CN111076448A - 一种热水利用装置及冷冻水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热水利用装置及冷冻水系统，所述热水利用装置应用于包括空调机组的冷冻水系统，所述热水利用装置用于为设置有冷冻水入口的空调机组提供冷冻水，其特征在于，所述热水利用装置包括热水池以及吸收式制冷机组，其中：所述热水池内盛装有热水，且所述热水池设置有出液口；所述吸收式制冷机组设置有热水入口和冷冻水出口，所述热水入口与所述出液口连通，所述冷冻水出口与所述冷冻水入口连通，且当所述热水流入所述吸收式制冷机组时，所述吸收式制冷机组可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水。这样，可以降低为空调系统提供冷冻水所需要耗费的电量。

Description

一种热水利用装置及冷冻水系统

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种热水利用装置及冷冻水系统。

背景技术

随着能源供应形势日趋紧张，为了满足电力需求的快速增长和更好地保护环境，核能发电得到了越来越多的应用和推广，而核电站的经济性是保证核电站的竞争力的一个重要性能，如何保证核电站的经济性至关重要。通常，目前的核电站主要采用电驱动压缩式制冷机组为空调系统提供冷冻水；然而，采用这种方式为空调系统提供冷冻水需要耗费较多的电量。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种热水利用装置及冷冻水系统，解决了采用电驱动压缩式制冷机组为空调系统提供冷冻水需要耗费较多的电量的问题。

为达上述目的，本发明实施例提供一种热水利用装置，应用于包括空调机组的冷冻水系统，所述热水利用装置用于为设置有冷冻水入口的空调机组提供冷冻水，所述热水利用装置包括热水池以及吸收式制冷机组，其中：

所述热水池内盛装有热水，且所述热水池设置有出液口；

所述吸收式制冷机组设置有热水入口和冷冻水出口，所述热水入口与所述出液口连通，所述冷冻水出口与所述冷冻水入口连通，且当所述热水流入所述吸收式制冷机组时，所述吸收式制冷机组可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水。

可选的，所述热水池还设置有回液口；

所述热水利用装置还包括：

运行水泵，所述运行水泵用于将所述热水由所述出液口抽出，并由所述回液口抽回至所述热水池，且所述运行水泵设置于所述吸收式制冷机组所在的热水流动通道中；

所述吸收式制冷机组还设置有与所述回液口连通的热水出口，且所述热水可由所述热水入口流至所述热水出口。

可选的，述运行水泵设置于所述出液口与所述热水入口之间。

可选的，所述热水利用装置还包括：

与所述吸收式制冷机组并联接入所述出液口的热交换机组，所述热交换机组用于对所述热水池中的热水进行冷却。

可选的，所述热交换机组包括：

热交换器，所述热交换器的入口与所述热水入口并联接入所述运行水泵的出口；和，

回水管线，所述热水出口与热交换器的出口并联接入所述回水管线的第一端，所述回水管线的第二端与所述回液口连接。

可选的，所述热水利用装置还包括：

常开的第一并联隔离阀，设置于所述运行水泵与所述热水入口连接的管线上；和，

常闭的第二并联隔离阀，设置于所述回水管线与所述热水出口连接的管线上。

可选的，所述吸收式制冷机组包括：

发生器，所述发生器的热源入口与所述运行水泵的出口连接，所述发生器的热源出口与所述回水管线的第一端连接，所述发生器的热源入口为所述热水入口，所述发生器的热源出口为所述热水出口；

吸收器，所述吸收器的溶液入口与所述发生器的溶液出口连接，所述吸收器的溶液出口与所述发生器的热源出口连接，连接所述吸收器的溶液出口与所述发生器的热源出口的管线上设置有溶液泵；

冷凝器，所述冷凝器的入口与所述发生器的蒸汽出口连接；

蒸发器，所述蒸发器的入口与所述冷凝器的出口连接，所述蒸发器的出口与所述吸收器的蒸汽入口连接，所述蒸发器的壳体接口用于与所述空调机组连接，所述蒸发器的壳体接口为所述冷冻水出口；和，

