CN114322118A - 一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,包括余热热源、加热循环泵、溶液处理模块、多级间接蒸发模块、冷却塔模块、供冷模块;溶液处理模块包括溶液再生模块和溶液除湿模块;溶液除湿模块对进风进行除湿;多级间接蒸发模块对除湿后的进风进行降温;冷却塔模块对除湿降温后的进风进行处理并得到冷水;供冷模块将冷水提供到供冷用户中。本发明在不同室外气象条件下均可使用,即使在中国东南潮湿区域,也解决了传统多级间接蒸发应用时间短的问题,间接蒸发不仅能提供冷风,还可以提供冷水用于特殊区域的供冷问题,在有余热资源的条件下,只需要少量电能,即可制冷,节能显著,具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及新型节能型的冷水机组,具体涉及一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组。
背景技术
对于人居陆地环境中,不同的陆地区域气候差异很大,相对于沿海夏季炎热潮湿的气候,西北夏季炎热干燥区域,可以充分利用多级间接蒸发技术,提供冷风。而沿海夏季炎热潮湿的气候条件下,当进风的露点温度高于送风的目标值时,采用多级间接蒸发技术则毫无用途。
冷却塔用于直接蒸发制冷,出水温度的极限值为进风空气的湿球温度,因此在西北炎热干燥区域可以用于制取接近于空气湿球温度的冷水。而沿海夏季炎热潮湿的气候条件下采用冷却塔制取的高温冷水没有利用价值。
目前间接蒸发制取冷风的空调技术在西北低湿环境中已经得到广泛的应用。如在中国东南沿海地区,因为空气相对湿度较大,受到室外气象条件限制,单纯利用间接蒸发制冷不容易实现工况稳定,只能将空气温度降至其湿球温度。
发明内容
发明目的:针对上述现有技术的问题,本发明目的在于提供一种适用于不同湿度地区、能够灵活供冷的一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明具体采用了如下技术方案:
本发明提供了一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,包括余热热源、加热循环泵、溶液处理模块、多级间接蒸发模块、冷却塔模块、供冷模块;溶液处理模块包括溶液再生模块和溶液除湿模块,溶液再生模块与溶液除湿模块连通,用以将溶液再生模块中的浓溶液通过浓溶液管路进入到溶液除湿模块中的稀溶液池中,稀溶液池中的稀溶液经过稀溶液输送管路回流到浓溶液池中,溶液除湿模块对来自于进风口的进风进行除湿;余热热源与溶液再生模块连通,用以将余热热源通过加热循环泵进入到溶液再生模块的余热换热器中,对来自于浓溶液池中的浓溶液进行加热;溶液除湿模块与多级间接蒸发模块连通,用以将除湿后的进风进入到多级间接蒸发模块中,并对除湿后的进风进行降温;多级间接蒸发模块与冷却塔模块连通,用以将除湿降温后的进风进入到冷却塔模块中,并得到冷水;冷却塔模块与供冷模块连通,用以将冷水提供到供冷模块的供冷用户中。
进一步的,溶液再生模块,包括:新风进口、余热换热器、机组壳体、溶液再生风机、溶液再生喷淋排、再生芯体、浓溶液池、溶液再生泵,加热后的浓溶液通过溶液再生喷淋排进行喷淋,落到再生芯体上,与经过新风进口进入的新风进行热湿交换,将水分排给新风使溶液浓缩,吸湿后的新风通过溶液再生风机排出;浓缩后的溶液落入到浓溶液池中,再通过溶液再生泵进入余热换热器中进行加热,加热后的浓溶液经过溶液再生喷淋排进行喷淋。
进一步的,溶液除湿模块,包括:进风口、过滤器、浓溶液管路、溶液电磁阀、稀溶液池、溶液除湿泵、溶液阀I、溶液阀II、换热器、除湿芯体、稀溶液输送管路、除湿喷淋管路以及设在该除湿喷淋管路上的溶液喷淋排,进风从进风口进入,经过过滤器进行过滤,比较进风的露点温度与冷却塔模块需要的送风干球温度,若进风的露点温度高于冷却塔模块需要的送风干球温度,则启用溶液除湿模块和溶液再生模块,对进风进行除湿,除湿后的进风再进入多级间接蒸发模块;若进风的空气露点温度低于或等于冷却塔模块需要的送风干球温度,则不开启溶液再生模块,只间断性开启溶液除湿模块,进风直接进入多级间接蒸发模块。
