CN111256257A - 一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，包括相互连接的冷水制取单元和除湿溶液再生单元；冷水制取单元包括机组壳体，机组壳体的内设置直接蒸发冷却段，直接蒸发冷却段两侧的机组壳体内部结构对称且相同，具体包括机组进风口，机组进风口内按照空气流动方向依次设置有过滤器、表冷器、板管间接蒸发冷却单元、除湿段、直接蒸发冷却段。本发明蒸发冷却冷水机组，利用干空气能和基于膜的溶液除湿技术对室外新风进行预冷和除湿处理，溶液除湿透湿膜填料可将空气和除湿溶液由具有高度选择透过性的聚合物膜隔开，除湿液与空气不直接接触，只允许水分子在水蒸气分压差的驱动下通过渗透进行传递，隔绝了病菌、除湿溶液的通过。

Description

一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组。
背景技术
蒸发冷却技术因其环保、节水、节能的优点现已广泛使用，其依靠冷却介质蒸发时的汽化潜热带走热量，达到机组自身循环水温度降低的目的，为用户或空调末端提供高温冷水。
对于高温高湿的地区，一般直接使用室外空气进入蒸发冷却的冷水机组进行热量交换，此种装置效率低下，无法满足出水温度的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，解决了现有接蒸发冷却装置制冷效率低下、出水温度高的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，包括相互连接的冷水制取单元和除湿溶液再生单元；
冷水制取单元包括机组壳体，机组壳体的内设置直接蒸发冷却段，直接蒸发冷却段顶部设置有机组出风口，直接蒸发冷却段两侧的机组壳体内部结构对称且相同，具体包括位于机组壳体侧壁的机组进风口，机组进风口内按照空气流动方向依次设置有过滤器、表冷器、板管间接蒸发冷却单元、除湿段、直接蒸发冷却段。
本发明的特征还在于，
直接蒸发冷却段包括填料，填料顶部从下到上设置有布水器c、挡水板b、风机b，填料底部设置有集水箱c；
集水箱c通过管道G1依次连接除湿溶液再生单元和布水器c；
管道G1上设置水泵c。
板管间接蒸发冷却单元包括板管间接蒸发冷却器，板管间接蒸发冷却器顶部从下到上依次设置有布水器a、挡水板a、风机a和出风口a，板管间接蒸发冷却器底部设置有集水箱a；
板管间接蒸发冷却器下段对应的壳体上还设置有进风口a；
布水器a通过管道G2连接集水箱c，管道G2上设置水泵a；
管道G2还通过管道G1连接集水箱c。
除湿段包括透湿膜填料，透湿膜填料顶部设置有布水器b，透湿膜填料底部设置有集水箱b；
集水箱b通过管道G4、管道G5连接除湿溶液再生单元，通过管道G3回流至布水器b。
冷水制取单元包括通过管道依次连接的太阳能集热器、再生器和换热器。
再生器包括壳体，壳体的对应两侧分别设置有再生器进风口和再生器出风口，再生器进风口内按照空气流动方向依次设置过滤器c、再生段和风机d；
再生段包括再生段透湿膜填料，再生段透湿膜填料的顶部设置有布水器f，再生段透湿膜填料的底部设置有集水箱f；
布水器f依次通过管道G5、管道G4连接冷水制取单元；集水箱f通过管道G3回流至冷水制取单元；
管道G3上设置水泵b。
管道G5上设置水泵f。
本发明的有益效果是：
(1)本发明蒸发冷却冷水机组，采用溶液除湿用透湿膜填料，除湿溶液通过布水器均匀的喷淋在填料上，对空气进行等温除湿，采用溶液除湿用透湿膜填料将溶液与被处理空气分离，除湿过程避免带液风险，除湿也可降低冷水出水温度；
(2)本发明蒸发冷却冷水机组，采用冷水机组制取的冷水连续喷淋板管间接蒸发冷却器而不是采用循环水，加强了预冷效果；
(3)本发明蒸发冷却冷水机组，采用太阳能集热器，利用太阳能对溶液进行再生；
(4)本发明蒸发冷却冷水机组，采用冷水机组制取的冷水对再生后的浓溶液进行冷却，再送到除湿段对空气进行除湿。
附图说明
图1是本发明一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组的结构示意图；
图2是本发明一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组的供水、回水示意图。
