CN114234463A - 多功能喷淋逆流热质交换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能喷淋逆流热质交换系统，包括：填料、喷淋塔、蒸发器以及冷凝器，填料设于喷淋塔内；喷淋塔底部和喷淋塔顶部之间连接有第一液体管路；喷淋塔底部和喷淋塔顶部之间连接有气体管路，蒸发器和冷凝器依次设于气体管路，蒸发器和冷凝器之间形成有制冷剂回路；喷淋塔底部和喷淋塔顶部之间连接有第二液体管路，蒸发器位于第二液体管路，喷淋塔底部设有供气管路，喷淋塔顶部设有第一出气管路，冷凝器位于第一出气管路；喷淋塔底部和喷淋塔顶部之间连接有第三液体管路，冷凝器位于第三液体管路，喷淋塔顶部设有第二出气管路。多功能喷淋逆流热质交换系统可实现溶液低温浓缩、空气深度除湿、低温溶液采热等多种功能用途。
Description
技术领域
本发明涉及喷淋设备技术领域，尤其涉及一种多功能喷淋逆流热质交换系统。
背景技术
喷淋系统广泛用于食品药品、化工、建筑、环境等领域，以实现溶液浓缩、空气除湿、低温溶液采热等热质交换过程。现有技术中的喷淋逆流热质交换系统存在功能单一、效率低、能耗高、自动化低等缺点。
发明内容
本发明提供一种多功能喷淋逆流热质交换系统，用以解决现有技术中喷淋逆流热质交换系统功能单一、效率低以及能耗高的问题。
本发明提供一种多功能喷淋逆流热质交换系统，包括：填料、喷淋塔、蒸发器以及冷凝器，所述填料设于所述喷淋塔内；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第一液体管路；所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有气体管路，所述蒸发器和所述冷凝器依次设于所述气体管路，所述蒸发器和所述冷凝器之间形成有制冷剂回路；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第二液体管路，所述蒸发器位于所述第二液体管路，所述喷淋塔底部设有供气管路，所述喷淋塔顶部设有第一出气管路，所述冷凝器位于所述第一出气管路；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第三液体管路，所述冷凝器位于所述第三液体管路，所述喷淋塔顶部设有第二出气管路。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，在所述第一液体管路导通的情况下，所述气体管路和所述制冷剂回路均导通。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，在所述第二液体管路导通的情况下，所述供气管路、所述第一出气管路和所述制冷剂回路均导通。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，在所述第三液体管路导通的情况下，所述供气管路、所述第二出气管路和所述制冷剂回路均导通。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，在所述第一液体管路导通的情况下，所述供气管路和所述第二出气管路均导通。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括溶液泵，所述溶液泵设于所述第一液体管路上。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括第一风机，所述第一风机设于所述气体管路上。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括第二风机，所述第二风机设于所述供气管路上。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，所述填料为波纹状结构，所述填料上设有通孔。
根据本发明提供的一种多功能喷淋逆流热质交换系统，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括喷淋组件，所述喷淋组件设于所述喷淋塔内，且位于所述填料的上方，所述喷淋组件与所述第一液体管路连接。
本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统，包含加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统，加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统，冷却溶液驱动喷淋逆流除湿子系统以及低温溶液喷淋逆流采热子系统，可实现溶液低温浓缩、空气深度除湿、低温溶液采热等多种功能用途。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统的结构示意图；