进一步的,在溶液除湿模块中,进风在除湿芯体上与来自溶液喷淋排喷淋的浓溶液进行热质交换,使浓溶液吸湿以对进风进行除湿,除湿后的进风进入多级间接蒸发模块;浓溶液吸湿后成为稀溶液并进入稀溶液池中,通过溶液除湿泵以及溶液阀I进入到换热器中,给稀溶液进行降温,降温后的稀溶液通过除湿喷淋管路进入到溶液喷淋排中进行喷淋;或者通过溶液阀II以及稀溶液输送管路,进入到浓溶液池中。
进一步的,多级间接蒸发模块,包括:进水电磁阀、多级蒸发芯体、冷水喷淋排I、轴流风机,除湿后的进风作为工作气流,将进水电磁阀间断开启后,来自冷水喷淋排I的自来水蒸发吸收工作气流的温度,该工作气流降温后分为两部分,一部分进入冷却塔模块,另一部分通过轴流风机排出。
进一步的,冷却塔模块,包括:冷却风机、冷水喷淋排II、冷却填料、冷水水盘,在冷却风机的作用下,除湿降温后的进风在冷却填料上,与来自冷水喷淋排II喷淋的冷水进行热质交换,以降低冷水的温度,降温后的冷水落入到冷水水盘中。
进一步的,冷却塔模块还设有补水电磁阀,用以在冷却塔模块内水分蒸发后,定期向冷却塔模块内补水。
进一步的,供冷模块,包括:冷水循环泵、阀I、阀II、供冷用户、冷水管路I、冷水管路II,冷水水盘中的冷水通过冷水循环泵,向供冷用户提供冷水,从供冷用户出来的冷水,通过阀I进入到冷却塔模块中的冷水喷淋排II中进行喷淋;或者通过阀II,经过冷水管路I进入到溶液除湿模块中的换热器中用于除湿溶液的降温后,再从冷水管路II回到冷却塔模块中的冷水喷淋排II中进行喷淋。
进一步的,再生芯体和除湿芯体均采用PVC板片、高强度防腐阻燃瓦楞纸板片交替叠成。
有益效果:本发明利用余热资源给溶液进行再生,再生后的溶液对空气进行除湿,然后利用多级间接蒸发提供低温低湿的冷空气,再利用冷却塔制冷技术制取冷水,实现了利用余热及自然冷源进行制冷,无需压缩机,可以用于应对我国不同区域不同的气象条件,可以提供接近冷却塔进风露点温度的冷水,节能环保,具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明中基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示,本实施例提供一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,包括余热热源(36)、加热循环泵(2)、溶液处理模块、多级间接蒸发模块、冷却塔模块、供冷模块;溶液处理模块包括溶液再生模块和溶液除湿模块,溶液再生模块与溶液除湿模块连通,用以将溶液再生模块中的浓溶液通过浓溶液管路(33)进入到溶液除湿模块中的稀溶液池(12)中,稀溶液池(12)中的稀溶液经过稀溶液输送管路(14)回流到浓溶液池(8)中,溶液除湿模块对来自于进风口(1)的进风进行除湿;余热热源(36)与溶液再生模块连通,用以将余热热源(36)通过加热循环泵(2)进入到溶液再生模块的余热换热器(10)中,对来自于浓溶液池(8)中的浓溶液进行加热;溶液除湿模块与多级间接蒸发模块连通,用以将除湿后的进风进入到多级间接蒸发模块中,并对除湿后的进风进行降温;多级间接蒸发模块与冷却塔模块连通,用以将除湿降温后的进风进入到冷却塔模块中,并得到冷水;冷却塔模块与供冷模块连通,用以将冷水提供到供冷模块的供冷用户(24)中。
进一步的,溶液再生模块,包括:新风进口(3)、余热换热器(10)、机组壳体(4)、溶液再生风机(5)、溶液再生喷淋排(6)、再生芯体(7)、浓溶液池(8)、溶液再生泵(9),加热后的浓溶液通过溶液再生喷淋排(6)进行喷淋,落到再生芯体(7)上,与经过新风进口(3)进入的新风进行热湿交换,将水分排给新风使溶液浓缩,吸湿后的新风通过溶液再生风机(5)排出;浓缩后的溶液落入到浓溶液池(8)中,再通过溶液再生泵(9)进入余热换热器(10)中进行加热,加热后的浓溶液经过溶液再生喷淋(6)排进行喷淋。