节流装置，所述节流装置设置于所述蒸发器与所述冷凝器连接的管线上。

可选的，所述热水利用装置还包括：

至少一个热源控制阀，所述热源控制阀的一端用于与热源连接，所述热源控制阀的另一端与所述发生器的热源入口连接。

可选的，所述运行水泵与所述出液口之间设置有至少一个运行隔离阀，所述运行隔离阀用于所述热水由所述出液口流入至所述运行水泵。

本发明实施例还提供一种冷冻水系统，包括空调机组，还包括本发明实施例提供的热水利用装置。

本发明实施例中，通过所述吸收式制冷机组可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水，从而可以降低为空调系统提供冷冻水所需要耗费的电量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种热水利用装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的另一种热水利用装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1至图2所示，本发明实施例提供一种热水利用装置1，应用于包括空调机组2的冷冻水系统，所述热水利用装置用于为设置有冷冻水入口的空调机组2提供冷冻水，所述热水利用装置包括热水池11以及吸收式制冷机组12，其中：

所述热水池11内盛装有热水，且所述热水池11设置有出液口；

所述吸收式制冷机组12设置有热水入口和冷冻水出口，所述热水入口与所述出液口连通，所述冷冻水出口与所述冷冻水入口连通，且当所述热水流入所述吸收式制冷机组12时，所述吸收式制冷机组12可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水。

本发明实施例中，所述热水可以通过能动或非能动的方式进入所述吸收式制冷机组12，例如，可以通过泵或高度差等方式，对此并不作限定。所述热水利用装置1可以应用于核电系统，也可以用于其他系统，对此并不作限定。其中，在所述核电系统中，所述热水池11可以是指乏燃料水池；目前，在核电站内的乏燃料水池内，存在大量热水的热量没有得到利用，而是通过设备冷却水及厂用水将乏燃料水池中的热水的热量排入大海，从而浪费了大量的燃料水池中的热水的热量。由此，可以通过将乏燃料水池作为热源来驱动吸收式制冷机组12，为核电站的空调系统提供一定量的冷冻水，空调机组2可以通过所述冷冻水产生冷量并送入空调机组2所述接入的用户空调房间20；其中，上述用户空调房间20可以是核电厂中的电气机房；这样，可以实现回收利用乏燃料水池中的热水的热量的同时，还可以减少制冷机组的用电量，进而降低核电站的用电量。

本发明实施例中，通过所述吸收式制冷机组12可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水，从而可以降低为空调系统提供冷冻水所需要耗费的电量。

可选的，所述热水池11还设置有回液口；

所述热水利用装置1还包括：

运行水泵13，所述运行水泵13用于将所述热水由所述出液口抽出，并由所述回液口抽回至所述热水池11，且所述运行水泵13设置于所述吸收式制冷机组12所在的热水流动通道中；

所述吸收式制冷机组12还设置有与所述回液口连通的热水出口，且所述热水可由所述热水入口流至所述热水出口。

本实施方式中，上述热水流动通道可以是指在所述热水利用装置1的传输管路中的流动有所述热水的通道或管路；上述吸收式制冷机组12所在的热水流动通道，可以是指与吸收式制冷机组12相连接的热水流动通道。这样，通过所述回液口和所述运行水泵13的配合，可以形成循环水路，从而实现对热水进行回收利用，有效避免资源的浪费。

可选的，所述运行水泵13设置于所述出液口与所述热水入口之间。其中，所述运行水泵13可以是设置在用于连接所述出液口与所述热水入口的管路上。这样，能够使得所述运行水泵13除了可以为所述热水由所述热水入口流至所述热水出口提供驱动力之外，也可以为所述热水进入吸收式制冷机组12提供驱动力，从而加快了所述热水进入所述制冷机组的速率，进而提高了所述热水利用装置产生冷冻水的效率。

可选的，在上述热水池11为乏燃料水池的情况下，上述运行水泵13可以是乏燃料水池的冷却系统中的冷却水泵；这样，可以在不影响乏燃料水池的冷却系统的冷却功能的前提下，同时避免在系统中增设额外的水泵，从而节省了成本。

