CN204100432U - 一种溶液除湿机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于暖通空调领域的溶液除湿机组，实现了浓溶液的低压常温再生，其包括真空沸腾蒸发室、浓溶液泵、气液分离装置、蒸发室真空泵、蒸发室真空压力计和控制电路；所述真空沸腾蒸发室内设有冷凝装置、凝结水收集盘和稀溶液喷洒器；所述真空沸腾蒸发室的底部设有浓溶液出口，该浓溶液出口与浓溶液泵联接，该浓溶液泵的启停由控制电路控制；所述稀溶液喷洒器的进液口穿至真空沸腾蒸发室外与气液分离装置联接；所述蒸发室真空泵与真空沸腾蒸发室的内部连通；所述蒸发室真空压力计用于检测真空沸腾蒸发室内的压力，该蒸发室真空压力计将蒸发室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室压力检测信号控制蒸发室真空泵的启停。

Description

一种溶液除湿机组

技术领域

本实用新型涉及一种溶液除湿机组，特别涉及一种应用于暖通空调的溶液除湿机组。

背景技术

国家极力提倡节能减排，而暖通空调的能耗要占据建筑能耗的60％左右，因此暖通空调的节能在建筑节能中占据绝对地位。而采用温湿度独立控制系统可以大幅提高空调主机的效率，从而降低建筑能耗。温湿度独立控制系统在实际工程应用中已有成功的案例，其实施过程就是将显热和潜热分开处理，显热由高温冷水主机处理，潜热由溶液除湿设备处理。而溶液除湿设备的核心就是除湿溶液的再生。现有市场上的溶液除湿设备的浓溶液再生主要有以下方式：

1.对稀溶液高温加热，溶液沸腾时蒸发水分，以达到溶液再生目的，同时水蒸气辅以通风排至室外。

2.对稀溶液中温加热，辅以较大的机械对流排风，加速溶液挥发，以达到溶液再生目的。

以上溶液再生方式存在以下问题：

1.单台除湿机组的除湿量较小，工程应用中必须配备较多设备。

2.除湿机组的尺寸较大，对安装空间要求较高。

3.溶液再生过程的效率低。高温或中温加热实现溶液再生，能耗高；溶液再生过程高温或中温加热需要耗能，再生后浓溶液降温也需要耗能。中温加热实现溶液再生还需要较大的机械对流通风，机械对流通风也需要耗能，而且强制对流通风需要较大送、排风的位置。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种溶液除湿机组，该除湿机组能够解决现有除湿机组能耗大的问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种溶液除湿机组，

包括真空沸腾蒸发室、浓溶液泵、气液分离装置、蒸发室真空泵、蒸发室真空压力计和控制电路；

所述真空沸腾蒸发室内设有冷凝装置、凝结水收集盘和稀溶液喷洒器，该冷凝装置设于真空沸腾蒸发室的顶部，该凝结水收集盘设于冷凝装置的下方，该稀溶液喷洒器设于凝结水收集盘下方；

所述真空沸腾蒸发室的底部设有浓溶液出口，该浓溶液出口与浓溶液泵联接，该浓溶液出口与浓溶液泵联接的通路上设有浓溶液阀门，该浓溶液泵的启停由控制电路控制；

所述稀溶液喷洒器的进液口穿至真空沸腾蒸发室外与气液分离装置联接；

所述蒸发室真空泵与真空沸腾蒸发室的内部连通，该蒸发室真空泵与真空沸腾蒸发室连通的通路上设有真空阀门；

所述蒸发室真空压力计用于检测真空沸腾蒸发室内的压力，该蒸发室真空压力计将蒸发室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室压力检测信号控制蒸发室真空泵的启停。

优选的，所述气液分离装置包括第一管道、第二管道和至少两个气液分离容器；所述气液分离容器的内部为集气室，各气液分离容器的上部通过第一管道连通、下部通过第二管道连通；所述第一管道联接有气液分离真空泵，该第一管道与气液分离真空泵连通的通路上设有第一调节阀；置于起始端的气液分离容器连通有稀溶液入口，该稀溶液入口联接有第二调节阀；置于末端的气液分离容器连通有稀溶液出口，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器的进液口联接，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器的进液口联接的通路上联接有第三调节阀；所述控制电路还用于启闭第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和启停气液分离真空泵。

优选的，还包括用于检测集气室内气压的集气室真空压力计，该集气室真空压力计将集气室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室压力检测信号控制气液分离真空泵的启停。

优选的，还包括用于检测集气室内液位的集气室液位计，该集气室液位计将集气室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室液位检测信号控制气液分离真空泵的启停。

