CN209714307U - 用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置，包括溢流控制阀、升温换热器、负压蒸发室、出液控制阀、抽水汽装置、升温装置、排气控制阀及液位监控器，所述溢流控制阀、所述升温换热器、所述负压蒸发室及所述出液控制阀依次连接，所述抽水汽装置、所述升温装置、所述排气控制阀及所述液位监控器均设于所述负压蒸发室，其中，所述溢流控制阀与所述出液控制阀均与热源塔连接。本实用新型提供的防冻液浓缩装置能够解决闭式或开式热源塔的防冻液浓度降低带来的危害。

Description

用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及热源塔设备技术领域，尤其涉及一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置。

背景技术

煤改电已成定局了，而汽改电也是一种必然的趋势。该趋势可以从两个方面来考虑的，首先从环保角度考虑，纯粹电能对空气是没有任何污染的，并且电能还可以驱动热泵推动低温热源向高温处转移，高能效比有着“能源放大效应”，这个“能量放大效应”也是符合能量守恒定律的。

所耗电能并非用来作为热量转换的，而是用来推动低温空气能热量向高温处转移，并使低温热能获得可利用价值，这一技术已相当成熟了，在热泵技术发展历史过程中，尤其是热源塔技术引起各国高度重视，已初步进入实施阶段，也不乏许多商业运行成功案例，商业运作需要从经济利益角度来考虑的，只要给客户带来经济利益，那么市场推动力就会进一步加大。

为此我们可以做一个客观实际的计算，看一下使用天然气锅炉采暖所需要费用，再看看空气能热源塔费用。我们知道天然气每立方可产8000～8500kcal/m³的热量，通过燃气锅炉热交换其热值会有损耗的，通常只有80％热值可以得到利用，因为还有20％的热能随着130℃左右烟气排掉了，而这部分热能利用非常困难，其回收成本昂贵，那么可用于采暖的实际热值是8500×0.8＝6800kcal，每立方天然气是3元；若采用空气能热源塔技术所产生的6800大卡热值需要耗电费如下，因为1kw＝860大卡，所以6800大卡＝7.9kw热值；然而空气能热源塔能效比一般是4倍左右，也就是说耗费1kw电能可产生4kw热值，那么对应7.9kw热值需要耗费电如下，也就是说产出相同采暖热值情况下耗电量＝7.9÷4＝1.98kw，那么空气能热源塔费用＝1.98×1＝1.98元(电市价按每度1元计算)，而6800大卡采暖热值天然气费用为3元，相比较可节约的能耗费用为34％，这是每度电按1元计算，每立方天然气按3元计算所得出的结果，而天然气是不可再生能源，它的价格会不断上涨的，当今天然气紧张已说明了这个道理，而随着科技的进步，发电方法越来越向着清洁能源靠近，并且发电成本也越来越低了，所以电价上升不会比天然气快，甚至还会降价可能。

所以使用热源塔采暖技术可以为客户带来三大好处：

1、为用户每个冬季可节约34％的能源费；

可充分发挥设备使用效率，最大化实现设备资源的共享；

2、减少设备投资和设备维护费用，无须增加锅炉设备投资，减少锅炉设备所占用空间及机房投资。

3、当热泵机组能效比为2.6倍时锅炉运行的费用才与热泵机组持平，环境温度高于零度时热源塔热泵机组能效比一般为3.5倍，高效复叠式热泵机组在环境温度－30℃时其能效比都可以达到3倍，随着热泵技术日趋完善其能效比会进一步提高，具有很强的节能减排意义。

针对现行风冷式空气能热泵我们做以下对比分析：

风冷是制冷剂直接与空气换热，水冷是制冷剂通过水间接与空气进行热量交换，反而间接方式制冷机组却比直接换热方式的制冷机组效率还要高出一倍以上，这主要有以下三个因素决定的：