图中，1.机组进风口，2.过滤器，3.表冷器，4.布水器a，5.板管间接蒸发冷却器，6.出风口a，7.挡水板a，8.风机a，9.透湿膜填料，10.布水器b，11.填料，12.挡水板b，13.机组出风口，14.风机b，15.布水器c，16.机组壳体，26.水泵a，27.集水箱a，28.进风口a，29.水泵b，30.集水箱b，31.集水箱c，32.水泵c，38.太阳能集热器，39.布水器f，40.过滤器c，41.再生器进风口，42.再生段透湿膜填料，43.水泵f，44.集水箱f，45.再生器出风口，46.风机d，47.再生器，48.换热器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，如图1所示，包括相互连接的冷水制取单元和除湿溶液再生单元；
冷水制取单元包括机组壳体16，机组壳体16的内设置直接蒸发冷却段，直接蒸发冷却段顶部设置有机组出风口13，直接蒸发冷却段两侧的机组壳体16内部结构对称且相同，具体包括位于机组壳体16侧壁的机组进风口1，机组进风口1内按照空气流动方向依次设置有过滤器2、表冷器3、板管间接蒸发冷却单元、除湿段、直接蒸发冷却段。
直接蒸发冷却段包括填料11，填料11顶部从下到上设置有布水器c15、挡水板b12、风机b14，填料11底部设置有集水箱c31；
集水箱c31通过管道G1依次连接除湿溶液再生单元和布水器c15；
管道G1上设置水泵c32。
板管间接蒸发冷却单元包括板管间接蒸发冷却器5，板管间接蒸发冷却器5顶部从下到上依次设置有布水器a4、挡水板a7、风机a8和出风口a6，板管间接蒸发冷却器5底部设置有集水箱a27；
板管间接蒸发冷却器5下段对应的壳体上还设置有进风口a28；
布水器a4通过管道G2连接集水箱c31，管道G2上设置水泵a26；
管道G2还通过管道G1连接集水箱c31。
除湿段包括透湿膜填料9，透湿膜填料9顶部设置有布水器b10，透湿膜填料9底部设置有集水箱b30；
集水箱b30通过管道G4、管道G5连接除湿溶液再生单元，通过管道G3回流至布水器b10。
冷水制取单元包括通过管道依次连接的太阳能集热器38、再生器47和换热器48。
再生器47包括壳体，所述壳体的对应两侧分别设置有再生器进风口41和再生器出风口45，再生器进风口41内按照空气流动方向依次设置过滤器c40、再生段和风机d46；
再生段包括再生段透湿膜填料42，再生段透湿膜填料42的顶部设置有布水器f39，再生段透湿膜填料42的底部设置有集水箱f44；
布水器f39依次通过管道G5、管道G4连接冷水制取单元；集水箱f44通过管道G3回流至冷水制取单元；
管道G3上设置水泵b29。
管道G5上设置水泵f43。
本发明蒸发冷却冷水机组工作过程如下所示：
(1)风系统工作过程
室外空气在风机b14的作用下从两侧的机组进风口1进入，经过滤器2净化处理，然后到表冷器3等湿冷却，再到板管间接蒸发冷却器5等湿冷却，然后送到除湿段与布水器b10喷淋的除湿溶液通过透湿膜在水蒸气压力差的驱动下进行水蒸气交换，干燥后的空气再到直接蒸发冷却段，与布水器c15喷淋的水进行热湿交换，带走水的热量后经挡水板b12从机组送风口13排至室外。
室外空气在风机a8的作用下，从机组侧面的进风口a28进入到板管间接蒸发冷却器5与从布水器a4喷淋的由机组制取的冷水进行热湿交换，带走主通道空气的热量，然后再经挡水板a7从出风口a6排至室外。
室外空气在风机d46的作用下，从再生器进风口41进入，经过滤器c40处理后送至再生段透湿膜填料42，与自布水器f39喷淋的稀溶液通过透湿膜在水蒸气压力差的驱动下进行水蒸气交换，带走稀溶液的水分然后从再生器出风口45排至室外。
(2)水系统工作过程
机组供水：如图2所示，制取好的冷水从集水箱c31中在水泵c32的作用下送至用户或设备末端，部分冷水送至换热器48冷却再生后的溶液，另一部分冷水，水泵a26抽取部分冷水用于喷淋板管间接蒸发冷却器5。
机组回水：机组回水先走表冷器a3对进风进行等湿冷却，然后与来自集水箱a27的冷水进行会和，再与从换热器48回来的水进行会和一起送到布水器c15，喷淋至直接蒸发冷却填料，最后回落到集水箱c31。