进一步的,溶液除湿模块,包括:进风口(1)、过滤器(11)、浓溶液管路(33)、溶液电磁阀(35)、稀溶液池(12)、溶液除湿泵(13)、溶液阀I(18)、溶液阀II(16)、换热器(17)、除湿芯体(34)、稀溶液输送管路(14)、除湿喷淋管路(15)以及设在该除湿喷淋管路(15)上的溶液喷淋排,进风从进风口(1)进入,经过过滤器(11)进行过滤,比较进风的露点温度与冷却塔模块需要的送风干球温度,若进风的露点温度高于冷却塔模块需要的送风干球温度,则启用溶液除湿模块和溶液再生模块,对进风进行除湿,除湿后的进风再进入多级间接蒸发模块;若进风的空气露点温度低于或等于冷却塔模块需要的送风干球温度,则不开启溶液再生模块,只间断性开启溶液除湿模块,进风直接进入多级间接蒸发模块。
进一步的,在溶液除湿模块中,进风在除湿芯体(34)上与来自溶液喷淋排喷淋的浓溶液进行热质交换,使浓溶液吸湿以对进风进行除湿,除湿后的进风进入多级间接蒸发模块;浓溶液吸湿后成为稀溶液并进入稀溶液池(12)中,通过溶液除湿泵(13)以及溶液阀I(18)进入到换热器(17)中,给稀溶液进行降温,降温后的稀溶液通过除湿喷淋管路(15)进入到溶液喷淋排中进行喷淋;或者通过溶液阀II(16)以及稀溶液输送管路(14),进入到浓溶液池(8)中。
进一步的,多级间接蒸发模块,包括:进水电磁阀(32)、多级蒸发芯体(31)、冷水喷淋排I(21)、轴流风机(19),除湿后的进风作为工作气流,将进水电磁阀(32)间断开启后,来自冷水喷淋排I(21)的自来水蒸发吸收工作气流的温度,该工作气流降温后分为两部分,一部分进入冷却塔模块,另一部分通过轴流风机(19)排出;来自冷水喷淋排I(21)的自来水通常按照制冷量大小计算需要的蒸发量定量配给水量,多余的自来水需要收集后排出。
进一步的,冷却塔模块,包括:冷却风机(20)、冷水喷淋排II(22)、冷却填料(28)、冷水水盘(30),在冷却风机(20)的作用下,除湿降温后的进风在冷却填料(28)上,与来自冷水喷淋排II(22)喷淋的冷水进行热质交换,以降低冷水的温度,降温后的冷水落入到冷水水盘(30)中。
进一步的,冷却塔模块还设有补水电磁阀(29),用以在冷却塔模块内水分蒸发后,定期向冷却塔模块内补水。
进一步的,供冷模块,包括:冷水循环泵(37)、阀I(23)、阀II(27)、供冷用户(24)、冷水管路I(25)、冷水管路II(26),冷水水盘(30)中的冷水通过冷水循环泵(37),向供冷用户(24)提供冷水,从供冷用户(24)出来的冷水,通过阀I(23)进入到冷却塔模块中的冷水喷淋排II(22)中进行喷淋;或者通过阀II(27),经过冷水管路I(25)进入到溶液除湿模块中的换热器(17)中用于除湿溶液的降温后,再从冷水管路II(26)回到冷却塔模块中的冷水喷淋排II(22)中进行喷淋。
进一步的,再生芯体(7)和除湿芯体(34)均采用PVC板片、高强度防腐阻燃瓦楞纸板片交替叠成,板片间距设计为2.0mm、3.0mm、4.0mm或5.0mm,板片采用正方体或长方体。
Claims (9)
1.一种基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于,包括余热热源、加热循环泵、溶液处理模块、多级间接蒸发模块、冷却塔模块、供冷模块,所述溶液处理模块包括溶液再生模块和溶液除湿模块,所述溶液再生模块与所述溶液除湿模块连通,用以将所述溶液再生模块中的浓溶液通过浓溶液管路进入到所述溶液除湿模块中的稀溶液池中,稀溶液池中的稀溶液经过稀溶液输送管路回流到浓溶液池中,所述溶液除湿模块对来自于进风口的进风进行除湿,
所述余热热源与所述溶液再生模块连通,用以将所述余热热源通过所述加热循环泵进入到所述溶液再生模块的余热换热器中,对来自于浓溶液池中的浓溶液进行加热,
所述溶液除湿模块与所述多级间接蒸发模块连通,用以将除湿后的进风进入到所述多级间接蒸发模块中,并对除湿后的进风进行降温,
所述多级间接蒸发模块与所述冷却塔模块连通,用以将除湿降温后的进风进入到所述冷却塔模块中,并得到冷水,
所述冷却塔模块与所述供冷模块连通,用以将冷水提供到所述供冷模块的供冷用户中。
2.根据权利要求1所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述溶液再生模块,包括:新风进口、余热换热器、机组壳体、溶液再生风机、溶液再生喷淋排、再生芯体、浓溶液池、溶液再生泵,