1、换热端差很重要，换热端差越小说明其换热效率高，为什么说板式换热器效率高于管壳式换热器呢，就是因为板式换热器的端差可以达到1℃，而管壳式换热器最多可以实现的端差是5℃(一般只可以是7℃的温度端差)，通过几道换热接力的间接式换热会多出累积温度端差，直接与空气换热具一定的优势，风冷机组虽然可以与空气进行直接换热，但冷凝器制冷剂进口温度一般在70℃～90℃，其出风温度会有36℃以上(环境温度35℃时)，而制冷剂出口温度是在42℃～50℃，风冷冷凝器的特性由环境温度来决定，环境温度越高，那么冷凝温度也越高。一般风冷冷凝器的冷凝温度比环境温度高7℃～12℃，7℃～12℃这个值我们称为换热端差。冷凝温度越高，制冷机组的制冷效率就会越低，所以我们就要控制这个换热端差不应太大。但是如果要使换热的端差变小不太容易，风冷冷凝器的换热面积及循环的风量增大许多其端差变小也不会很明显，而且风冷冷凝器的造价成本就越高。一般温度极限不高于55℃，不低于20℃。水冷机组冷凝器温度一般高于冷却水出水温度2℃～4℃，夏季室外温度为35℃时冷却水出口温度一般是37℃～40℃，显然这个累积出来的温度端差也只有1℃～3℃，这显然要比风冷机组小得多，当然其效率也要高得多，殊不知水冷虽然采用了间接换热方式其累积温度端差却比风冷直接换热方式温度端差居然还小得多，这是其中缘故是，因为水的传热系数要比空气大许多倍，这是毋庸置疑的，因此在相同换热规模情况下所需要换热面积就要小很多，而风冷机组技术上必须采取补救方式，也就是在冷凝器空气侧添加导热翅片来加以解决制冷剂与空气换热能力不平衡问题，而水冷就没有这个问题存在，并且水与空气是以纯逆流方式进行换热的，其喷淋的水珠与空气接触面积要比管式翅片风冷换热器与空气进行接触面积在有限体积内大得多，还有水的蒸发可以使冷却水温度低于环境干球温度，因此其温度端差就比风冷机组小许多，故此风冷机组COP一般只有2.8左右，而水冷机组一般会有5.8左右。针对冬季热泵运行情况其原理也是差不多的，只是进行管道切换使蒸发器与户外热源塔进行对接，而蒸发器与热源塔之间是防冻液进行循环而已，而制冷却是水在冷凝器与热源塔之间循环，制热是防冻液获取空气中的水汽潜热及空气的显热并导致防冻液被稀释而造成溶液冰点温度上移，对稀防冻液进行浓缩是本行列的技术之关键。

2、风冷机组制冷剂运行里程要比水冷机组制冷剂运行里程长得多，输送气态流体须采用压缩机，输送液态流体须采用循环泵，不管是压缩机还是循环泵它们都必须克服流体压力与管道阻力来做功的，输送相等质量流体情况下采用循环泵来输送液态流体要比压缩机输送气态流体所耗费能量要少得多，因为相等质量流体气态所占空间是同等质量液态情况下的几十倍以上，这样压缩机所面对的流体压力也要比泵所面对的流体压力大许多倍(在压强相同的情况下)，所以为了克服压力而做功的压缩机所耗费功率大小肯定会比泵耗费的能量多得多。另一方面流体运行里程长管道阻力就越大，占用空间多管道表面积阻力也就越大，因此火力发电宁愿把乏汽变成冷凝水而把潜热散到空气中去浪费掉，也不愿意采用压缩机把乏汽压入锅炉内增焓使乏汽潜热得到循环利用，却采用了增压泵仅仅把凝结水打入锅炉来循环使用。道理是一样的，因此多联机组效能低便不难解释了，尤其是离多联主机较远的空调末端效果非常差也一应做出了解释，这是如出一辙的道理。若把水作为热量和冷量的载体用泵来输送冷量与热量的话就不存在这个问题了，所以水冷机组比风冷机组优势在于其可以远距离输送冷量或热量，由此而具备实现规模制冷与制热，实现有限体积内与空气换热规模化。

3、第三个问题就是风冷机组用作热泵运行时蒸发器会出现结霜情况，当刚刚开始出现结霜时其能效比会达到最高，这是因为空气中水汽凝固会释放大量的潜热，而潜热能量密度会比空气显热能量密度大几十倍以上，虽然水汽质量只占空气的0.3％，但其潜热会占整个空气能热量的25％(湿度大的情况下会占到35％以上)，这效果是非常显著的，随着霜层厚度增加到一定程度其制热能力会急剧衰减，这是因为霜层导热能力很差，还有霜把风道堵住了，进风量减小自然换热量也会大大减少。为此风冷机组便采用了反向运行来化霜，这看来似乎利用了空气中的水汽潜热，其实不然，因为它化霜的热量是来自房间，不仅影响到用户的体验，而且会花许多时间用来化霜，其化霜能耗有时会占整个能耗的差不多三分之一左右了，这也印证了空气能中35％左右的水汽潜热没有得到利用，本来是有利增效事情却变成有害的情况了。若解决世界性化霜难题就会把空气中的水汽潜热变害为利了，这至少可以把热泵机组的能效比提高25％以上。随着热源塔技术出现，水冷机组变换成热源塔热泵机组其蒸发器不存在化霜问题了，但却存在冻管毁坏蒸发器的情况，因为采用防冻液作为载热流体时，它在温度低于环境温度情况下会吸收空气中的水汽导致防冻液的冰点温度上移，当蒸发器温度降到该溶液浓度冰点温度时就会导致胀管事件发生，因此有人采用了得不偿失的蒸发浓缩方法却致使能效比大幅降低，这要比得到水汽能多得多的能量去蒸发浓缩防冻液又何苦呢。还有采用基于负压冷蒸发的，一样会造成投资成本增加，一样难防止冻管事件发生，当然还有采用热泵方式或太阳能方法来加热稀防冻液并进行蒸发浓缩的都很难凑效，这些浓缩方式不仅有赖于天气情况，还需配备较大的防冻液储存设备，增加成本外还占用了较多的空间，并且水汽能照样得而复失；于是便有人想到第二类方式来防止冻管事件发生，看起来水汽能也得到利用了，但不断添加防冻液来防止冻管事件发生是以污染水土为代价的，并且也很难保证操作人员不疏忽，是否确保在规定的浓度情况下去添加防冻液而不造成冻管事件发生呢。有更妥方式来加以解决这些问题，真正有效防止冻管事件发生的技术方案肯定是有的：就是借助现有的成熟溶液浓缩产品，并结合溢流方式和液位控制方法把热能反馈循环利用而进行负压蒸发浓缩防冻液，综合多个成熟技术方案使运行成本更低，运行更可靠，且真正可以使水汽能失而复得，即可以使防冻液浓缩效率得到提高，又可以使水汽能真正得到利用，该方法可谓一举四得，一得为水汽能得到实际利用，二得是稀防冻液温度升高降低了负压蒸发电耗成本，三得是冷凝喷射中的喷射水温度降低更有利于真空度提高和稀防冻液蒸发与对水汽的冷凝，四得是其全程自动化，无须操作人员介入，完全可以避免人为疏忽所造成的冻管事件，第四得显得更为重要了，它可真正实现热源塔商业化运行。