优选的，还包括凝结水溶液泵，该凝结水溶液泵连通至凝结水收集盘内，该凝结水溶液泵连通至凝结水收集盘内的通路上设有凝结水阀门。

优选的，还包括用于检测凝结水收集盘内液位的凝结水液位计，该凝结水液位计将凝结水液位检测信号送至控制电路，控制电路根据凝结水液位检测信号控制凝结水溶液泵的启停。

优选的，还包括用于检测真空沸腾蒸发室内液位的蒸发室液位计，该蒸发室液位计将蒸发室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室液位检测信号控制浓溶液泵的启停。

优选的，还包括用于检测真空沸腾蒸发室内溶液浓度的浓度检测仪，该浓度检测仪将浓度检测信号送至控制电路，控制电路根据浓度检测信号控制浓溶液泵的启停。

优选的，还包括用于检测真空沸腾蒸发室内温度的温度检测仪，该温度检测仪将温度检测信号送至控制电路，控制电路根据温度检测信号控制浓溶液泵的启停。

优选的，所述冷凝装置为热管，该热管具有冷媒进入口和冷媒输出口。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过节流阀降压、促使稀溶液常温沸腾，在冷凝装置低温冷凝下，使得真空沸腾蒸发室内的稀溶液能够在低压常温下沸腾再生，无需进行加热或配置大型风机，大大降低了能耗。这是因为本实用新型使用了三个技术要点，即低压气液分离、特定真空度下的稀溶液沸腾蒸发、低温冷媒将特定真空度下的饱和水蒸气冷凝成水。低压气液分离是保证稀溶液进入真空沸腾蒸发室后不产生不凝性气体，以免影响蒸发室的真空度；特定真空度下的稀溶液沸腾蒸发就是采用节流降压的原理，实现稀溶液在常温下沸腾，从而在常温下实现浓溶液的再生；冷凝装置将特定真空度下的饱和水蒸气冷凝成水，这个过程会造成冷凝装置附近压力更低，为水蒸气的移动提供动力，并维持真空蒸发室的真空度，水蒸气凝结成水的过程也实现了能量的转移。本实用新型的主要能耗在于饱和水蒸气的冷凝，提供冷源的设备可以是现有的制冷主机，因此效率就是制冷主机的效率。相对于市场现有技术本实用新型可以实现除湿系统浓溶液再生集中处理；实现除湿系统与制冷冷站统一设置，统一管理；降低除湿设备能耗，大幅提高制冷系统效率；减少除湿设备占有面积及空间；提高社会经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记如下：

1、真空沸腾蒸发室；

21、浓溶液泵；22、浓溶液阀门；23、蒸发室液位计；24、浓度检测仪；25、温度检测仪；

31、蒸发室真空泵；32、蒸发室真空压力计；33、真空阀门；

4、凝结水收集盘；41、凝结水溶液泵；42、凝结水阀门；43、凝结水液位计；

5、稀溶液喷洒器；

6、热管；61、冷媒进入口；62、冷媒输出口；

71、第一管道；72、第二管道；73、气液分离容器；74、气液分离真空泵；75、第一调节阀；76、第二调节阀；77、第三调节阀；78、集气室真空压力计；79、集气室液位计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型如图1所示，所述的溶液除湿机组包括真空沸腾蒸发室1、浓溶液泵21、气液分离装置、蒸发室真空泵31、蒸发室真空压力计32和控制电路；所述真空沸腾蒸发室1内设有冷凝装置、凝结水收集盘4和稀溶液喷洒器5，该冷凝装置设于真空沸腾蒸发室1的顶部，该凝结水收集盘4设于冷凝装置的下方，该稀溶液喷洒器5设于凝结水收集盘4下方；所述真空沸腾蒸发室1的底部设有浓溶液出口，该浓溶液出口与浓溶液泵21联接，该浓溶液出口与浓溶液泵21联接的通路上设有浓溶液阀门22，该浓溶液泵21的启停由控制电路控制；所述稀溶液喷洒器5的进液口穿至真空沸腾蒸发室1外与气液分离装置联接；所述蒸发室真空泵31与真空沸腾蒸发室1的内部连通，该蒸发室真空泵31与真空沸腾蒸发室1连通的通路上设有真空阀门33；所述蒸发室真空压力计32用于检测真空沸腾蒸发室1内的压力，该蒸发室真空压力计32将蒸发室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室压力检测信号控制蒸发室真空泵31的启停。在本实施例中，所述冷凝装置优选为热管6，该热管6具有冷媒进入口61和冷媒输出口62。