图2是本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统的局部示意图之一；
图3是本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统的局部示意图之二；
图4是本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统的局部示意图之三；
图5是本发明提供的多功能喷淋逆流热质交换系统的局部示意图之四；
附图标记：
1：第一阀门； 2：第一风机； 3：蒸发器；
4：第二阀门； 5：第三阀门； 6：第四阀门；
7：第五阀门； 8：喷淋塔； 81：喷淋组件；
82：填料； 83：塔体； 9：第十四阀门；
10：溶液泵； 11：第六阀门； 12：压缩机；
13：第七阀门； 14：第八阀门； 15：第九阀门；
16：第二风机； 17：第十阀门； 18：第十一阀门；
19：第十二阀门； 20：第三风机； 21：第十三阀门；
22：冷凝器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对溶液浓缩的工业场景，现有技术中的低温浓缩设备具有体积大、能耗高、投资大、小批量、多批次、无法处理高粘性物料的缺点。现有MVR浓缩系统设备成本较高、且不适用于处理多批次、小批量物料，在处理高粘性物料方面也较为困难，应用推广难度较大。
针对空气除湿的工业场景许，一些特殊工业场景如电子、食品药品、轻工、军工等，对环境空气的温度与湿度有着严格的要求，室内热湿环境的控制效果将直接影响生产效率与产品质量，相比于民用建筑的室内热湿控制需求，很多工业建筑的室内热湿环境控制要求更为苛刻，要求室内空气的含湿量低于7.0g/kg。
常用的空气除湿方法可以分为冷凝除湿、转轮除湿、溶液除湿三类。冷凝除湿存在两点不足：(1)冷凝除湿的降温与除湿过程相互耦合，为了实现空气的除湿，被处理空气的温度需要降低到处理前的露点温度以下。温度过低的空气无法直接送入室内，有时需要对空气进行再热或混风处理，而后再将空气送入室内。而再热过程会带来显著的冷热抵消，直接影响空调系统的能效水平；(2)冷凝除湿所产生的冷凝水会停留在周围壁面，形成潮湿表面，这些潮湿表面会成为霉菌等生物污染物繁殖的良好场所，可能会显著影响室内的空气品质。在转轮除湿系统中，固体吸附剂对空气的除湿过程近似为等焓过程，除湿后的空气温度将显著升高至约40℃，因此，需要对除湿后的空气降温处理，才能调整出口空气的温度达到需求值。而在溶液除湿系统中，液体吸湿剂对空气的除湿过程可以为降温除湿、等温除湿或升温除湿，可以通过调整除湿装置中的溶液温度、浓度、流量将空气从入口状态点直接降温除湿至需求的出口状态点。
本发明实施例的多功能喷淋逆流热质交换系统，包括：加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统、加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统、冷却溶液驱动喷淋逆流深度除湿子系统以及低温溶液喷淋逆流采热子系统。
如图2所示，本发明实施例的加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统，包括：第一风机2、蒸发器3、第二阀门4、第四阀门6、第五阀门7、喷淋塔8、溶液泵10、第六阀门11、压缩机12、第八阀门14、第十阀门17、第三风机20、第十三阀门21以及冷凝器22。
喷淋塔8的底部和喷淋塔8的顶部之间连接有第一液体管路，沿着液体流动方向第一液体管路上依次设有溶液泵10和第五阀门7。
喷淋塔8的底部和喷淋塔8的顶部之间连接有气体管路，蒸发器3和冷凝器22依次设于气体管路，蒸发器3和冷凝器22之间形成有制冷剂回路，第六阀门11和压缩机12设于制冷剂回路。
喷淋塔8包括喷淋组件81、填料82和塔体83。其中，喷淋组件81设于塔体83内，并且喷淋组件81位于填料82的上方。
具体地，沿着气体的流动方向气体管路上依次设有第二阀门4、第一风机2、蒸发器3、第四阀门6、第八阀门14、冷凝器22、第十三阀门21、第三风机20以及第十阀门17。