起源上世纪九十年代的热源塔技术，给该行列带来许多梦想与创富机会，有的人从此行列离开了，却有更多的人进来了，甚至许多大公司都参与进来了，真是热闹非凡，前赴后继地涌进来为此行列增光添彩，殊不知国际公司也开始经营这份田地了，包括有国内的海尔，TCL，格力等他们都在跃跃欲试，俯视着这块蛋糕，退出者因技术不过硬悲伤而去，进来者尝试着将来分享这份经济利益，这与许多新兴行列前期发展情况一样差不多先驱者很多倒下了，持续跟进者看有没有更好的技术方案，最后成就的是那些真正有持续创新能力的人。从相关部门统计数据得知实际所做的案例不下一千个，其相关实用新型及发明专利也有几十个，许多案例给用户带来不良印象，诟病多多，当然也有不少成功的案例在吸引着各地客户。

故此人们想到了对热源塔技术进一步改进，也就是利用现有的冷却塔进行适应性改造，做到防雨水，溶液防腐性改进，对溶液飘逸问题解决，防冻液在蒸发器与热源塔之间运行这看起来没有化霜之虞了，但它会存在一个新的问题：就是防冻液因为吸收空气中水汽其溶液浓度会变稀，这是因为防冻液温度始终比环境空气温度低，导致空气中水分冷凝于防冻液里，因此会使溶液冰点温度上移，冰点温度上移会出现结冰并胀坏蒸发器的铜管，造成巨大经济损失。

这个胀坏铜管屡见不鲜的案例就成为此行列最大的痛点。于是乎就有人想到采用浓缩防冻液方式来防止防冻液冰点温度上移情况的出现，最先开始采用电加热棒来蒸发浓缩防冻液，结果发现浓缩防冻液所耗之能巨大，明显得不偿失，于是很快放弃了这一浓缩方法，采用添加防冻液方式来防止胀坏铜管的事件发生也就应运而生了，可是会造成运行成本急剧上升，并且对水土还存在污染，环境检测局会迟早要介入的。很是担忧此行列被夭折，并断送在这些不切实际的技术方案里，迟早会遭到环保部门扼杀的。

尽管如此，谁也不想放弃这块大蛋糕。因为有当今煤改电，甚至气改电的大环境，这是今后发展趋势，显然热源塔若能解决好防冻液冰点温度上移问题，而不是采用添加防冻液非环保的方式来防止溶液冰点温度上移，采用低成本负压蒸发浓缩防冻液方式的话替代传统锅炉采暖将是指日可待的事情。

现行热源塔行列产生了一系列相关实用新型专利，诸多相关此类实用新型及发明专利在实施过程中还有待完善，溶液腐蚀设备问题，溶液飘逸问题，胀管问题及溶液流失问题都将相继得到解决。有卓识远见的人看到热源塔黎明的曙光，其巨大节能潜力吸引许多相关科技工作者去研究。不断添加防冻液的方式是不可能继续进行下去的，因为此方法依然消除不了冻管的隐患，而且会污染水土，用户也难堪其添加防冻液之繁琐，操作人员也难做到不疏忽的，稍有不慎又出现冻管了。而那些采用氯化钙做防冻液者有没有考虑溶液对设备腐蚀问题，设备四到五年光景到头了；而采用尿素作为防冻液者设备五到六年被腐蚀差不多了，并且还会有溶液结晶问题而导致热泵机组无法正常运行。采用传统蒸发浓缩方式耗能巨大用户难以接受，其浓缩过程所耗之能甚至会超过热泵主机所耗之能。是采用热泵方式来浓缩稀防冻液，还是采用太阳能来浓缩稀防冻液，抑或是基于负压湿蒸发也罢，这些不仅增加溶液浓缩设备的投资成本，同样其浓缩过程付出能耗成本也是很高的，空气中水汽能也是无法真正得到利用的，凡此种种浓缩方式，都是把水汽能得而复失了，没有更大优势与风冷热泵机组相比，因为这些防冻液浓缩方式都是以气态形式把水汽能又重新排到空气中去了，而只有以排出凝结水方式才是真正把水汽能利用起来了，这才叫着失而复得的浓缩方式。有些地域水汽能还会占到整个空气能35％以上，热泵机组若能提高35％效能这是多么不容易的事情呀，凭这个就比风冷机组先进多了，其前景广阔得很。