加热后的浓溶液通过所述溶液再生喷淋排进行喷淋,落到所述再生芯体上,与经过所述新风进口进入的新风进行热湿交换,将水分排给新风使溶液浓缩,吸湿后的新风通过所述溶液再生风机排出;浓缩后的溶液落入到所述浓溶液池中,再通过所述溶液再生泵进入所述余热换热器中进行加热,加热后的浓溶液经过所述溶液再生喷淋排进行喷淋。
3.根据权利要求1或2所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述溶液除湿模块,包括:进风口、过滤器、浓溶液管路、溶液电磁阀、稀溶液池、溶液除湿泵、溶液阀I、溶液阀II、换热器、除湿芯体、稀溶液输送管路、除湿喷淋管路以及设在该除湿喷淋管路上的溶液喷淋排,
进风从所述进风口进入,经过所述过滤器进行过滤,比较进风的露点温度与所述冷却塔模块需要的送风干球温度,若进风的露点温度高于所述冷却塔模块需要的送风干球温度,则启用所述溶液除湿模块和所述溶液再生模块,对进风进行除湿,除湿后的进风再进入所述多级间接蒸发模块;若进风的空气露点温度低于或等于所述冷却塔模块需要的送风干球温度,则不开启溶液再生模块,只间断性开启溶液除湿模块,进风直接进入多级间接蒸发模块。
4.根据权利要求3所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
在所述溶液除湿模块中,进风在所述除湿芯体上与来自所述溶液喷淋排喷淋的浓溶液进行热质交换,使浓溶液吸湿以对进风进行除湿,除湿后的进风进入所述多级间接蒸发模块;
浓溶液吸湿后成为稀溶液并进入所述稀溶液池中,通过所述溶液除湿泵以及所述溶液阀I进入到所述换热器中,给稀溶液进行降温,降温后的稀溶液通过所述除湿喷淋管路进入到所述溶液喷淋排中进行喷淋;或者通过所述溶液阀II以及所述稀溶液输送管路,进入到所述浓溶液池中。
5.根据权利要求4所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述多级间接蒸发模块,包括:进水电磁阀、多级蒸发芯体、冷水喷淋排I、轴流风机,
除湿后的进风作为工作气流,将所述进水电磁阀间断开启后,来自所述冷水喷淋排I的自来水蒸发吸收工作气流的温度,该工作气流降温后分为两部分,一部分进入所述冷却塔模块,另一部分通过所述轴流风机排出。
6.根据权利要求5所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述冷却塔模块,包括:冷却风机、冷水喷淋排II、冷却填料、冷水水盘,
在所述冷却风机的作用下,除湿降温后的进风在所述冷却填料上,与来自所述冷水喷淋排II喷淋的冷水进行热质交换,以降低冷水的温度,降温后的冷水落入到所述冷水水盘中。
7.根据权利要求6所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:所述冷却塔模块还设有补水电磁阀,用以在所述冷却塔模块内水分蒸发后,定期向所述冷却塔模块内补水。
8.根据权利要求7所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述供冷模块,包括:冷水循环泵、阀I、阀II、供冷用户、冷水管路I、冷水管路II,
所述冷水水盘中的冷水通过所述冷水循环泵,向所述供冷用户提供冷水,从所述供冷用户出来的冷水,通过所述阀I进入到所述冷却塔模块中的所述冷水喷淋排II中进行喷淋;或者通过所述阀II,经过所述冷水管路I进入到所述溶液除湿模块中的所述换热器中用于除湿溶液的降温后,再从所述冷水管路II回到所述冷却塔模块中的所述冷水喷淋排II中进行喷淋。
9.根据权利要求2或3所述的基于余热驱动的溶液除湿多级间接蒸发的冷水机组,其特征在于:
所述再生芯体和所述除湿芯体均采用PVC板片、高强度防腐阻燃瓦楞纸板片交替叠成。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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