CN106766429A - 一种热泵防结霜溶液再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热泵防结霜溶液再生装置，包括密封的真空罐本体、真空泵、加热器、冷凝器、储水罐、第一换热器和第二换热器，真空罐本体上连接有真空泵，真空罐本体内部安装有盛放防结霜溶液的溶液池和冷凝器，真空罐本体底部设置有回收冷凝水的储水罐，溶液池内安装有加热器，冷凝器连接到用热负荷端，储水罐出液口与第二换热器热流体进口相连，溶液池底部出液口与第一换热器热流体进口相连，第一换热器冷流体进口与第二换热器冷流体出口相连，第一换热器冷流体出口与溶液池进口相连。本发明能够还是先热量传递过程中的热量损失非常小，且对流出真空罐本体的液体进行热量回收，因此，再生过程的能耗非常小，传热效率高。
Description
技术领域
本发明属于热泵空调性能领域，尤其涉及一种热泵防结霜溶液再生装置。
背景技术
当前，带有空气强迫对流冷却系统的制冷装置，在国民经济中得到广泛应用，比如空调、冰箱等。在小型制冷装置中，往往是采用翅片管蒸发器作为集中冷源为被冷却空间提供冷量，当蒸发器外侧空气温度同时低于露点温度和零摄氏度时，翅片管表面将会出现结霜现象，其对翅片管蒸发器的性能有重要影响。由于霜的导热性较差，霜层增加了空气侧的换热热阻，同时霜层也会堵塞空气流道，增加空气的流动阻力和风机功耗，影响空气流量，最终导致制冷能力下降，结霜的出现还会迫使蒸发器温度下降，导致整个系统的运行工况改变，致使整个制冷系统运行工况恶化，需要进行周期化霜。这种附加的化霜工作不仅中断了制冷循环还需增加能耗使霜消除。当前解决蒸发器结霜使用较多的方法是：对流过蒸发器的空气进行除湿，来避免空气中的水分在蒸发器表面冷凝结霜。
目前的吸湿介质再生技术中，能耗较高是此类方法不能推广应用的最大阻力。吸湿介质在吸收空气中水分后被稀释，失去吸湿能力，需要对其进行再生。本发明基于上述背景技术中提出的问题，发明了一种防结霜溶液再生的新装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种热泵防结霜溶液再生装置，解决了再生能耗高的问题，利用水的蒸发和凝结传热过程来进行再生，再生能耗低，传热效率高。
本发明采取的技术方案为：一种热泵防结霜溶液再生装置，包括密封的真空罐本体、真空泵、加热器、冷凝器、储水罐、第一换热器和第二换热器，真空罐本体上连接有真空泵，真空罐本体内部安装有盛放防结霜溶液的溶液池和冷凝器，真空罐本体底部设置有回收冷凝水的储水罐，溶液池内安装有加热器，冷凝器连接到用热负荷端，储水罐出液口与第二换热器热流体进口相连，溶液池底部出液口与第一换热器热流体进口相连，第一换热器冷流体进口与第二换热器冷流体出口相连，第一换热器冷流体出口与溶液池进口相连。
优选的，上述加热器进口与热泵压缩机出口相连，加热器出口与热泵压缩机中节流装置的进口相连。
优选的，上述冷凝器进口与用热负荷端出口相连，冷凝器出口与用热负荷端进口相连。
优选的，上述真空泵进口与冷凝器下方的真空罐本体侧壁相连。
优选的，上述溶液池进口与第一换热器冷流体出口相连，溶液池出口与第一换热器热流体进口相连；第二换热器冷流体出口与第一换热器冷流体进口相连。
优选的，上述一种热泵防结霜溶液再生装置，还包括换能塔，换能塔出口连接到第二换热器的冷流体进口，并经过第一换热器流入到溶液池，第一换热器出口连通到换能塔，换能塔的进出口还连接到热泵压缩机的进出口。
优选的，上述真空泵的抽气点布置在冷凝器下方。
优选的，上述真空罐本体中真空度为为绝对压力7kPa～20kPa。
本发明的有益效果：与现有技术相比，效果如下：
（1）本发明利用水的蒸发与冷凝作为热量传热过程，同时将溶液池中防结霜溶液中部分水分离出来，实现吸湿介质的再生，在真空罐本体隔热良好的情况下，热量传递过程中的热量损失非常小，且对流出真空罐本体的液体进行热量回收，因此，再生过程的能耗非常小，传热效率高；
（2）现有成熟热泵技术的冷凝端温度不能设定过高，设定过高会严重降低其性能，因此，真空罐本体必须维持一定的真空度，真空度为绝对压力7kPa～20kPa，用来降低防结霜溶液的饱和温度，使现有成熟热泵技术能在其中应用；
（3）冷凝器不断冷凝加热器产生的蒸汽，体积变得极小，因此，冷凝器相当于一台抽汽机器一样，将产生的蒸汽全部抽走，冷凝区内产生一定负压，加热器产生的蒸汽会不断的自动流向冷凝器区域，实现蒸汽的自动流动，耗能低，成本低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种热泵防结霜溶液再生装置，包括密封的真空罐本体1、真空泵4、加热器2、冷凝器3、储水罐5、第一换热器7和第二换热器6，真空罐本体1为密封不漏气容器，壁面上开设有供设备连接用的接口，所有接口连接后保证真空罐本体1内真空度维持恒定，即不漏气，真空罐本体1上连接有真空泵4，真空罐本体1内部安装有盛放防结霜溶液的溶液池10和冷凝器3，真空罐本体1底部设置有回收冷凝水的储水罐5，溶液池10内安装有加热器2，冷凝器3连接到用热负荷端，储水罐5出液口与第二换热器6热流体进口相连，溶液池10底部出液口与第一换热器7热流体进口相连，第一换热器7冷流体进口与第二换热器6冷流体出口相连，第一换热器7冷流体出口与溶液池10进口相连，溶液中水的蒸发与冷凝过程，是热泵冷凝端向用热负荷端传递热量的过程，真空罐本体1中热量传递的过程进行的同时，防结霜溶液中部分水被分离出来。