每一个地区空气中含湿量的大小是不相同的，并且同一个地区不同时间相对湿度也会有变化，我国南方地区比北方地区湿度大许多，湿度大对热泵机组既有利又有害，看采用什么技术方法来处理，若采用现行的反向运行化霜技术其水汽能显然得不到利用，而且变成非常有害的事情，采用无化霜的热源塔技术，看起来无须化霜，其实会遇到冰点温度上移问题，没解决好冰点温度上移问题其害处会更大，直接导致蒸发器铜管被胀坏，造成巨大经济损失。

为此我们必须了解空气中水汽含量是多少，一般空气中水汽绝对含量是根据空气蒸发量和温度的不同而变化的，绝对湿度从万分之一到四十分之一之间变化。相对湿度是给定温度当前水蒸气含量与最大水蒸气含量的比值，相对湿度以百分比给出，变化范围从干热空气的接近0到100％完全饱和的潮湿空气，并且出现水雾情况。我们需要理解热空气比冷空气能携带更多的水蒸气。所以即便绝对湿度(实际的水蒸气含量)相同，热空气的相对湿度要低于冷空气。因此，我们可以通过给一团空气降温以提升其相对湿度。如果空气被冷却到足够低的温度，相对湿度可以达到100％并且饱和凝结成云。这个温度是露点温度。

热泵机组蒸发器温度降到环境露点温度时，蒸发器翅片就会结露，若温度继续下降就会结霜了，其实结露时热泵机组能效比会很高，这是对机组很有利的。当环境温度接近零度时，蒸发器就会出现结霜，而刚刚开始结霜时热泵机组效率会最大化，不仅可以获得气态变液态的潜热，还可以获得液态变固态的潜热，当霜层厚度逐步增厚这不仅使蒸发器导热效率下降，更重要的是堵住风道，进风量减少直接减少换热量了，所以这是非常有害的结霜，解决了世界性化霜难题就会使热泵机组效能提高25％以上。