除湿溶液：经再生器再生的浓溶液在水泵b29的作用下，在换热器48与机组冷水换热被冷却后至除湿段，通过布水器b10喷淋到溶液除湿用透湿膜填料上带走空气中的水分，落回集水箱b30，稀溶液沿管子会合，在水泵f43的作用下送至太阳能集热器38，利用太阳能加热，再送至再生器47，通过布水器f39喷淋，失去水分被浓缩后回落到集水箱f44。
本发明蒸发冷却冷水机组，利用干空气能和基于膜的溶液除湿技术对室外新风进行预冷和除湿处理，溶液除湿透湿膜填料可将空气和除湿溶液由具有高度选择透过性的聚合物膜隔开，除湿液与空气不直接接触，只允许水分子在水蒸气分压差的驱动下通过渗透进行传递，隔绝了病菌、除湿溶液的通过，有很好的实用价值。

Claims (8)

1.一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，包括相互连接的冷水制取单元和除湿溶液再生单元；
所述冷水制取单元包括机组壳体(16)，所述机组壳体(16)的内设置直接蒸发冷却段，直接蒸发冷却段顶部设置有机组出风口(13)，所述直接蒸发冷却段两侧的机组壳体(16)内部结构对称且相同，具体包括位于机组壳体(16)侧壁的机组进风口(1)，机组进风口(1)内按照空气流动方向依次设置有过滤器(2)、表冷器(3)、板管间接蒸发冷却单元、除湿段、直接蒸发冷却段。
2.根据权利要求1所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却段包括填料(11)，所述填料(11)顶部从下到上设置有布水器c(15)、挡水板b(12)、风机b(14)，所述填料(11)底部设置有集水箱c(31)；
所述集水箱c(31)通过管道G1依次连接除湿溶液再生单元和布水器c(15)；
所述管道G1上设置水泵c(32)。
3.根据权利要求1所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述板管间接蒸发冷却单元包括板管间接蒸发冷却器(5)，所述板管间接蒸发冷却器(5)顶部从下到上依次设置有布水器a(4)、挡水板a(7)、风机a(8)和出风口a(6)，所述板管间接蒸发冷却器(5)底部设置有集水箱a(27)；
所述板管间接蒸发冷却器(5)下段对应的壳体上还设置有进风口a(28)；
所述布水器a(4)通过管道G2连接集水箱c(31)，所述管道G2上设置水泵a(26)；
所述管道G2还通过管道G1连接集水箱c(31)。
4.根据权利要求1所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述除湿段包括透湿膜填料(9)，所述透湿膜填料(9)顶部设置有布水器b(10)，所述透湿膜填料(9)底部设置有集水箱b(30)；
所述集水箱b(30)通过管道G4、管道G5连接除湿溶液再生单元，通过管道G3回流至布水器b(10)。
5.根据权利要求1所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述冷水制取单元包括通过管道依次连接的太阳能集热器(38)、再生器(47)和换热器(48)。
6.根据权利要求5所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述再生器(47)包括壳体，所述壳体的对应两侧分别设置有再生器进风口(41)和再生器出风口(45)，所述再生器进风口(41)内按照空气流动方向依次设置过滤器c(40)、再生段和风机d(46)。
7.根据权利要求6所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述再生段包括再生段透湿膜填料(42)，所述再生段透湿膜填料(42)的顶部设置有布水器f(39)，所述再生段透湿膜填料(42)的底部设置有集水箱f(44)；
所述布水器f(39)依次通过管道G5、管道G4连接冷水制取单元；所述集水箱f(44)通过管道G3回流至冷水制取单元；
所述管道G3上设置水泵b(29)。
8.根据权利要求7所述的一种溶液除湿透湿膜除湿的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述管道G5上设置水泵f(43)。
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