优选的，上述加热器2进口与热泵压缩机9出口相连，加热器2出口与热泵压缩机9中节流装置的进口相连。
优选的，上述冷凝器3进口与用热负荷端出口相连，冷凝器3出口与用热负荷端进口相连。
优选的，上述真空泵4进口与冷凝器3下方的真空罐本体1侧壁相连。
优选的，上述溶液池10进口与第一换热器7冷流体出口相连，溶液池10出口与第一换热器7热流体进口相连；第二换热器6冷流体出口与第一换热器7冷流体进口相连。
优选的，上述一种热泵防结霜溶液再生装置，还包括换能塔8，换能塔8出口连接到第二换热器6的冷流体进口，并经过第一换热器7流入到溶液池10，第一换热器7出口连通到换能塔8，换能塔8的进出口还连接到热泵压缩机9的进出口。
优选的，上述真空泵4的抽气点布置在冷凝器3下方。
优选的，上述真空罐本体1中真空度为绝对压力7kPa～20kPa。
运行时，在加热器2所在区域的溶液池10中充入足量的防结霜溶液，液面稍高于加热器2顶部，用热负荷端与冷凝器3连接起来的内部管路有介质流动，启动压缩机9，压缩机9工作稳定后，压缩机9出口连续输出高温高压制冷介质，流过加热器2内部管路，在防结霜溶液被加热至当前真空罐本体1内绝对压力所对应饱和温度后，防结霜溶液开始沸腾蒸发，产生蒸汽，在整个真空罐本体1被预热完成后，进入稳定工作状态，冷凝器3所在区域将进入到冷凝器3区域的蒸汽冷凝成干净的液体水，靠重力下流至冷凝区底部，达到一定液位高度后，被抽入储水罐5，在真空罐本体1底部区域的部分不凝结气体被真空泵4抽出，排入大气。在防结霜溶液不断被蒸发的同时，来自换能塔8的未经再生的防结霜溶液不断补充进入真空罐本体1内的加热器2区域的溶液池中，溶液池也同样将再生后的防结霜溶液不断的打回换能塔8内，该过程持续不断进行。
由于装置紧凑小巧，真空泵4耗能较小，良好隔热下的真空罐本体1热损失也较小，因此该再生装置在工作运行时，能耗较小，解决了吸湿介质再生能耗高的难题，具有较高的实际应用推广价值。
本发明的一种热泵防结霜溶液再生装置，其是在一定真空度下，利用加热的方式使防结霜溶液中部分水分沸腾蒸发，从而使吸收空气中水分而被稀释的防结霜溶液再生。本发明利用了热泵冷凝端热量输出传递的过程，在此过程中先利用热泵高温状态的冷凝端，对稀释后的防结霜溶液进行加热，使溶液中部分水分蒸发，然后对前述过程产生的蒸汽进行冷凝，从而分离出防结霜溶液从空气中吸收的水分，达到防结霜溶液再生的目的。在蒸汽产生和冷凝过程中，蒸汽同时承载了传递热量的作用，从装置的一端产生，在装置的另一端冷凝，在热量从一端传递到另一端的过程中分离出水分，解决了吸湿介质再生能耗高的问题。溶液的沸腾蒸发和冷凝是在一定真空度环境下进行，降低了沸腾蒸发所需的加热温度，使得现有成熟热泵冷凝端能用于防结霜溶液的加热。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：包括密封的真空罐本体（1）、真空泵（4）、加热器（2）、冷凝器（3）、储水罐（5）、第一换热器（7）和第二换热器（6），真空罐本体（1）上连接有真空泵（4），真空罐本体（1）内部安装有盛放防结霜溶液的溶液池（10）和冷凝器（3），真空罐本体（1）底部设置有回收冷凝水的储水罐（5），溶液池（10）内安装有加热器（2），冷凝器（3）连接到用热负荷端，储水罐（5）出液口与第二换热器（6）热流体进口相连，溶液池（10）底部出液口与第一换热器（7）热流体进口相连，第一换热器（7）冷流体进口与第二换热器（6）冷流体出口相连，第一换热器（7）冷流体出口与溶液池（10）进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：加热器（2）进口与热泵压缩机（9）出口相连，加热器（2）出口与热泵压缩机（9）中节流装置的进口相连。
3.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：冷凝器（3）进口与用热负荷端出口相连，冷凝器（3）出口与用热负荷端进口相连。
4.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：真空泵（4）进口与冷凝器（3）下方的真空罐本体（1）侧壁相连。
5.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：溶液池（10）进口与第一换热器（7）冷流体出口相连，溶液池（10）出口与第一换热器（7）热流体进口相连；第二换热器（6）冷流体出口与第一换热器（7）冷流体进口相连。
6.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：还包括换能塔（8），换能塔（8）出口连接到第二换热器（6）的冷流体进口，并经过第一换热器（7）流入到溶液池（10），第一换热器（7）出口连通到换能塔（8），换能塔（8）的进出口还连接到热泵压缩机（9）的进出口。
7.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：真空泵（4）的抽气点布置在冷凝器（3）下方。
8.根据权利要求1所述的一种热泵防结霜溶液再生装置，其特征在于：真空罐本体（1）中真空度为绝对压力7kPa～20kPa。
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