我们再来看看一百万大卡热泵机组到底会有多少凝结水析出，据权威机构数据统计一般空气能热泵获取空气中水汽潜热在南方地区平均在25％左右，有些湿度较大的地区可达35％以上，北方相对要少许多一般只有15％左右。我们若按25％占比来推算就是25万大卡潜热，而释放25万大卡热量会析出多少凝结水，我们知道水在一个大气压(0.1MPa)100℃时的汽化潜热为2257.2kJ/kg，在0.001Mpa，6.9491℃时为2484.1kJ/kg，1卡＝4.182焦耳，则1千卡＝4.182kj，那么25万大卡＝250000×4.182kj＝1045500kj，所以可以析出凝结水＝1045500kJ/2484.1kJ/kg＝420kg，对于一百万大卡热泵机组来说，我们必须配置浓缩装置设备能够每小时浓缩并析出420公斤的凝结水。而对于功率为5.5kw，型号为2b-F111水环真空泵，在真空度为3800pa，溶液温度是30℃时，每分钟抽气量3.83立方，若抽水汽的情况下每分钟可以抽47立方，也就是每小时抽气量是229.8立方空气，当防冻液溶液45℃时其气相真空度为95.8kpa，气相为水蒸气，此时水蒸气的密度是0.06543kg/m³，其抽水汽每小时可达6890m³/h。主要是因为溶液温度越高其气相分压就相应越高，若抽吸的是水汽则水汽会冷凝于循环水中，所以其抽的水汽体积可以是空气的99倍以上，因此每小时可以抽吸水汽为451kg/h，完全是可以采用5.5kw水环真空泵配备100万大卡的热源塔。若采用水喷射冷凝泵型号为:PLB500，在绝压3066pa时其每小时可以抽水汽500kg，所配循环泵功率是5.5kw，对应水喷射真空泵型号为：ZSWJ-100，在相同的真空度及喷射循环水温度情况下，若针对的是抽吸空气，那么每小时抽吸量：100/m³h，也就是129kg/h而已，其相应循环泵功率是7.5kw，而用于抽吸二次蒸汽的话每小时可以抽吸650kg/h水汽，抽吸水汽的质量会是抽吸空气质量的5倍，若按照相应真空环境下的水汽密度计算的话会是空气体积的99倍了，显然抽吸水汽按照体积计算会有所不妥，一般铭牌上参数针对抽吸水汽不会标注每小时抽吸水汽多少立方米而是每小时抽吸水汽多少公斤，因为抽吸空气与抽吸水汽质量与体积都会不同，原因在于喷射水柱边沿所产生的涡旋有卷吸水汽效应，这比卷吸空气效应强许多，由于水汽会凝结成液态水与循环水结合紧密度远远高于空气与水的结合度，其比空气溶解于水中所占体积也要小得多，所以抽吸水汽时喷射水柱边沿的真空度要比抽吸空气时真空度大许多，那么抽吸水汽时的速度就要比抽吸空气时的速度大很多，在相应真空环境下部分水分子和空气会从循环水中逸出，真空度越高逸出量就越大，循环水温度越高逸出量也会越大，当卷吸与逸出达到动态平衡时，就会保持恒定的抽吸水汽或空气能力，如果卷吸效应强于逸出效应那么真空度增强，并且抽吸能力也加大，若喷射循环水进喷射器温度超过38℃时，水汽就会不断从循环水中逸出此时喷射器就基本丧失抽吸能力了，而空气逸出速度会比水汽逸出更快些。相比较25万大卡热量每小时所消耗5.5kw，即便加上可能需要对防冻液进行热能补偿升温至41℃以上所耗3000w的功率，每小时也就消耗8.5kw而已，这种能效比差不多达到34倍了，也就是说利用这两种方式来浓缩防冻液并获取空气中水汽潜热250000大卡＝250000×1000/860＝290.1kw,与8.5kw之比可得34倍能效比。假定防冻液从蒸发器出来温度为0℃，而循环水温度为45℃，而被浓缩的稀防冻液是200kg，循环水是250kg,水环真空泵或喷射循环泵工作可以使45℃循环水进入到热能反馈换热器里与另一侧的稀防冻液进行热能交换，循环水出热能反馈换热器时温度就降到20℃左右，而稀防冻液便不断从0℃升高到20℃以上，由于水环真空泵或冷凝喷射泵运行是传质传热同时进行的，虽然循环水部分热量被转移到稀防冻液里面来了，但稀防冻液水汽蒸发又会带走部分稀防冻液的热量，同时又把热量重新转移至循环水中了，导致出冷凝喷射器或出水环真空泵的排气管的循环水温度升高15℃以上，那么循环水出热能反馈换热器20℃再到出水环真空泵或冷凝喷射器时就会升高到35℃，这时循环水箱的温度就会慢慢降低，降低到一定程度最多也只能使稀防冻液温度上升到30左右就维持平衡状态，因此必须要把循环水温度提高到45℃左右才能使稀防冻液温度上升到41℃以上，这才有利于该装置高效浓缩防冻液，那么循环水箱内加热装置可以工作为循环水提供升温热量，因此必须给循环水升温，并通过溶液加热循环泵不断把稀防冻液打入热能反馈换热器内与循环水进行热量交换，其热量也得到循环利用了。因为稀防冻液在20℃以下其蒸发量会很小，所要求的真空度也比较高，因此必须进一步给稀防冻液升温。另外一种方式就是采用电加热棒或从热泵机组冷凝器而来的热流体为稀防冻液直接加热，该加热方式虽然不需要溶液加热循环泵了，但其加热速度相对较慢。最好的办法是给循环水加热，再通过喷射循环泵或水环真空泵把升温后的循环水不断输送至热能反馈换热器内与另一侧通过溶液加热循环泵打进来的稀防冻液交换热量。若从蒸发器出来的稀防冻液温度在-15℃以下时，必须配备45℃循环水300kg来针对-15℃200kg稀防冻液来升温，其加热装置大小和0℃防冻液配置差不多就可以了，只是溶液加热循环泵循环时间相对长一点而已。若出蒸发器的防冻液温度高于5℃时，可能会导致进入冷凝喷射器或水环真空泵的循环水温度高于30℃，而出喷射器的循环水高于45℃时，就必须考虑把循环水温度降低，须设置降低循环水的冷却装置，因为循环水出热能反馈换热器温度高于30℃时其抽空变得越来越困难。