溶液泵10与喷淋塔8的底部的溶液出口相连，将喷淋塔8底部溶液输送至其顶部，溶液经过喷淋组件81排出，均匀布置在填料82上部并向下流动，第三风机20的出口与喷淋塔8的底部的热风进口连接，向喷淋塔8输送热风，热风进入填料82向上运动，与自上而下流动的溶液进行热质交换，热风经喷淋塔8的顶部的湿风出口排出，经第一风机2再次增压后输送至蒸发器3，湿风在蒸发器3内进行降温除湿，降温除湿后的湿风进入冷凝器22被等湿加热，再经第三风机20增压后输入喷淋塔8内，进行下一个空气循环。
其中，喷淋塔8的作用是为热风和溶液提供热质交换场所，在填料82内实现热质交换，溶液被加热的同时将水分传递给热风，高温热风被降温冷却变成低温湿风。
制冷剂工质在蒸发器3和冷凝器22之间进行蒸发和冷凝循环，制冷剂工质在蒸发器3中蒸发实现制冷功能，对低温湿风进行降温除湿，在冷凝器22内冷凝实现制热功能，对低温干风进行等湿加热。
溶液可以为腐蚀性较强的溶液，如氯化钠溶液，此时溶液温度较低(35～45℃)，可降低溶液对设备的腐蚀性，溶液的浓度可以为为0.5～20％，空气循环送风温度为50～70℃，送风相对湿度10～20％，回风温度35～45℃，回风相对湿度40～55％，随着溶液的浓度提高，空气的温度和湿度的取值在合理该范围内取值较大值。
制冷剂工质可以为R134a，蒸发器3的蒸发温度可以为10～20℃，冷凝器22的冷凝温度可以为55～75℃。
加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统适用于环境空气湿度较大的场合，如环境空气温度在20～35℃之间，环境空气的相对湿度在50～90％范围内，适用于腐蚀性较大的溶液，如氯化钠溶液，可以使得溶液温度不高(35～45℃)，加大降低溶液对设备腐蚀性。
如图3所示，加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统，包括：蒸发器3、第三阀门5、喷淋塔8、第十四阀门9、溶液泵10、第六阀门11、压缩机12、第八阀门14、第九阀门15、第二风机16、第十二阀门19、第三风机20、第十三阀门21以及冷凝器22。
喷淋塔8的底部设有供气管路，沿着进气的方向供气管路上依次设有第九阀门15和第二风机16。喷淋塔8的顶部设有第二出气管路。其中，第二出气管路可以设有第三阀门5。
喷淋塔8的底部和喷淋塔8的顶部之间连接有第三液体管路，沿着液体的流动方向第三液体管路依次设有溶液泵10、第十二阀门19、第十三阀门21、冷凝器22、第八阀门14以及第十四阀门9。其中，蒸发器3和冷凝器22之间形成有制冷剂回路，第六阀门11和压缩机12设于制冷剂回路。
喷淋塔8的底部溶液经溶液泵10增压后输送至冷凝器22内进行加热，之后进入喷淋塔8的顶部，经过喷淋组件81均匀喷洒在填料82上，进行自上而下流动，环境空气经第二风机16增压后进入喷淋塔8的底部，经填料82内进行自下而上流动，与自上而下流动的热溶液进行逆流热质交换，最终经喷淋塔8的顶部排出。
其中，喷淋塔8的作用是为进风和热溶液提供热质交换场所，在填料82内实现热质交换，进风被加热的同时吸收热溶液的水分，进风被热溶液加温加湿后变成高温湿风并排出，热溶液实现浓缩。
其中，制冷剂工质在蒸发器3和冷凝器22之间进行蒸发和冷凝循环，制冷剂工质在冷凝器22内冷凝实现制热功能，对溶液进行加热处理，蒸发器3吸收环境中的空气能量并蒸发，实现制冷功能。
加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统适用于湿度较小的环境空气，环境空温度可以为5～35℃，相对湿度可以为小于40％。溶液可以为高温下腐蚀性不高的溶液，比如硫酸钠溶液，溶液浓度可以为0.5～20％，溶液温度可以为50～70℃，环境空气温度可以为5～30℃，送风湿度可以为20～50％，随着溶液浓度的提高，空气的温度和湿度在合理范围内取较小值。
例如，环境空气温度可以为25～35℃，送风相对湿度可以为30～50％，回风温度在35～45℃，回风相对湿度可以为30～50％，回风相对湿度在适用于腐蚀性不大的溶液，如硫酸钠溶液，该溶液在高温50～70℃之间仍然对设备没有腐蚀性。
制冷剂工质可以为R134a，蒸发器3的蒸发温度比环境温度低5～10℃，冷凝器22的冷凝温度可以为55～75℃。
如图4所示，冷却溶液驱动喷淋逆流深度除湿子系统，包括：第一阀门1、蒸发器3、第四阀门6、喷淋塔8、第十四阀门9、溶液泵10、第六阀门11、压缩机12、第七阀门13、第九阀门15、第二风机16、第十一阀门18、第三风机20、第十三阀门21以及冷凝器22。
喷淋塔8的底部和喷淋塔8的顶部之间连接有第二液体管路，沿液体的流动方向第二液体管路依次设有溶液泵10、第一阀门1、蒸发器3、第四阀门6以及第十四阀门9。