其中，所述气液分离装置包括第一管道71、第二管道72和至少两个气液分离容器73；所述气液分离容器73的内部为集气室，各气液分离容器73的上部通过第一管道71连通、下部通过第二管道72连通；所述第一管道71联接有气液分离真空泵74，该第一管道71与气液分离真空泵74连通的通路上设有第一调节阀75；置于起始端的气液分离容器73连通有稀溶液入口，该稀溶液入口联接有第二调节阀76；置于末端的气液分离容器73连通有稀溶液出口，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器5的进液口联接，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器5的进液口联接的通路上联接有第三调节阀77；所述控制电路还用于启闭第一调节阀75、第二调节阀76、第三调节阀77和启停气液分离真空泵74。为便于理解，本实施例的气液分离容器73设为两个，具体可见图1。

在上述基础上，本实用新型还包括：

用于检测集气室内气压的集气室真空压力计78，该集气室真空压力计78将集气室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室压力检测信号控制气液分离真空泵74的启停。

用于检测集气室内液位的集气室液位计79，该集气室液位计79将集气室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室液位检测信号控制气液分离真空泵74的启停。

凝结水溶液泵41，该凝结水溶液泵41连通至凝结水收集盘4内，该凝结水溶液泵41连通至凝结水收集盘4内的通路上设有凝结水阀门42。

用于检测凝结水收集盘4内液位的凝结水液位计43，该凝结水液位计43将凝结水液位检测信号送至控制电路，控制电路根据凝结水液位检测信号控制凝结水溶液泵41的启停。

用于检测真空沸腾蒸发室1内液位的蒸发室液位计23，该蒸发室液位计23将蒸发室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室液位检测信号控制浓溶液泵21的启停。

用于检测真空沸腾蒸发室1内溶液浓度的浓度检测仪24，该浓度检测仪24将浓度检测信号送至控制电路，控制电路根据浓度检测信号控制浓溶液泵21的启停。

用于检测真空沸腾蒸发室1内温度的温度检测仪25，该温度检测仪25将温度检测信号送至控制电路，控制电路根据温度检测信号控制浓溶液泵21的启停。

当本实用新型工作时，除湿稀溶液经过第二调节阀76节流后进入气液分离容器73，稀溶液在低压下实现气液分离，分离后的气体集中在集气室，气体集聚到一定程度后由气液分离真空泵74将气体排指定位置；分离后的稀溶液经过第三调节阀77节流降压，由稀溶液喷洒器5喷射到真空沸腾蒸发室1内，在特定的真空度下，喷射出的稀溶液沸腾蒸发，蒸发后的稀溶液降温再生为浓溶液，浓溶液汇聚到真空沸腾蒸发室1的底部，由浓溶液泵21排至指定的浓溶液；蒸发后的饱和水蒸气上升进入到热管6处并与热管6内壁接触，在冷媒的冷却作用下，饱和水蒸气在热管6内壁冷凝成凝结水，凝结水汇聚到凝结水收集盘4，凝结水在凝结水收集盘4内储存到一定程度后，由凝结水溶液泵41将凝结水排至指定排水位置。

其中，蒸发室真空泵31用于保证真空沸腾蒸发室1内压力恒定，若压力偏离真空沸腾蒸发室1内的压力设定值，则启动蒸发室真空泵31，将气体排出。浓溶液泵21用于保证真空沸腾蒸发室1内浓溶液的压力、温度、液位恒定，若压力、温度、液位偏离浓溶液的压力、温度或液位设定值，则启动浓溶液泵21，将浓溶液排出。气液分离真空泵74用于保证集气室内的压力、液位恒定，若压力、液位偏离集气室内的压力或液位设定值，则启动气液分离真空泵74，将气体排出。凝结水溶液泵41用于保证凝结水收集盘4的液位恒定，若液位偏离凝结水收集盘4的液位设定值，则启动凝结水溶液泵41，将凝结水排出。