为此而申请的相关防冻液浓缩专利有很多，这里就举例进行比较分析，它们有：“一种水汽能潜热回馈溶液浓缩系统”(专利号：201810863778.3)；“一种水汽能潜热回馈溶液浓缩系统”(专利号：201821227538.6)，上述防冻液浓缩专利套餐显然没有利用水汽稀释防冻液所造成溶液量增多而出现溢流的情况，并可利用稀防冻液溢流方式进行液位高、中、低设置实现全程自动化浓缩防冻液的控制，也没有考虑设置排气阀而导致防冻液被气堵无法流入负压蒸发室内，以及防冻液温度过低时其蒸发速度过慢所造成冷凝喷射器抽空的困难，它没有针对稀防冻液进行热能补偿来提高溶液蒸发速度，也没有考虑到喷射循环水温度过高会导致引射水汽效率低的问题。而“一种制冷制热机组及防冻液浓缩装置”(专利号：201811111377.9；实用新型201821553797.8)，此专利套餐虽然采用了稀防冻液溶液溢流方式进入负压蒸发室而不是换热器，只是负压蒸发室内置有螺旋管式换热器可以实现水汽能潜热回馈溶液中来，但依然没有考虑到排气问题及稀溶液温度不够情况所造成的蒸发困难，也没有考虑设置溶液加热循环泵来利用循环水热量充分提高稀防冻液温度。而“空气能热泵浓缩装置201811042693.5”和“空气能热泵溶液的浓缩装置201821462000.3”这个专利套餐和上述专利套餐原理及流程差不多只是把冷凝喷射器与喷射循环泵所组成的抽气装置改为水环真空泵而已，同样即没有考虑排气问题，也没有考虑针对稀防冻液进行热能补偿及采用设置溶液加热循环泵来提高稀防冻液温度使其蒸发速度加快，也没有考虑针对循环水降温来提高真空度或提高冷凝水汽的效率问题。这些前期所申请的实用新型专利虽然有一个共性就是水汽能失而复得，却无法实现高效浓缩防冻液，不管采用了冷凝喷射器抽真空方式来实现防冻液的浓缩也好，还是采用了水环真空泵负压蒸发也罢，其高效浓缩都很欠缺，也就是说当环境温度较低情况下，防冻液温度也会很低的，在防冻液温度较低情况下采用负压蒸发浓缩其真空度要求很高，在较高真空度下水环真空泵也好，还是冷凝喷射式真空泵也罢，都将付出很多能耗代价，其设备密封性能也要增强，所以仅仅采用热能反馈方式给稀防冻液加温是不够的。为此本实用新型专利采用了电加热棒或冷凝器中流体热量来提升防冻液的温度至少使稀防冻液温度维持在35℃以上，同样也可以实现热能反馈于系统中进行热能循环利用，而上述对比的防冻液浓缩相关实用新型专利就不是这样，而且它们仅仅只是针对开式热源塔而已，没有考虑对接闭式热源塔来融霜，更没有考虑采用稀防冻液循环方式来升温。

现行闭式热源塔采用宽翅片小温差换热相关技术一样也会遇到翅片结霜问题，这会严重影响翅片导热性能，甚至会导致热泵机组无法正常运行，若采用防冻液去融掉翅片上的霜，也会导致防冻液冰点温度上移问题，它还是会遇到浓缩稀防冻液问题，而采用添加浓防冻液之方法是绝对不可取的，传统蒸发浓缩防冻液显然更不划算，即便采用热泵方式去加热闭式热源塔换热器里面的低温防冻液会需要很长时间才可以把低温防冻液温度升到零度以上，而且需要停止制热工作，在北方有时热源塔换热器内部防冻液温度会低于-20℃，若想把-20℃防冻液温度升至零度以上所花时间会更长，采用蓄热加热防冻液会有储热降温损耗，若用暖媒水的热量去化霜，用户体验会很不爽，此相关方面的专利有：“水汽悬浮冷凝热源塔热泵供热站，专利号：2018108813893”，“湿冷热源载冷剂热泵隔噪供热站，专利号：2018108815687”这已在相关案例中得到很好验证。

因此，有必要提供一种新的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置，解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置，以应对防冻液浓度降低带来的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置，包括溢流控制阀、升温换热器、负压蒸发室、出液控制阀、抽水汽装置、升温装置、排气控制阀及液位监控器，所述溢流控制阀、所述升温换热器、所述负压蒸发室及所述出液控制阀依次连接，所述抽水汽装置、所述升温装置、所述排气控制阀及所述液位监控器均设于所述负压蒸发室，其中，所述溢流控制阀与所述出液控制阀均与热源塔连接；

当所述防冻液浓缩装置处于使用状态时，防冻液自热源塔溢流而出，经过所述溢流控制阀与所述升温换热器进入所述负压蒸发室；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器关闭所述排气控制阀以及所述溢流控制阀，并启动所述升温装置以及所述抽水汽装置；

其中，所述抽水汽装置用于抽取所述负压蒸发室内的水汽和空气，所述升温装置用于提高所述负压蒸发室内的防冻液的温度；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器控制所述出液控制阀打开；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器控制所述出液控阀关闭，以及排气控制阀和溢流控制阀打开。