可选的，所述运行水泵13与所述出液口之间设置有至少一个运行隔离阀131，所述运行隔离阀131用于所述热水由所述出液口流入至所述运行水泵13。例如，可以如图2所示，所述运行隔离阀131可以包括位于所述运行水泵13与所述出液口之间的管线上的第一运行隔离阀1311和第二运行隔离阀1312；这样，通过所述运行隔离阀131可以防止所述热水利用装置1误启动，从而提高所述热水利用装置1的运行稳定性。进一步的，所述运行水泵13与所述第二运行隔离阀1312之间还可以设置有第三运行隔离阀1313，所述运行水泵13与所述热水入口之间的管线上还可以设置第四运行隔离阀1314；以进一步提高所述热水利用装置1的运行稳定性。

可选的，所述热水利用装置1还包括：

与所述吸收式制冷机组12并联接入所述出液口的热交换机组14，所述热交换机组14用于对所述热水池11中的热水进行冷却。本实施方式中，通过所述热交换机组14能够对所述热水池11中的热水进行冷却。需要说明的是，如图1所示，可以将设备冷却水系统3提供的设备冷却水为辅助冷却措施，以对所述热交换机组14和所述吸收式制冷机组12中的设备进行冷却降温。

可选的，所述热交换机组14包括：

热交换器141，所述热交换器141的入口与所述热水入口并联接入所述运行水泵13的出口；和，

回水管线142，所述热水出口与热交换器141的出口并联接入所述回水管线142的第一端，所述回水管线142的第二端与所述回液口连接。

本实施方式中，所述热交换器141主要作为冷却器，以对所述热水进行冷却。所述热交换器141可以是板式换热器，或者也可以是其他类型的换热器，对此并不作限定。这样，通过所述热交换器141与所述回水管线142的配合，可以更好地对所述热水进行冷却，且可以使由所述吸收式制冷机组12中流出的所述热水重新回到所述热水池11中，实现回收利用，进一步提高了所述热水的利用率。具体地，如图2所示，所述热交换器141的出口与所述回水管线142的第一端之间的管线上可以设置有回液调节阀1421、回液流量表1422和回液孔板1423，所述热交换器141的入口与所述运行水泵13的出口之间还可以设置有一个热交换器隔离阀1411。

可选的，所述回水管线142上还可以设置有防虹吸装置1424；进一步的，所述防虹吸装置1424与所述回水管线142的第一端之间还可以设置有一个回液电动隔离阀1425。

可选的，所述热水利用装置1还包括：

常开的第一并联隔离阀15，设置于所述运行水泵13与所述热水入口连接的管线上；和，

常闭的第二并联隔离阀16，设置于所述回水管线142与所述热水出口连接的管线上。

本实施方式中，所述第一并联隔离阀15位于所述运行水泵13的出口与所述热水入口之间。需要说明的是，通过分别控制所述第一并联隔离阀15和所述第二并联隔离阀16的开启或关闭，能够决定所述热交换器141的管路与所述吸收式制冷机组12之间的管路是否隔离，从而提高了所述热水利用装置1的运行稳定性。比如，在所述第一并联隔离阀15和所述第二并联隔离阀16都关闭的情况下，则可以实现所述热交换器141与所述吸收式制冷机组12之间的隔离。可选的，所述第二并联隔离阀16可以是电动隔离阀，从而便于操作人员控制。

可选的，所述吸收式制冷机组12包括：

发生器121，所述发生器121的热源入口与所述运行水泵13的出口连接，所述发生器121的热源出口与所述回水管线142的第一端连接，所述发生器121的热源入口为所述热水入口，所述发生器121的热源出口为所述热水出口；

吸收器122，所述吸收器122的溶液入口与所述发生器121的溶液出口连接，所述吸收器122的溶液出口与所述发生器121的热源出口连接，连接所述吸收器122的溶液出口与所述发生器121的热源出口的管线上设置有溶液泵120；