现有市场上的溶液除湿设备主要技术是在常压下，采用加热方式实现浓溶液的再生，采用通风方式将水蒸气排至室外。其技术特点包含了三个必不可少的条件；加热、降温和通风(中温加热必须辅助更大的机械通风)。加热是保证浓溶液在常压下实现蒸发，实现浓溶液再生；降温是保证浓溶液在空调末端具备常温下的吸水性能，并且不会导致末端送风温度的升高；通风是保证蒸发的水蒸气能够及时排至室外，不至于影响稀溶液的持续蒸发。升温、降温的过程会严重影响设备效率，为了提高效率还必须采用热交换措施。因诸多因素影响，设备效率低，体积庞大，单台设备除湿量小。本实用新型主要技术是采用热管原理，即在于特定真空度下(绝对压力1000Pa-2000Pa)，除湿稀溶液沸腾蒸发，实现浓溶液再生，采用冷媒(低温冷冻水或低温氟利昂)冷却的方式将蒸发的饱和水蒸气冷凝成为凝结水，实现除湿功能。本发明低压沸腾、低温冷凝热管式溶液除湿机组包含了三个技术要点：低压气液分离、特定真空度下的稀溶液沸腾蒸发、低温冷媒将特定真空度下的饱和水蒸气冷凝成水。低压气液分离是保证稀溶液进入真空沸腾蒸发室后不产生不凝性气体，以免影响蒸发室的真空度；特定真空度下的稀溶液沸腾蒸发就是采用热管的原理，实现稀溶液在常温下沸腾，从而在常温下实现浓溶液的再生；低温冷媒将特定真空度下的饱和水蒸气冷凝成水，这个过程会造成热管内壁附近压力更低，为水蒸气的移动提供动力，并维持真空蒸发室的真空度，水蒸气凝结成水的过程也实现了能量的转移。本发明的主要能耗在于饱和水蒸气的冷凝，提供冷源的设备可以是现有的制冷主机，因此效率就是制冷主机的效率。相对于市场现有技术本发明可以实现除湿系统浓溶液再生集中处理；实现除湿系统与制冷冷站统一设置，统一管理；降低除湿设备能耗，大幅提高制冷系统效率；减少除湿设备占有面积及空间；提高社会经济效益。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种溶液除湿机组，其特征在于：

包括真空沸腾蒸发室、浓溶液泵、气液分离装置、蒸发室真空泵、蒸发室真空压力计和控制电路；

所述真空沸腾蒸发室内设有冷凝装置、凝结水收集盘和稀溶液喷洒器，该冷凝装置设于真空沸腾蒸发室的顶部，该凝结水收集盘设于冷凝装置的下方，该稀溶液喷洒器设于凝结水收集盘下方；

所述真空沸腾蒸发室的底部设有浓溶液出口，该浓溶液出口与浓溶液泵联接，该浓溶液出口与浓溶液泵联接的通路上设有浓溶液阀门，该浓溶液泵的启停由控制电路控制；

所述稀溶液喷洒器的进液口穿至真空沸腾蒸发室外与气液分离装置联接；

所述蒸发室真空泵与真空沸腾蒸发室的内部连通，该蒸发室真空泵与真空沸腾蒸发室连通的通路上设有真空阀门；

所述蒸发室真空压力计用于检测真空沸腾蒸发室内的压力，该蒸发室真空压力计将蒸发室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室压力检测信号控制蒸发室真空泵的启停。

2.根据权利要求1所述的溶液除湿机组，其特征在于：所述气液分离装置包括第一管道、第二管道和至少两个气液分离容器；所述气液分离容器的内部为集气室，各气液分离容器的上部通过第一管道连通、下部通过第二管道连通；所述第一管道联接有气液分离真空泵，该第一管道与气液分离真空泵连通的通路上设有第一调节阀；置于起始端的气液分离容器连通有稀溶液入口，该稀溶液入口联接有第二调节阀；置于末端的气液分离容器连通有稀溶液出口，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器的进液口联接，该稀溶液出口与稀溶液喷洒器的进液口联接的通路上联接有第三调节阀；所述控制电路还用于启闭第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和启停气液分离真空泵。

3.根据权利要求2所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测集气室内气压的集气室真空压力计，该集气室真空压力计将集气室压力检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室压力检测信号控制气液分离真空泵的启停。

4.根据权利要求2所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测集气室内液位的集气室液位计，该集气室液位计将集气室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据集气室液位检测信号控制气液分离真空泵的启停。

5.根据权利要求1所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括凝结水溶液泵，该凝结水溶液泵连通至凝结水收集盘内，该凝结水溶液泵连通至凝结水收集盘内的通路上设有凝结水阀门。

6.根据权利要求5所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测凝结水收集盘内液位的凝结水液位计，该凝结水液位计将凝结水液位检测信号送至控制电路，控制电路根据凝结水液位检测信号控制凝结水溶液泵的启停。

7.根据权利要求1所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测真空沸腾蒸发室内液位的蒸发室液位计，该蒸发室液位计将蒸发室液位检测信号送至控制电路，控制电路根据蒸发室液位检测信号控制浓溶液泵的启停。

8.根据权利要求1所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测真空沸腾蒸发室内溶液浓度的浓度检测仪，该浓度检测仪将浓度检测信号送至控制电路，控制电路根据浓度检测信号控制浓溶液泵的启停。

9.根据权利要求1所述的溶液除湿机组，其特征在于：还包括用于检测真空沸腾蒸发室内温度的温度检测仪，该温度检测仪将温度检测信号送至控制电路，控制电路根据温度检测信号控制浓溶液泵的启停。

10.根据权利要求1至9任一项所述的溶液除湿机组，其特征在于：所述冷凝装置为热管，该热管具有冷媒进入口和冷媒输出口。