CN203068691U - 利用余热制取冷水的冷水机组 - Google Patents

利用余热制取冷水的冷水机组 Download PDF

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刘立红
吕学勇
刘凯敬
董江彬
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Abstract

本实用新型公开了一种利用余热制取冷水的冷水机组,包括除湿模块,所述除湿模块包括一个以上除湿芯体,每个除湿芯体底部分别设有进风口,每个除湿芯体的顶部分别设有出风口,每个除湿芯体的出风口通过风管与蒸发模块的蒸发芯体底部的进风口相连,每个除湿芯体的下部设有除湿溶液槽,除湿溶液槽的下部与一个第一输液管的进液口相连,每个第一输液管的中部串联有第一溶液循环泵,每个第一输液管的出液口与余热回收换热器内的受热通路的入口相连,余热回收换热器内的受热通路的出口通过第二输液管与安装在再生模块的再生芯体内上部的再生喷淋装置相连。其目的在于提供一种高效利用工业余热、节能环保、适应性好的利用余热制取冷水的冷水机组。

Description

利用余热制取冷水的冷水机组
技术领域
本实用新型涉及一种利用余热制取冷水的冷水机组。
背景技术
节能减排、建设资源节约型社会已经成为当前一项非常重要的工作。由于集中空调系统的能耗已占建筑总能耗的40%~60%,所以,降低中央空调系统能耗已经成为全社会节能减排的一个重要方向。在空调负荷日趋加大的同时,又有大量的余热无法利用,这是一个很大的矛盾。
蒸发冷却的方法是一个不需电制冷系统的利用自然冷源的方法,然而蒸发冷却受当地室外空气的含湿量影响极大,只适合在我国西部干燥(含湿量低)地区使用。然而在我国东部地区工业发达、人口密集、气候潮湿,空调负荷极大,却只能采用高品能源制冷,如果采用相对节能的直接蒸发制冷所需的环境条件又不允许。空调负荷大,耗能大,却偏偏还有大量的余热不能被利用而排到外界污染环境,这个矛盾急需解决。
目前常用的蒸发冷却制冷系统大部分都是用在西部干燥地区的,工作性能受天气影响很大,且仅仅限制于西部,对于工业发达的东部却极不适合。如果利用溶液除湿技术制取出干燥的空气和蒸发冷却相结合就能有效地在东部地区使用直接蒸发冷却制冷,从而大大减少了能源的消耗。溶液除湿技术虽然能制取大量的干燥空气,但溶液再生需要的再生能源又阻止了这种技术的运用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高效利用工业余热、节能环保、适应性好的利用余热制取冷水的冷水机组。
本实用新型利用余热制取冷水的冷水机组,包括除湿模块,所述除湿模块包括一个以上除湿芯体,每个除湿芯体底部分别设有进风口,每个除湿芯体的顶部分别设有出风口,每个除湿芯体的出风口通过风管与蒸发模块的蒸发芯体底部的进风口相连,每个除湿芯体的下部设有除湿溶液槽,除湿溶液槽的下部与一个第一输液管的进液口相连,每个第一输液管的中部串联有第一溶液循环泵,每个第一输液管的出液口与余热回收换热器内的受热通路的入口相连,余热回收换热器内的受热通路的出口通过第二输液管与安装在再生模块的再生芯体内上部的再生喷淋装置相连,每个除湿芯体内的上部设置有除湿喷淋装置,所述除湿喷淋装置通过管路与冷却模块的溶液出口相连;
所述蒸发模块包括一个以上蒸发芯体,每个蒸发芯体的底部分别设有进风口,每个蒸发芯体的顶部分别设有出风口,每个蒸发芯体的出风口通过风管与所述冷却模块的进风口相连,每个蒸发芯体的下部设有水槽,水槽一侧设有进水口,另一侧设有出水口,水槽的下部与第三输液管的进液口相连,第三输液管的中部串联有水循环泵,第三输液管的出口与安装在蒸发芯体内上部的蒸发喷淋装置相连;
所述余热回收换热器内的加热通路串联在余热水管上;
所述再生模块包括一个以上再生芯体,每个再生芯体底部分别设有进风口,每个再生芯体的顶部分别设有出风口,每个再生芯体的下部设有再生溶液槽,再生溶液槽的下部与第四输液管的进液口相连,每个第四输液管的中部串联有第二溶液循环泵,每个第四输液管的出液口与冷却模块的溶液入口相连;
所述冷却模块一端设有进风口,另一端设有出风口。
本实用新型利用余热制取冷水的冷水机组,所述蒸发芯体的水槽与第一补水管的出液口相连,第一补水管上串联有浮球阀。
本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,所述冷却模块的出风口通过风管与所述除湿芯体的进风口相连。
本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,所述再生芯体的再生溶液槽与第二补水管的出液口相连,第二补水管上串联有补水阀,每个再生溶液槽中设有第一温度传感器。
本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,与所述余热回收换热器加热通路入口相连的余热水管上设有第一阀门,所述第二输液管上设有第二温度传感器。
本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,所述除湿芯体的除湿溶液槽与所述再生芯体的再生溶液槽通过管路互联。
本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,所述余热回收换热器的加热管路和第一阀门构成的管路设有旁路管,旁路管上串联有第二阀门。