冷凝器123，所述冷凝器123的入口与所述发生器121的蒸汽出口连接；

蒸发器124，所述蒸发器124的入口与所述冷凝器123的出口连接，所述蒸发器124的出口与所述吸收器122的蒸汽入口连接，所述蒸发器124的壳体接口用于与所述空调机组2连接，所述蒸发器124的壳体接口为所述冷冻水出口；和，

节流装置125，所述节流装置125设置于所述蒸发器124与所述冷凝器123连接的管线上。

本实施方式中，所述发生器121中设置有吸收剂。所述发生器121与所述回水管线142的第一端之间可以设置有发生器调节阀1211、发生器流量表1212和发生器孔板1213，所述发生器121的热源入口与所述运行水泵13的出口之间还可以设置有发生器隔离阀1214。还应注意的是，所述热交换器141、所述冷凝器123和所述吸收器122均可以通过设备冷却水系统3提供的设备冷却水进行冷却。

以下是本实施方式的工作原理：来自于所述热水池11中的热水经过所述运行水泵13加压后分为两路，其中一路流向所述热交换器141，另一路则流向所述发生器121，以作为所述吸收式制冷机组12的驱动热源。其中，流入所述发生器121的所述热水与所述热交换器141中经过设备冷却水冷却后的水汇集流入所述回水管线142。而流入所述发生器121的所述热水对吸收剂进行加热后，分离出制冷剂水蒸汽；该制冷剂水蒸汽流入所述冷凝器123中被冷凝成制冷剂液体，再经所述节流装置125降压到蒸发压力后，制冷剂液体流入所述蒸发器124中，低温低压的制冷剂液体在蒸发器124中吸收所述空调机组2中的热量；之后，从所述蒸发器124中出来的低压制冷剂蒸汽被流入所述吸收器122中被浓度较高的吸收剂吸收；而在所述吸收器122中的溶液又经所述溶液泵升压后送入所述发生器121中循环。

此外，所述空调机组2可以通过送风装置21、空调驱动泵22、第一空调控制阀23和第二空调控制阀24组成，所述蒸发器124的壳体接口可以包括第一壳体接口和第二壳体接口，所述第一壳体接口可以与所述送风装置21连接，所述第二壳体接口可以与所述第二空调控制阀24连接。空调机组2可以除盐除氧水作为介质，并在空调驱动泵的驱动下将蒸发器22提供的冷冻水送入风装置中的换热器盘管，管外空气经过换热器盘管被冷却后送向用户室内。

此外，为了平衡所述发生器121与所述吸收器122之间的吸收剂，可以在所述溶液泵120的两端分别设置一溶液隔离阀1201；通过控制所述溶液泵和所述溶液隔离阀1201，可以实现对所述发生器121和所述吸收器122中的吸收剂进行调节。此外，所述吸收器122的溶液入口与所述发生器121的溶液出口之间还可以设置有一溶液调节阀1202。

本实施方式，可以吸收所述热水中的热量并循环产生所述冷冻水，安全性和稳定性较高，容易控制，还可以降低为空调系统提供冷冻水所需要耗费的电量。

可选的，所述热水利用装置1还包括：

至少一个热源控制阀126，所述热源控制阀126的一端用于与热源连接，所述热源控制阀126的另一端与所述发生器121的热源入口连接。

其中，所述热源可以是其他热水池、或者废气源等，对此并不作限定。这样，在需要使用其他热源的时候，只需控制所述热源控制阀126开启，在不需要使用其他热源的时候，控制所述热源控制阀126关闭即可。从而在所述热水池11不能工作的前提下，可以实现利用其他热源作为所述吸收式制冷机组12的驱动热源；或者在所述热水池11提供的热量不足以满足工作需求时，使所述热水池11能够同时与其他热源配合，以对所述吸收式制冷机组12同时提供热量，从而提高换热效率。例如，如图2所示，所述热源控制阀126可以包括第一热源控制阀1261和第二热源控制阀1262，所述第一热源控制阀1261可以和第一热源41连接，第二热源控制阀1262可以和第二热源42连接。

