CN205690625U

CN205690625U - 一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置

Info

Publication number: CN205690625U
Application number: CN201620557491.4U
Authority: CN
Inventors: 邢跃起
Original assignee: Shanghai Lintongyan Liguohao Civil Engineering Consulting Co Ltd
Current assignee: Shanghai Lintongyan Liguohao Civil Engineering Consulting Co Ltd
Priority date: 2016-06-12
Filing date: 2016-06-12
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2026-06-12

Abstract

本实用新型属于空调系统技术领域，具体为一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置。主体为一个冷却水补水箱；其上设有收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口，用于引入降温水的降温水补水口，输送降温后的凝结水至冷却塔的冷却塔补水口；所述凝结水收集口同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水系统连接；降温水补水口同市政给水系统相连；冷却塔补水口同冷却塔连接；凝结水收集口处设有压力传感器；冷却塔补水口处设有冷却塔补水泵；冷却水补水箱内设有水位探测控制器和温度探测控制器；降温水补水口处设有水力控制阀。本实用新型收集高温凝结水，用降温水降低水温，将降温后凝结水作为冷却水回放至冷却塔，继续为空调运作提供服务，其节结构简单，省水资源，操作方便，成本低廉。

Description

一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置。

背景技术

现今大楼设计制造中，大都会直接选用集中（中央）空调机组对大楼进行温控。集中空调系统主要可概括为冷冻水循环系统、冷却水循环系统、冷水机组（主机）循环系统和空调末端系统：

冷冻水循环系统，从冷水机组机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到冷水机组（回水）。

冷却水循环系统，冷冻水吸收了室内的热量，在冷凝器中将热量传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却水泵将升温后的冷却水压入冷却塔（供水），冷却塔与大气进行热交换，将热量释放到大气中，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。

冷水机组（主机）循环系统，其工作循环过程如下：首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化的冷媒又变成了低压气体，再进入压缩机，如此循环往复。

通常，大楼中的集中空调冷源采用电动压缩式冷水机组、空气源热泵机组、溴化锂吸收式冷水机组等，本案例针对蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组，动力采用热电厂废热蒸汽。

蒸汽溴化锂吸收式冷水机组制冷原理：

高真空状态下水的沸点很低，作为制冷剂的水蒸发可以冷却蒸发器管内的空调循环水。

蒸发器中产生的制冷剂水蒸气在吸收器中被溴化锂浓溶液吸收，成为稀溶液。溴化锂稀溶液溶液泵送入热交换器中，溶液温度升高，然后进入发生器，在发生器中被来自热电厂的废热蒸汽进一步加热、升温而浓缩。浓缩后的浓溶液通过热交换器返回吸收器，吸收制冷剂水蒸气成为稀溶液，如此反复。在吸收器及蒸发器内，溴化锂浓溶液和制冷剂水喷淋到冷却水管束上，以增强换热效果。

热电厂提供的废热蒸汽，在蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组内加热机组内部的溴化锂溶液，使溴化锂容易浓缩，产生蒸汽凝结水，但热电厂本身不回收生产过程中产生的蒸汽凝结水。然而，凝结水的量相当可观，如果直接排入排水系统，不但浪费宝贵的水资源，而且由于凝结水水温高达90℃，必须掺入一定量的自来水与凝结水混合，使水温降到一定的值方能排入市政管排水管网，进一步浪费了宝贵的水资源。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，节省水资源，操作方便，成本低廉的蒸汽型溴化锂冷水机组空调系统蒸汽凝结水的回收装置。

本实用新型所提供的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其主体为一个冷却水补水箱1；

所述冷却水补水箱1上设有：

收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口2；

用于引入降温水（如市政给水系统的常温水）的降温水补水口3；

输送降温后的凝结水（冷却水）至冷却塔的冷却塔补水口4；

所述凝结水收集口2通过管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水系统连接；所述降温水补水口3通过管路同市政给水系统相连；所述冷却塔补水口4通过管路同冷却塔连接。

本实用新型中，所述凝结水收集口2处的管路上设有一个压力传感器6；冷却塔补水口4处的管路上设有一个冷却塔补水泵8，通过该冷却塔补水泵8将降温后的凝结水输送至冷却塔；所述压力传感器6根据管路中的压力变化控制冷却塔补水泵8的运作。

本实用新型中，所述冷却水补水箱1内设有水位探测控制器5；所述降温水补水口3处的管路上设有一个水力控制阀7；水位探测控制器5根据水位高低控制水力控制阀7开合，从而控制降温水的补入量。