喷淋塔8的底部设有供气管路，沿着进气的方向供气管路上依次设有第九阀门15和第二风机16。喷淋塔8的顶部设有第一出气管路，沿着气体的流动方向第一出气管路上依次设有第七阀门13、冷凝器22、第十三阀门21、第三风机20以及第十一阀门18。
其中，蒸发器3和冷凝器22之间形成有制冷剂回路，第六阀门11和压缩机12设于制冷剂回路。
喷淋塔8的底部溶液经溶液泵10增压后，进入蒸发器3被冷却后，再经喷淋组件81排出，均布在填料82上，而后自上而下流动，环境空气经第二风机16增压后进入喷淋塔8的底部，而后经由填料82自下而上流动，最终由喷淋塔8的顶部低温干风排出口排出，低温干风进入冷凝器22被加热，实现空气回热，第三风机20最后将回热后的干空气排出，送至预定场所。
其中，喷淋塔8的作用是为环境空气和低温溶液提供热质交换场所，在填料82内实现热质交换，环境空气被低温溶液降温除湿，得到低温干风。
制冷剂工质在蒸发器3和冷凝器22之间进行蒸发和冷凝循环，制冷剂工质在蒸发器3内蒸发实现制冷功能，对循环溶液进行冷却处理，制冷剂工质在冷凝器22内冷凝实现制热功能，对除湿后的低温干风进行回热处理。
冷却溶液驱动喷淋逆流深度除湿子系统适用于对高湿空气进行深度处理，处理后的空气绝对含湿量在0.5～3g/kg。
溶液可选择溴化锂(零下30℃～零下50℃)、甲酸钾(零下15℃～零下30℃)和硝酸钠溶液(零下5℃～零下15℃)，溶液可依据不同除湿要求选择溶液，可实现除湿后空气绝对湿度在0.05～7/kg之间，实现对空气的深度除湿。
制冷剂工质可以为CO2，蒸发器3的蒸发温度在零下40℃～零下60℃之间，用于选择对溴化锂溶液冷却；当蒸发温度在零下25℃～零下40℃之间，用于对甲酸钾溶液冷却；
制冷剂工质还可以为R404a，蒸发器3的蒸发温度在零下25℃～零下40℃之间，用于选择对甲酸钾溶液冷却；当蒸发温度在零下15℃～零下25℃之间，用于对硝酸钠溶液冷却。
冷凝器22用于对空气除湿后低温干风进行加热处理，实现低温干风回温，加热后空气温度可以为在10～25℃。
如图5所示，低温溶液喷淋逆流采热子系统，包括：第五阀门7、喷淋塔8、溶液泵10、第九阀门15以及第二风机16。
喷淋塔8的底部和喷淋塔8的顶部之间连接有第一液体管路，沿着液体流动方向第一液体管路上依次设有溶液泵10和第五阀门7。
喷淋塔8的底部设有供气管路，沿着进气的方向供气管路上依次设有第九阀门15和第二风机16。喷淋塔8的顶部设有第二出气管路。
溶液泵10与喷淋塔8的底部溶液出口相连，将喷淋塔8的底部溶液输送至其顶部，溶液经过喷淋组件81排出，均匀布置在填料82上部并向下流动，环境空气经第二风机16增压后进入喷淋塔8底部，而后经由填料82自下而上流动，最终由喷淋塔8的顶部低温干风排出口排出。
其中，喷淋塔8的作用是为环境空气和低温溶液提供热质交换场所，在填料82内实现热质交换，低温溶液吸收空气中的干空气显热和水分潜热，从而实现对低温溶液的回热。
低温溶液喷淋逆流采热子系统适用于能源塔热泵系统，实现对载冷剂溶液的回热处理，实现建筑供暖。
低温溶液可以为甲酸钾溶液，温度可以为零下15℃～零下25℃，浓度可以为30～40％。
低温溶液还可以为碳酸钾溶液，温度可以为零下10℃～零下15℃，浓度可以为25～35％。
低温溶液还可以为硝酸钠溶液，温度可以为零下5℃～零下10℃，浓度可以为25～35％。
如图1所示，在喷淋塔8的进液和出液的溶液循环管路上设置温度传感器和密度传感器，在进风和回风的空气循环管路上设置温度传感器和湿度传感器。
多功能喷淋逆流热质交换系统还包括控制器，溶液循环管路上的温度和密度传感器接入控制器，空气循环管路上的温度和湿度传感器接入控制器。
具体地，针对加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统，气体管路上设置温度传感器和湿度传感器。通过调节第三风机20频率，控制喷淋塔8的回风温度和湿度，实现加热空气的精准控制，进一步实现设备自动化操作。
针对加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统，第三液体管路上设置温度传感器和密度传感器，通过调节溶液泵10的频率，控制喷淋塔8的出液的温度，实现加热溶液的精准控制，进一步实现设备自动化操作。
针对冷却溶液驱动喷淋逆流除湿子系统，第二液体管路上设置温度传感器和密度传感器，通过调节溶液泵10的频率，控制喷淋塔出液的温度，实现冷却溶液的精准控制，进一步实现设备自动化操作。
实施例1：加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统(如图2所示)