与现有的冷水机组相比,本实用新型利用余热制取冷水的冷水机组具有以下优点:
1)节能效果好。由于利用溶液除湿技术结合蒸发冷却装置,可以应用在东部地区,并取得很好的效果。有效地利用了余热,做到了空调制冷耗能和余热利用的有效结合,利用了大量余热,节约了常规空调消耗的大量热源。
2)机组运行更加稳定、可靠。如果传统的蒸发冷却制冷机组运行过程中出现天气闷热潮湿时,机组的制冷效果会很差。本实用新型可以通过利用溶液除湿技术控制新风的含湿量来保证新风的湿度在一个范围内,从而确保机组稳定地运行在一个湿度范围内。
3)有效地解决大量余热直接排到环境中造成对环境的污染。本实用新型通过对余热的回收利用,减轻了余热排放对环境造成的污染,并且将之变成了空调的热源。
本实用新型可以广泛应用于东部有大量廉价或免费的余热、空调负荷高的地区。
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组的一种实施方式的工作原理图;
具体实施方式
参见图1,本实用新型的利用余热制取冷水的冷水机组,包括除湿模块,除湿模块包括一个除湿芯体1,除湿芯体1底部设有进风口,除湿芯体1的顶部设有出风口,除湿芯体1的出风口通过风管与蒸发模块的蒸发芯体2底部的进风口相连,除湿芯体1的下部设有除湿溶液槽27,除湿溶液槽27的下部与一个第一输液管3的进液口相连,第一输液管3的中部串联有第一溶液循环泵4,第一输液管3的出液口与余热回收换热器5内的受热通路的入口相连,余热回收换热器5内的受热通路的出口通过第二输液管6与安装在再生模块的再生芯体7内上部的再生喷淋装置相连,除湿芯体1内的上部设置有除湿喷淋装置,除湿喷淋装置通过管路与冷却模块8的溶液出口相连;除湿芯体1的除湿溶液槽27与再生芯体7的再生溶液槽28通过管路互联,该管路可以用来保持除湿溶液槽27和再生溶液槽28的液面保持等高。
蒸发芯体2的底部分别设有进风口,蒸发芯体2的顶部设有出风口,蒸发芯体2的出风口通过风管与冷却模块8的进风口相连,蒸发芯体2的下部设有水槽9,水槽9一侧设有进水口,用于输入中央空调循环出来的热水,另一侧设有出水口,用于向中央空调输送冷水,水槽9与第一补水管14的出液口相连,第一补水管14上串联有浮球阀,用于保证机组的供应冷水的能力。水槽9的下部与第三输液管10的进液口相连,第三输液管10的中部串联有水循环泵11,第三输液管10的出口与安装在蒸发芯体2内上部的蒸发喷淋装置相连。
余热回收换热器5内的加热通路串联在余热水管上,与余热回收换热器5加热通路入口相连的余热水管上设有第一阀门18,第二输液管6上设有第二温度传感器19,第二温度传感器19控制第一阀门18的阀值,从而控制进入再生模块的溶液的温度,进入再生模块的溶液的温度一般控制在50℃左右。余热回收换热器5的加热通路和第一阀门18构成的管路设有旁路管,旁路管上串联有第二阀门20。
再生模块包括一个再生芯体7,再生芯体7底部设有进风口,再生芯体7的顶部设有出风口,再生芯体7的下部设有再生溶液槽28,再生溶液槽28的下部与第四输液管12的进液口相连,第四输液管12的中部串联有第二溶液循环泵13,第四输液管12的出液口与冷却模块8的溶液入口相连;再生芯体7的再生溶液槽28与第二补水管15的出液口相连,第二补水管15上串联有补水阀16,再生溶液槽28中设有第一温度传感器17,第一温度传感器17控制补水阀16,从而达到既能保证溶液的再生,又能排除系统的冷凝热的目的。
冷却模块8一端设有进风口,另一端设有出风口,出风口通过风管与除湿芯体1的进风口相连。
除湿溶液槽和再生溶液槽中的溶液均为盐溶液。
除湿芯体1、再生芯体7和蒸发芯体2的数量也可以为2、3、4、5或6个。
本实施方式的冷水机组在运行时空气的流程如下:
初次开机时室外空气25通过除湿模块的变成中温干燥的空气22,由于中温干燥空气22含湿量比较低,经过蒸发模块后变成低温潮湿的空气23,而低温潮湿的空气23经过冷却模块后,流过冷却模块的溶液温度降低,空气升温变成了高温潮湿空气24,由于室外空气25比高温潮湿空气24的焓值高很多,所以高温潮湿空气24代替室外空气25进行下一个循环。随着循环的进行,蒸发模块可将进来的水冷却,让冷水将源源不断的产生并输出。
室外空气26经过再生模块,变成高温潮湿的空气排到室外。
本实施方式的冷水机组在运行时溶液的流程如下:
除湿模块中的低温浓溶液变成中温稀溶液进入余热回收换热器,中温稀溶液经过余热回收换热器后变成高温稀溶液,高温稀溶液经过再生芯体的喷淋装置喷洒下来时与空气接触,变成中温浓溶液,中温浓溶液经过冷却模块后变成低温浓溶液,回到除湿模块,开始下一轮循环。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:包括除湿模块,所述除湿模块包括一个以上除湿芯体(1),每个除湿芯体(1)底部分别设有进风口,每个除湿芯体(1)的顶部分别设有出风口,每个除湿芯体(1)的出风口通过风管与蒸发模块的蒸发芯体(2)底部的进风口相连,每个除湿芯体(1)的下部设有除湿溶液槽(27),除湿溶液槽(27)的下部与一个第一输液管(3)的进液口相连,每个第一输液管(3)的中部分别串联有第一溶液循环泵(4),每个第一输液管(3)的出液口与余热回收换热器(5)内的受热通路的入口相连,余热回收换热器(5)内的受热通路的出口通过第二输液管(6)与安装在再生模块的再生芯体(7)内上部的再生喷淋装置相连,每个除湿芯体(1)内的上部设置有除湿喷淋装置,所述除湿喷淋装置通过管路与冷却模块(8)的溶液出口相连;