本实用新型中，所述冷却水补水箱1中还设有探测水温的温度探测控制器9，该温度探测控制器9根据测量的冷却水补水箱1中的水温，能控制水力控制阀7开闭和冷却塔补水泵8运作。当冷却水补水箱1中的冷凝水水温超过冷却塔所需冷却水的水温，该温度探测控制器9开启水力控制阀7，排入市政给水系统中的常温水（降温水），降低冷凝水水温，并停止冷却塔补水泵8的运行；随着降温水的不断补入，当冷却水补水箱1中水温达标后，温度探测控制器9关闭水力控制阀7，并启动或加快冷却塔补水泵8的运行。

本实用新型中，所述水位探测控制器5为浮球型水位探测控制器。

本实用新型中，上述各个组件之间的控制连接通过信号数据线连接，或者采用无线连接技术。

本实用新型中，当热电厂提供给工程利用的废热通常为0.8Mpa的蒸汽，减压后成为0.4Mpa的蒸汽进入溴化锂机组的发生器，加热、浓缩溴化锂溶液后凝结成水排出，排出的凝结水水温通常为90℃左右。将蒸汽型溴化锂冷水机组产生的凝结水回收至冷却水补水箱，通过设在凝结水管路上的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递给冷却塔补水泵，控制冷却塔补水泵向冷却塔补水的水量，使蒸汽型溴化锂冷水机组排出的冷凝水水量和冷却塔补入水量达到平衡。冷却水补水箱中的水位探测控制器控制水力控制阀的启闭，从而控制市政管路提供的给水量，维持水箱水位在安全高度，保证水箱供水安全。

另外，通过温度探测控制器探测冷却水补水箱中冷却水的温度，当冷却水水温超过预设安全温度（如37℃）时，温控探测器发出信号，暂停冷却塔补水泵向冷却塔输送超温的冷却水，并保持水力控制阀打开，等待冷却水达到合适的温度（常温）再对冷却塔补水。

本实用新型收集空调系统排出的废弃高温凝结水，用少量降温水降低水温，将降温后的凝结水作为冷却水补水送至冷却塔，继续为空调运作提供服务；其结构简单，节省水资源，操作方便，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型结构图示。

图中标号：1为冷却水补水箱，2为凝结水收集口，3为降温水补水口，4为冷却塔补水口，5为水位探测控制器，6为压力传感器，7为水力控制阀，8为冷却塔补水泵，9为温度探测控制器。

具体实施方式

本实用新型中，其主体为一个冷却水补水箱1；

所述冷却水补水箱1上设有凝结水收集口2、降温水补水口3和冷却塔补水口4；冷却水补水箱1内设有水位探测控制器5和温度探测控制器9；水位探测控制器5选用浮球型。

所述蒸汽凝结水收集口2通过凝结水管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水系统连接，凝结水管路上设有一个压力传感器6；

所述降温水补水口3处设置有一个水力控制阀7，通过该水力控制阀7通过管路同市政给水系统相连，水位探测控制器5同水力控制阀7相连；

冷却塔补水口4处设置有一个冷却塔补水泵8，该冷却塔补水泵8通过管路同冷却塔连接；该冷却塔补水泵8同时和压力传感器6相连；通过该冷却塔补水泵8将补水箱中的水送至冷却塔；通过压力传感器6，将管路中的压力信号传递给冷却塔补水泵8，控制其出水流量。

所述温度探测控制器9同水力控制阀7和冷却塔补水泵8连接。当冷却水补水箱1中的补水水温超过冷却塔所需冷却水的水温，该温度探测控制器9开启排水并停止冷却塔补水泵8的运行；随着降温水的不断补入，当冷凝水水温达标后，温度探测控制器9关闭水力控制阀7，并启动或加快冷却塔补水泵8的运行。

上述各个组件之间的控制连接通过信号数据线连接。

本实用新型中，当热电厂提供给工程利用的废热通常为0.8Mpa的蒸汽，减压后成为0.4Mpa的蒸汽进入溴化锂机组的发生器，加热、浓缩溴化锂溶液后凝结成水排出，排出的凝结水水温通常为90℃左右。将蒸汽型溴化锂冷水机组产生的凝结水回收至冷却水补水箱，通过设在凝结水管路上的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递给冷却塔补水泵，控制冷却塔补水泵向冷却塔补水的水量，以满足冷却塔补入水量的要求。冷却水补水箱中的水位探测控制器控制水力控制阀的启闭，从而控制市政管路提供的给水量，维持水箱水位在安全高度，保证水箱供水安全。

1.冷源设计

经计算，某体育健身馆的总计算冷负荷为3609Kw，总计算热负荷为1724Kw，单位空调面积冷负荷指标为158w/m²，单位空调面积冷负荷指标为75w/m²，冷水机组、热交换器设置于地下一层的制冷机房和换热机房内，冷却塔置于体育健身馆北侧的地面绿化带内。