已知蒸发量为100kg/h，溶液可以为氯化钠溶液，溶液浓度可以为为0.5～20％，循环空气送风温度为50～70℃，送风相对湿度10～20％，回风温度35～45℃，回风相对湿度40～55％，溶液循环流量可以为20～30t/h，空气循环流量为5～10t/h，喷淋塔轴向气速可以为0.8～1.2m/s。
加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统，随着溶液浓度的提高，空气的温度和湿度的取值在合理该范围内取值较大值。
制冷剂工质可以为R134a，蒸发器蒸发温度可以为10～20℃，冷凝器冷凝温度可以为55～75℃。
加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统适用于环境空气湿度较大的场合，如环境空气的相对湿度在50～90％范围内，适用于腐蚀性较大的溶液，如氯化钠溶液、氯化铵溶液、氯化钾溶液等，溶液温度不高(35～45℃)，大幅降低了溶液对设备腐蚀性。
实施例2：加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统(如图3所示)
已知蒸发量为100kg/h，溶液可以为硫酸钠溶液，溶液浓度可以为为0.5～20％，溶液温度可以为50～70℃，环境空气温度可以为5～30℃，送风相对湿度可以为30～50％，回风温度在35～45℃，回风相对湿度可以为30～50％。
溶液循环流量可以为20～30t/h，空气流量可以为12～20t/h。
加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统适用于腐蚀腐蚀性不大的溶液，比如硫酸钠溶液、硫酸镁溶液、硫酸铵溶液、碳酸钠溶液、硝酸钠溶液等。
制冷剂工质可以为R134a，蒸发器蒸发温度比环境温度低5～10℃，冷凝器冷凝温度可以为55～75℃。
实施例3：冷却溶液驱动喷淋逆流除湿子系统(如图4所示)
已知除湿量为100kg/h，循环溶液流量可以为为10～20t/h，循环溶液温度可以为在零下5～零下50℃，其中溶液可选择溴化锂(零下30～零下50℃工作区间)、甲酸钾(零下15～零下30℃工作区间)和硝酸钠溶液(零下5～零下15℃工作区间)，溶液可依据不同除湿要求选择溶液，可实现除湿后空气绝对湿度在0.05～7/kg之间，实现对空气的深度除湿。
送风温度可以为15～30℃，送风绝对湿度可以为7～25g/kg，回风温度可以为15～25℃，回风绝对湿度可以为0.05～7/kg之间，实现空气深度除湿，以满足特殊的工业应用场景，溶液可依据不同除湿要求选择溶液，可实现除湿后空气绝对湿度在，实现对空气的深度除湿。
制冷剂工质可以为CO2，蒸发器蒸发温度在零下40～零下60℃之间，用于对溴化锂溶液冷却；当蒸发温度在零下25～零下40℃之间，用于对甲酸钾溶液冷却；制冷剂工质可以为R404a，蒸发器蒸发温度在零下25～零下40℃之间，用于对甲酸钾溶液冷却；当蒸发温度在零下15～零下25℃之间，用于对硝酸钠溶液冷却。
实施例4：低温溶液驱动喷淋逆流采热子系统(如图5所示)
已知采热量，低温溶液循环量可以为10～20t/h，低温溶液温度可以为在零下5～零下25℃范围，低温溶液浓度可以为在25～40％。
依据低温溶液的组分不同，具体操作参数如下：低温溶液可以为甲酸钾溶液，温度可以为在零下15～零下25℃，浓度可以为在30～40％；低温溶液可以为碳酸钾溶液，温度可以为在零下10～零下15℃，浓度可以为在25～35％；低温溶液可以为硝酸钠溶液，温度可以为在零下5～零下10℃，浓度可以为在25～35％。
喷淋塔采热子系统送风为环境空气，环境空气温度比低温溶液高出5～10℃以上，送风流量可以为15～25t/h，送风相对湿度可以为60～95％。
低温溶液喷淋逆流采热子系统适用于能源塔热泵系统，对载冷剂溶液的回热处理，应用于建筑供暖。
在以上四个实施例中，喷淋组件81可以采用超大通径防堵塞，选用轴流实心锥体喷嘴，喷嘴角度120度，喷嘴压力为0.5～1.0bar，喷嘴连接尺寸为1寸，喷嘴流量为2～3立方米/小时。
填料82可以采用波纹填料，波纹填料是由许多波纹薄板组成的圆盘状填料，波纹与塔轴成30或45度，各盘填料垂直装于塔内，相邻两盘填料成90°排列，填料选择304不锈钢材质，填料的波纹板片上冲压有5mm左右小孔，可以起到粗分配液体和横向混合作用。
本发明实施例的多功能喷淋逆流热质交换系统，包含加热空气驱动喷淋逆流浓缩子系统，加热溶液驱动喷淋逆流浓缩子系统，冷却溶液驱动喷淋逆流除湿子系统以及低温溶液喷淋逆流采热子系统，可实现溶液低温浓缩、空气深度除湿、低温溶液采热等多种功能用途。