这样，可以使所述热水利用装置1具备多个热源，可以根据不同的情况，切换使用不同的热源，使得用户对所述热水利用装置1的控制更加灵活，且稳定性和效率更高。

本发明实施例还提供一种冷冻水系统，包括空调机组，还包括本发明实施例提供的热水利用装置。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水利用装置，应用于包括空调机组的冷冻水系统，所述热水利用装置用于为设置有冷冻水入口的空调机组提供冷冻水，其特征在于，所述热水利用装置包括热水池以及吸收式制冷机组，其中：

所述热水池内盛装有热水，且所述热水池设置有出液口；

所述吸收式制冷机组设置有热水入口和冷冻水出口，所述热水入口与所述出液口连通，所述冷冻水出口与所述冷冻水入口连通，且当所述热水流入所述吸收式制冷机组时，所述吸收式制冷机组可吸收所述热水中的热量并产生所述冷冻水。

2.根据权利要求1所述的热水利用装置，其特征在于，所述热水池还设置有回液口；

所述热水利用装置还包括：

运行水泵，所述运行水泵用于将所述热水由所述出液口抽出，并由所述回液口抽回至所述热水池，且所述运行水泵设置于所述吸收式制冷机组所在的热水流动通道中；

所述吸收式制冷机组还设置有与所述回液口连通的热水出口，且所述热水可由所述热水入口流至所述热水出口。

3.根据权利要求2所述的热水利用装置，其特征在于，所述运行水泵设置于所述出液口与所述热水入口之间。

4.根据权利要求2所述的热水利用装置，其特征在于，所述热水利用装置还包括：

与所述吸收式制冷机组并联接入所述出液口的热交换机组，所述热交换机组用于对所述热水池中的热水进行冷却。

5.根据权利要求4所述的热水利用装置，其特征在于，所述热交换机组包括：

热交换器，所述热交换器的入口与所述热水入口并联接入所述运行水泵的出口；和，

回水管线，所述热水出口与热交换器的出口并联接入所述回水管线的第一端，所述回水管线的第二端与所述回液口连接。

6.根据权利要求5所述的热水利用装置，其特征在于，所述热水利用装置还包括：

常开的第一并联隔离阀，设置于所述运行水泵与所述热水入口连接的管线上；和，

常闭的第二并联隔离阀，设置于所述回水管线与所述热水出口连接的管线上。

7.根据权利要求5所述的热水利用装置，其特征在于，所述吸收式制冷机组包括：

发生器，所述发生器的热源入口与所述运行水泵的出口连接，所述发生器的热源出口与所述回水管线的第一端连接，所述发生器的热源入口为所述热水入口，所述发生器的热源出口为所述热水出口；

吸收器，所述吸收器的溶液入口与所述发生器的溶液出口连接，所述吸收器的溶液出口与所述发生器的热源出口连接，连接所述吸收器的溶液出口与所述发生器的热源出口的管线上设置有溶液泵；

冷凝器，所述冷凝器的入口与所述发生器的蒸汽出口连接；

蒸发器，所述蒸发器的入口与所述冷凝器的出口连接，所述蒸发器的出口与所述吸收器的蒸汽入口连接，所述蒸发器的壳体接口用于与所述空调机组连接，所述蒸发器的壳体接口为所述冷冻水出口；和，

节流装置，所述节流装置设置于所述蒸发器与所述冷凝器连接的管线上。

8.根据权利要求7所述的热水利用装置，其特征在于，所述热水利用装置还包括：

至少一个热源控制阀，所述热源控制阀的一端用于与热源连接，所述热源控制阀的另一端与所述发生器的热源入口连接。

9.根据权利要求2所述的热水利用装置，其特征在于，所述运行水泵与所述出液口之间设置有至少一个运行隔离阀，所述运行隔离阀用于所述热水由所述出液口流入至所述运行水泵。

10.一种冷冻水系统，包括空调机组，其特征在于，所述冷冻水系统还包括如权利要求1至9中任一项所述的热水利用装置。

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