8的干空气热端出口排入大气,液态水或固态水从所述分离器5下侧出口流出,以完成 液态水或固态水的捕集。
[0060] 实施例七
[0061]请参照图7,图7为本发明第七实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、第二 回热换热器7及第三回热换热器8;
[0062]所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0063]所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相 连,所述第二回热换热器7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述 第一回热换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷端进口,由所述第二回 热换热器7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的 干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从分离 器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器的8干空气冷端进口,由所述第三回 热换热器8的干空气热端出口排入大气,液态水或固态水从所述分离器5下侧出口流出,以 完成液态水或固态水的捕集。
[0064] 实施例八
[0065]请参照图8,图8为本发明第八实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、第三 回热换热器7及第四回热换热器8;
[0066]所述压缩机1的高压出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制 冷剂侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热 换热器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0067] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相 连,所述第二回热换热器的7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第二进口,所 述第一回热换热器4的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述 第一回热换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷^进口,由所述第二回 热换热器7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的 干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从所述 分离器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器8的干空气冷^进口,由所述第 三回热换热器8的干空气热端出口排入大气,液态水或固态水从所述分离器5下侧出口流 出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0068] 实施例九
[0069] 请参照图9,图9为本发明第九实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸气 冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6及第 四回热换热器9;
[0070] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0071] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第一回热换热器4的流体侧第一进口相 连,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器f的进口相连,由所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口流出的流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、液相的f 态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从所述分呙 器5下侧出口流出,从所述分离器5下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四回热换热 器9的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态水或固态 水的捕集。
[0072] 实施例十
[0073] 请参照图10,图10为本发明第十实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水蒸 气冷凝捕集系统,包括压缩机i、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6及 第四回热换热器9;
[0074] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第四回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0075] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第一回热换热器4的流体侧第二进口相 连,所述第一回热换热器4的流体侧第二出口连通连接所述第一回热换热器4的流体侧第一 进口,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进口相连,流体两次流经 所述第一回热换热器4再进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的干燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器5下侧出口流出,从所述分离器5下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四 回热换热器9的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态 水或固态水的捕集。
[0076] 实施例
[0077] 请参照图11,图11为本发明第十一实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第二回热换热器7及第四回热换热器9;
[0078] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0079] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相连,所述 第二回热换热器7的冷端出口连通所述第四回热换热器4的流体侧第一进口,所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷端进口,由所述第二回热换热器 7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的千燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器5下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0080] 实施例十二
[0081] 请参照图12,图12为本发明第十二实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第二回热换热器7及第四回热换热器9;
[0082] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述弟一回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口形成制冷循环回路。
[0083] 所述风机6的出口经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相连,所述 第二回热换热器的7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第二进口,所述第一回 热换热器4的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述第一回热 换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷端进口,由所述第二回热换热器 7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的干燥空气、 液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,液态水或固态水从 所述分离器5下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
[0084] 实施例十三
[0085] 请参照图13,图13为本发明第十三实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第三回热换热器8及第四回热换热器9;
[0086] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂侧 出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热换热器 4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口形成制冷循环回路;