与现有低温浓缩设备技术相比，具有设备体积小、设备投资小、系统操作灵活、适用于小批量、多批次物料、适用于高热敏性、高粘性、高活性物料的特点。与行业现行业代表性的低温MVR浓缩设备相比，系统操作更加灵活，工作温度(20～60℃)更低、运行更稳定、设备造价降低1/2～2/3、免除盐水等物料对设备的腐蚀且不受废热热源的限制。
与现有空气除湿设备技术相比，被处理后空气温湿度均可恢复到被处理前的水平，相比较热泵冷凝除湿后的空气温度较低，转轮除湿后空气温度较高，均无法直接送入室内；通过制冷工质(可以为CO2)和喷淋溶液(可以为溴化锂或甲酸钾溶液)，大幅降低了循环喷淋溶液的温度(零下30℃)，可实现对空气的深度除湿，除湿后空气绝对含湿量为0.05～2g/kg。
充分利用了现有热泵系统的制冷制热功能，通过蒸发器3制冷功能实现对溶液的冷却，通过冷凝器22的制热功能实现对处理后低温干风的回热，大幅降低了设备能耗。
对关键工艺参数进行在线监测，与相应执行部件联合工作，实现对关键工艺参数如溶液温度、溶液浓度、送风温湿度、回风温湿度等进行PID精准控制，大幅提高设备的自动化水平，实现减工降本。
本发明实施例的多功能喷淋逆流热质交换系统可用于处理2吨/天以下的高盐高浓废水等特殊情况，优点如下：(1)可以适用于高粘性物料、热敏性物料、小批量、多批次物料；(2)设备操作灵活，可以在20～80℃之间调整，满足不同的工况要求；(3)系统初投资相比MVR低温浓缩设备降低1/3～1/2，且系统操作简单；(4)利用热泵实现低温蒸发工况下的废热回收，主要工作温度在30～60℃之间，在这一工作区间对应MVR浓缩系统的主要特点是压缩机吸气压力低、气体流量大、压缩机成本高、在高真空工作不稳定、且效率低下；(5)避免盐水对换热器的腐蚀，不受废热源的限制，且可以撬装式，零排放无气体排放，不排放水蒸气。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，包括：填料、喷淋塔、蒸发器以及冷凝器，所述填料设于所述喷淋塔内；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第一液体管路；所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有气体管路，所述蒸发器和所述冷凝器依次设于所述气体管路，所述蒸发器和所述冷凝器之间形成有制冷剂回路；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第二液体管路，所述蒸发器位于所述第二液体管路，所述喷淋塔底部设有供气管路，所述喷淋塔顶部设有第一出气管路，所述冷凝器位于所述第一出气管路；
所述喷淋塔底部和所述喷淋塔顶部之间连接有第三液体管路，所述冷凝器位于所述第三液体管路，所述喷淋塔顶部设有第二出气管路。
2.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，在所述第一液体管路导通的情况下，所述气体管路和所述制冷剂回路均导通。
3.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，在所述第二液体管路导通的情况下，所述供气管路、所述第一出气管路和所述制冷剂回路均导通。
4.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，在所述第三液体管路导通的情况下，所述供气管路、所述第二出气管路和所述制冷剂回路均导通。
5.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，在所述第一液体管路导通的情况下，所述供气管路和所述第二出气管路均导通。
6.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括溶液泵，所述溶液泵设于所述第一液体管路上。
7.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括第一风机，所述第一风机设于所述气体管路上。
8.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括第二风机，所述第二风机设于所述供气管路上。
9.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，所述填料为波纹状结构，所述填料上设有通孔。
10.根据权利要求1所述的多功能喷淋逆流热质交换系统，其特征在于，所述多功能喷淋逆流热质交换系统还包括喷淋组件，所述喷淋组件设于所述喷淋塔内，且位于所述填料的上方，所述喷淋组件与所述第一液体管路连接。
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