冷源选用2台1864Kw的蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组，动力为热电厂提供的0.8Mpa废热蒸汽。冷冻水供回水温度为7/12℃，设3台冷冻水循环泵，每台流量为380 m³/h，扬程32m·H₂O，二用一备。冷却水供回水温度为37/32℃，设3台冷却水循环泵，每台流量为660 m³/h，扬程28m·H₂O，二用一备。

设2台冷却塔，每台流量为660 m³/h。考虑到作为动力的蒸汽为废热利用，热电厂不回收蒸汽冷凝水。因此，冷却塔采用溴化锂机组产生的蒸汽凝结水作为主要的补水源。

蒸汽溴化锂吸冷水机组主要性能表

冷却塔主要性能表

。

2．夏季蒸汽凝结水回收

热电厂提供的蒸汽，作为一种余热利用，电厂本身不回收生产过程中的蒸汽凝结水。然而，凝结水的量相当可观，最高流量可达4.45t/h，如果直接排入排水系统，不但浪费宝贵的水资源，而且由于凝结水水温高达90 ℃，必须加入一定量的自来水将温度降下来后方能排入市政管路。因此，设计中研究了将该部分凝结水作为冷却塔补水的可能性。

1）补水箱容积的确定

开式冷却水系统的补水量包括：蒸发损失、飘逸损失、排污损失和泄露损失。当选用逆流式冷却塔或横流式冷却塔时，溴化锂吸收式制冷机组的补水量取系统循环水量的1.4%~1.8%。

冷却水循环量Q_L=2x660=1320 m³/h

冷却水补水量Q_b=1320 x(1.4~1.8%) m³/h

取Q_b=1320 x1.6%=21.12 m³/h

冷却水补水箱容积V=k xQ_b x t m³

K-安全系数，取K=1.15

t-贮水时间，取t=1h

V=1.1x21.12 x 1=23.2 m³

2.混合水温的确定

假定，在冷却水补水箱中，蒸汽凝结水的放热量与补充的自来水吸热量达到平衡，即

Q_N=0.86G_NxΔt₁=0.86x(2x2.226)x(90-t_Z) （1）

t_Z -补水箱的终温，℃

Q_S=0.86G_SxΔt₂=0.86x(21.12-2x2.226)x(t_Z-20) (2)

由Q_N= Q_S解得t_Z=34.76℃

由于t_Z低于冷却塔的额定进水温度，补水箱的混合水可以用作冷却塔的补水。

2）冷却塔补水系统的设计

通常，冷却水补水采取市政管网水直供的方式，可以简化冷却水系统。本工程运用补水箱补水，冷却水补水系统增加：补水箱、变频补水泵、压力传感器、温控阀组、水力控制阀等设备。

冷却塔补水系统

工作原理：通过设在凝结水管路中的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递给冷却塔补水泵（变频），以控制水泵的流量，满足冷却水系统的补水要求。补水箱的浮球探测器控制市政给水管（DN40）上阀门的启闭，维持水箱水位在设定的高度，保证水箱供水安全。另外，当水箱水温超过37℃时，温控阀自动开启排水，暂停补水泵运行。

Claims

1.一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，主体为一个冷却水补水箱（1）；

所述冷却水补水箱（1）上设有：

收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口（2）；

用于引入降温水的降温水补水口（3）；

输送降温后的凝结水至冷却塔的冷却塔补水口（4）；

所述凝结水收集口（2）通过管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水系统连接；所述降温水补水口（3）通过管路同市政给水系统相连；所述冷却塔补水口（4）通过管路同冷却塔连接。

2.如权利要求1所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述凝结水收集口（2）处的管路上设有一个压力传感器（6）；冷却塔补水口（4）处的管路上设有一个冷却塔补水泵（8），通过该冷却塔补水泵（8）将降温后的凝结水输送至冷却塔；所述压力传感器（6）根据管路中的压力变化控制冷却塔补水泵（8）的运作。

3.如权利要求2所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述冷却水补水箱（1）内设有水位探测控制器（5）；所述降温水补水口（3）处的管路上设有一个水力控制阀（7）；水位探测控制器（5）根据水位高低控制水力控制阀（7）开合，从而控制降温水的补入量。

4.如权利要求3所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述冷却水补水箱（1）中还设有探测水温的温度探测控制器（9），该温度探测控制器（9）根据测量的冷却水补水箱（1）中的水温，能控制水力控制阀（7）开闭和冷却塔补水泵（8）运作。

5.如权利要求3所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述水位探测控制器（5）为浮球型水位探测控制器。