优选地，所述防冻液浓缩装置还包括第一温控器，当所述第一温控器检测到所述负压蒸发室内的防冻液的温度上升至预设的第一温度值时，所述第一温控器控制所述升温装置关闭。

优选地，所述升温装置为加热循环泵，所述升温装置用于将所述负压蒸发室内的防冻液再次送入所述升温换热器内。

优选地，所述升温装置为加热装置或加热换热器，所述升温装置设于所述负压蒸发室内。

优选地，所述防冻液浓缩装置还包括储液箱，所述抽水汽装置还用于将流出所述升温换热器的升温液送入所述储液箱，并将所述储液箱内的升温液再次送入所述升温换热器。

优选地，所述抽水汽装置包括互相连接的冷凝喷射器和喷射循环泵，所述冷凝喷射器连通所述负压蒸发室与所述储液箱，所述升温换热器与所述喷射循环泵以及所述储液箱均连通。

优选地，所述抽水汽装置为水环真空泵，所述水环真空泵连通所述负压蒸发室与所述储液箱，所述升温换热器与所述水环真空泵以及所述储液箱均连通。

优选地，所述防冻液浓缩装置还包括降温换热器，所述降温换热器用于降低自所述储液箱流出的升温液的温度。

优选地，所述防冻液浓缩装置还包括加热组件，加热组件用于提高所述储液箱内升温液的温度。

本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置中，防冻液自热源塔通过托盘溢流而出，经过溢流控制阀与升温换热器进入负压蒸发室；此时，排气控制阀处于打开状态，防冻液进入负压蒸发室，负压蒸发室内的空气自排气控制阀排出；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器关闭所述排气控制阀以及所述溢流控制阀，并启动所述升温装置以及所述抽水汽装置；抽水汽装置抽取负压蒸发室内的空气，使得负压蒸发室处于负压的状态，防冻液在负压状态下，会自行蒸发自身中的水汽，以实现防冻液浓度的提高；抽水汽装置及时将水汽排出，同时，防冻液蒸发出自身水汽的过程中，自身的温度会下降；升温装置能够提高防冻液的温度，使其保持在适宜的浓缩温度；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器控制所述出液控阀打开；从而及时输出适宜浓度的防冻液；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器控制所述出液控阀关闭，以及排气控制阀和溢流控制阀打开；以助于通入新的防冻液后，再次新的一轮进行防冻液的浓缩。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第三实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第四实施例的结构示意图；

图5为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第五实施例的结构示意图；

图6为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第六实施例的结构示意图；

图7为本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的第七实施例的结构示意图。

附图标号说明：

100/200/300/400/500/600/700-用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置；

1a-塔体；

1-托盘、2-溢流控制阀、3-升温换热器、4-负压蒸发室、5-热源塔循环泵、5c-喷淋管循环泵、6-喷淋管、7-出液控制阀；

8-抽水汽装置、4a-升温装置、4b-排气控制阀、4c-液位监控器、4d-第一温控器；

9-储液箱、9a-塔内换热器；9b-加热组件、9c-降温换热器；

81-冷凝喷射器、82-喷射循环泵；

91-箱体、92-溢水管；

9b1-加热器、9b2-第二温控器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置。

第一实施例

请参照图1，热源塔为开式热源塔，所述热源塔包括塔体1a、托盘1、热源塔循环泵5以及喷淋管6，所述托盘1设于所述塔体1a的底端，所述喷淋管6悬设于所述塔体1a内，所述热源塔循环泵5与所述喷淋管6均与热泵机组的蒸发器连通。

基于上述硬件条件，提出本实用新型的第一实施例，用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置100，包括溢流控制阀2、升温换热器3、负压蒸发室4、出液控制阀7、抽水汽装置8、升温装置4a、排气控制阀4b及液位监控器4c，所述溢流控制阀2、所述升温换热器4a、所述负压蒸发室4及所述出液控制阀7依次连接，所述抽水汽装置8、所述升温装置4a、所述排气控制阀4b及所述液位监控器4c均设于所述负压蒸发室4，其中，所述溢流控制阀2与所述出液控制阀7均与热源塔连接；

当所述防冻液浓缩装置处于使用状态时，防冻液自热源塔溢流而出，经过所述溢流控制阀2与所述升温换热器3进入所述负压蒸发室4；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器4c关闭所述排气控制阀4b以及所述溢流控制阀2，并启动所述升温装置4a以及所述抽水汽装置8；

其中，所述抽水汽装置8用于抽取所述负压蒸发室4内的水汽和空气，所述升温装置4a用于提高所述负压蒸发室4内的防冻液的温度；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控制阀7打开；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控阀7关闭，以及排气控制阀4b和溢流控制阀2打开。

可以理解，本实施例中，溢流控制阀2与所述托盘1连通，所述出液控制阀7与所述热源塔循环泵5连通。作为本实施例的一种优选的方式，所述排气控制阀4b设于所述负压蒸发室4的顶端，所述抽水汽装置8与所述负压蒸发室4的顶端连通。

本实用新型提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置的控制原理如下：

防冻液自热源塔1a通过托盘1溢流而出，经过溢流控制阀2与升温换热器3进入负压蒸发室4；此时，排气控制阀4b处于打开状态，防冻液进入负压蒸发室4，负压蒸发室4内的空气自排气控制阀4b排出；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器4c关闭所述排气控制阀4b以及所述溢流控制阀2，并启动所述升温装置4a以及所述抽水汽装置8；抽水汽装置8抽取负压蒸发室4内的空气，使得负压蒸发室4处于负压的状态，防冻液在负压状态下，会自行蒸发自身中的水汽，以实现防冻液浓度的提高；抽水汽装置8及时将水汽排出，同时，防冻液蒸发出自身水汽的过程中，自身的温度会下降；升温装置4a能够提高防冻液的温度，使其保持在适宜的浓缩温度；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控阀打开；从而及时输出适宜浓度的防冻液；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控阀关闭，以及排气控制阀4b和溢流控制阀2打开；以助于通入新的防冻液后，再次进行新的一轮防冻液的浓缩。