所述蒸发模块包括一个以上的蒸发芯体(2),每个蒸发芯体(2)的底部分别设有进风口,每个蒸发芯体(2)的顶部分别设有出风口,每个蒸发芯体(2)的出风口通过风管与所述冷却模块(8)的进风口相连,每个蒸发芯体(2)的下部设有水槽(9),水槽(9)一侧设有进水口,另一侧设有出水口,水槽(9)的下部与第三输液管(10)的进液口相连,第三输液管(10)的中部串联有水循环泵(11),第三输液管(10)的出口与安装在蒸发芯体(2)内上部的蒸发喷淋装置相连;
所述余热回收换热器(5)内的加热通路串联在余热水管上;
所述再生模块包括一个以上再生芯体(7),每个再生芯体(7)底部分别设有进风口,每个再生芯体(7)的顶部分别设有出风口,每个再生芯体(7)的下部分别设有一个再生溶液槽(28),再生溶液槽(28)的下部与第四输液管(12)的进液口相连,每个第四输液管(12)的中部串联有第二溶液循环泵(13),每个第四输液管(12)的出液口与冷却模块(8)的溶液入口相连;
所述冷却模块(8)一端设有进风口,另一端设有出风口。
2.根据权利要求1所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:所述蒸发芯体(2)的水槽(9)与第一补水管(14)的出液口相连,第一补水管(14)上串联有浮球阀。
3.根据权利要求1或2所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:所述冷却模块(8)的出风口通过风管与所述除湿芯体(1)的进风口相连。
4.根据权利要求3所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:所述再生芯体(7)的再生溶液槽(28)与第二补水管(15)的出液口相连,第二补水管(15)上串联有补水阀(16),每个再生溶液槽(28)中设有第一温度传感器(17)。
5.根据权利要求4所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:与所述余热回收换热器(5)加热通路入口相连的余热水管上设有第一阀门(18),所述第二输液管(6)上设有第二温度传感器(19)。
6.根据权利要求5所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:所述除湿芯体(1)的除湿溶液槽(27)与所述再生芯体(7)的再生溶液槽(28)通过管路互联。
7.根据权利要求5或6所述的利用余热制取冷水的冷水机组,其特征在于:所述余热回收换热器(5)的加热管路和第一阀门(18)构成的管路设有旁路管,旁路管上串联有第二阀门(20)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104728978A (zh) * 2015-03-26 2015-06-24 北京格瑞力德空调科技有限公司 利用余热结合盐溶液蒸发冷却同时制备冷水和冷风的装置
CN109186005A (zh) * 2018-10-19 2019-01-11 际高科技有限公司 一种溶液式蒸发冷水机组
CN114353199A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 臣功(北京)科技有限公司 一种余热驱动溶液除湿及多级间接蒸发冷风机组

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GR01 Patent grant
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Assignee: BEIJING GERUILIDE AIR CONDITIONING CO.,LTD.

Assignor: Liu Shuanqiang

Contract record no.: 2013990000523

Denomination of utility model: Water chilling unit using waste heat to prepare cold water

Granted publication date: 20130717

License type: Exclusive License

Record date: 20130827

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Assignee: BEIJING GERUILIDE AIR CONDITIONING CO.,LTD.

Assignor: Liu Shuanqiang

Contract record no.: 2013990000523

Date of cancellation: 20151030

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C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160218

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