[0087] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5进入所述第一回热换热器4的流体侧第 一进口,由所述第一回热换热器4的流体侧第一出口流出的流体在所述分离器5中分离成气 相的千燥空气、液相的液态水或固相的固态水,千燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从 所述分离器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器§的干空气冷端进口^第 三回热换热器8的干空气热端出口排入大气,液相的液态水或固相的固态水从所述分离器5 下侧出口流出,从所述分离器5的下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四回热换热 器9的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态水或固态 水的捕集。
[0088] 实施例十四
[0089] 请参照图14,图14为本发明第十四实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第三回热换热器8及第四回热换热器9;
[0090] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0091] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,所述第三回热 换热器8的湿空气冷端出口经所述分离器5与所述第一回热换热器4的流体侧第二进口相 连,所述第一回热换热器4的流体侧第二出口连通连接所述第一回热换热器4的流体侧第一 进口,所述第一回热换热器4的流体侧第一出口与所述分离器5的进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5进入所述第一热换热器4的流体侧第二 进口,流体两次流经所述第一回热换热器4再进入所述分离器5,所述分离中的流体分离 成气相的千燥空气、液相的液态水或固相的固态水,千燥空气从所述分离器5上侧出口排 出,从所述分离器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器8的干空气冷端进 口,由所述第三回热换热器8的千空气热端出口排入大气,液相的液态水或固相的固态水从 所述分离器5下侧出口流出,从所述分离器5下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四 回热换热器9的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态 水或固态水的捕集。
[0092] 实施例十五
[0093] 请参照图15,图15为本发明第十五实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第二回热换热器7、第三回热换热器8及第四回热换热器9;
[0094] 所述压缩机1的高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器9的制冷剂侧出口与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂 侧出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第一回热换热 器4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0095] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相 连,所述第二回热换热器7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述 第一回热换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷端进口,由所述第二回 热换热器7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的 干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,干燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从分离 器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器的8干空气冷端进口,由所述第三回 热换热器8的干空气热端出口排入大气,液相的液态水或固相的固态水从所述分离器5下侧 出口流出,从所述分离器5下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四回热换热器9的流 体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态水或固态水的捕 集。
[00%] 实施例十六
[0097] 请参照图16,图16为本发明第十六实施例提供的一种水蒸气冷凝捕集系统,该水 蒸气冷凝捕集系统,包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、第一回热换热器4、分离器5、风机6、 第二回热换热器7、第三回热换热器8及第四回热换热器9;
[0098] 所述压缩机1高压出口与所述第四回热换热器9的制冷剂侧进口相连,所述第四回 热换热器9的制冷剂侧出□与所述冷凝器2的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器2的制冷剂侧 出口通过所述节流元件3连通所述第一回热换热器4的制冷剂侧入口,所述第四回热换热器 4的制冷剂侧出口连通所述压缩机1的低压入口,形成制冷循环回路;
[0099] 所述风机6的出口与所述第三回热换热器8的湿空气热端进口相连,流体从所述第 三回热换热器8的湿空气冷端出口流经所述分离器5与所述第二回热换热器7的热端进口相 连,所述第二回热换热器的7的冷端出口连通所述第一回热换热器4的流体侧第二进口,所 述第一回热换热器4的流体侧第二出口连接所述第一回热换热器4的流体侧第一进口,所述 第一回热换热器4的流体侧第一出口连通所述第二回热换热器7的冷^进口,由^述第二回 热换热器7的热端出口流出的流体进入所述分离器5,流体在所述分离器5中分离成气相的 干燥空气、液相的液态水或固相的固态水,千燥空气从所述分离器5上侧出口排出,从所述 分离器5上侧出口排出的干燥空气进入所述第三回热换热器8的干空气冷端进口,由所f第 三回热换热器8的干空气热端出口排入大气,液相的液态水或固相的固态水从所述分尚器5 下侧出口流出,从所述分离器5下侧出口排出的液态水或固态水进入所述第四回热换热器9 的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器9的流体侧出口排出,以完成液态水或固态水的 捕集。
[0100]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,包括压缩机、冷凝器、节流元件、第一回热换 热器、分离器及风机; 所述压缩机的高压出口与所述冷凝器的制冷剂侧入口相连,所述冷凝器的制冷剂侧出 口通过所述节流元件连通所述第一回热换热器的制冷剂侧入口,所述第—回热换热器的制 冷剂侧出口连通所述压缩机的低压入口,以形成制冷循环回路; 所述风机的出口经所述分离器与所述第一回热换热器的流体侧第一进口相连,所述第 一回热换热器的流体侧第一出口与所述分离器的进口相连,由所述第一回热换热器的流体 侧第一出口流出的流体在所述分离器中分离成气相的干燥空气、液相的液态水或固相的固 态水,干燥空气从所述分离器上侧出口排出,液相的液态水或固相的固态水从所述分离器 下侧出口流出,以完成液态水或固态水的捕集。
2. 根据权利要求1所述的水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,所述风机的出口经所述分 离器与所述第一回热换热器的流体侧第二进口相连,所述第一回热换热器的流体侧第二出 口连通连接所述第一回热换热器的流体侧第一进口,所述第一回热换热器的流体侧第一出 口与所述分离器的进口相连。
3. 根据权利要求1所述的水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,还包括第二回热换热器, 所述风机的出口经所述分离器与所述第二回热换热器的热端进口相连,所述第二回热换热 器的冷端出口连通所述第一回热换热器的流体侧第一进口,所述第一回热换热器的流体侧 第一出口连通所述第二回热换热器的冷端进口,由所述第二回热换热器的热端出口流出的 流体进入所述分离器。
4. 根据权利要求3所述的水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,所述风机的出口经所述分 离器与所述第二回热换热器的热端进口相连,所述第二回热换热器的冷端出口连通所述第 一回热换热器的流体侧第二进口,所述第一回热换热器的流体侧第二出口连接所述第一回 热换热器的流体侧第一进口,所述第一回热换热器的流体侧第一出口连通所述第二回热换 热器的冷端进口,由所述第二回热换热器的热端出口流出的流体进入所述分离器。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,还包括第三回热 换热器,所述风机的出口与所述第三回热换热器的湿空气热端进口相连,流体从所述第三 回热换热器的湿空气冷端出口流经所述分离器;从所述分离器上侧出口排出的干燥空气进 入所述第三回热换热器的干空气冷端进口,由所述第三回热换热器的干空气热端出口排入 大气。
6. 根据权利要求1、2、3、4或5所述的水蒸气冷凝捕集系统,其特征在于,还包括第四回 热换热器,所述压缩机的高压出口与所述第四回热换热器的制冷剂侧进口相连,所述第四 回热换热器的制冷剂侧出口与所述冷凝器的制冷剂侧入口相连;从所述分离器下侧出口排 出的液态水或固态水进入所述第四回热换热器的流体侧进口,之后由所述第四回热换热器 的流体侧出口排出,以完成液态水或固态水的捕集。
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