优选地，所述防冻液浓缩装置100还可以包括第一温控器4d，当所述第一温控器4d检测到所述防冻液的温度上升至预设的第一温度值时，所述第一温控器4d控制所述升温装置4a关闭。

本实施例中，所述升温装置4a为加热循环泵，所述升温装置4a用于将所述负压蒸发室4内的防冻液再次送入所述升温换热器3内。本实施例中，所述升温液为循环水。

可以理解，在其他实施例中，所述升温装置4a也可以为加热装置或加热换热器，所述升温装置4a设于所述负压蒸发室4内。

本实施例中，所述防冻液浓缩装置100还包括储液箱9，所述抽水汽装置8用于将流出所述升温换热器3的升温液送入所述储液箱9，并将所述储液箱9内的升温液再次送入所述升温换热器3。

本实施例中，所述抽水汽装置8包括互相连接的冷凝喷射器81和喷射循环泵82，所述冷凝喷射器81连通所述负压蒸发室4的顶端与所述储液箱9，所述升温换热器3与所述喷射循环泵82以及所述储液箱9均连通。

作为本实施例的一种优选的方式，防冻液浓缩装置100还包括加热组件9b，加热组件9b用于提高所述储液箱9内升温液的温度。

进一步地，所述加热组件9b包括加热器9b1和第二温控器9b2，当所述第二温控器9b2检测到所述储液箱9内的升温液在预设的时间段内，保持一温度值不变，且该温度值低于预设的第二温度值，所述第二温控器9b2启动所述加热器9b1。所述加热器9b1与所述第二温控器9b2可以分开设置，也可以一体设置。

所述加热组件9b的控制原理如下：

随着防冻液的浓缩，蒸发出的水汽会随冷凝喷射器81进入储液箱9；

水汽的热量也随之带入到储液箱9中升温液中，随着升温液不断的进入升温换热器3与防冻液不停的进行热交换，二者的热量会逐步达到平衡；

当还需要进一步提升防冻液的温度时，可以启动加热组件9b，以加热储液箱9中的升温液。

可以理解，在其他实施例中，所述抽水汽装置也可以为水环真空泵，所述水环真空泵连通所述负压蒸发室4的顶端与所述储液箱9，所述升温换热器3与所述水环真空泵以及所述储液箱9均连通。

本实施例中，所述储液箱9包括箱体91及溢水管92，所述溢水管92设于所述箱体91的上部，在防冻液浓缩过程中，蒸发出的水汽，会通过抽水汽装置8进入储液箱9，其可以通过液态水形式，自溢水管92排出，而不是以气态方式排出，以确保水汽中携带的热量，保留在箱体91中，实现了水汽能失而复得。

本实施例中，所述液位监控器4c可以为浮球或行程开关或浮球式行程开关。

本实施例中，所述升温换热器3为热能反馈换热器。所述热源塔为开式热源塔。

所述热源塔循环泵5及所述喷淋管6通过热泵机组的蒸发器连通。

浓缩后的防冻液经过出液控制阀7、热源塔循环泵5抽入到热泵机组的蒸发器内；

与同其它防冻液一起和该蒸发器另一侧制冷剂进行热量交换，经过热量交换后防冻液温度就会降低；

再由来自蒸发器管道进入到热源塔1a中的喷淋管6进行喷淋，防冻液喷淋过程是与热源塔1a内空气进行逆流换热；

与空气逆流换热不仅吸收到空气中的显热，同时还吸收到了空气中水汽的潜热，并导致防冻液浓度变稀，其溶液量也增多，而增多的溶液量便通过溢流方式流经溢流管电控阀进入到升温换热器3及负压蒸发室4；

从而周而复始地不断实现防冻液的自动浓缩的连续无人操控。

第二实施例

请参照图2，基于本实用新型的第一实施例提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置100，在本实用新型的第二实施例提出的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置200，不同之处在于，所述升温换热器3为板式换热器。

第三实施例

请参照图3，基于本实用新型的第一实施例提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置100，在本实用新型的第三实施例提出的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置300，不同之处在于，还包括降温换热器9c，所述降温换热器9c用于降低所述储液箱9流出的升温液的温度。

所述降温换热器9c的两端，分别与所述热源塔循环泵5连接，优选的，所述降温换热器9c与所述热源塔循环泵5的出口端相邻的一端，设有一控制阀。

当环境温度相对较高时，会导致防冻液与升温液的温度均随外界气温升高，以至于影响抽水汽装置8正常工作。

特别的，当防冻液温度超过5℃时，会导致升温液出升温换热器3的温度超过35℃，使得冷凝喷射器81抽水汽不利或对水环真空泵无法起到密封的作用。

本实施例中，所述升温装置4a优选为加热循环泵。

第四实施例

请参照图4，基于本实用新型的第三实施例提供的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置300，在本实用新型的第四实施例提出的用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置400，不同之处在于，所述升温装置4a优选为加热装置。

第五实施例

请参阅图5，本实施例中，热源塔为闭式热源塔。所述热源塔包括塔体1a、托盘1、热源塔循环泵(图未示)、喷淋管循环泵5c、喷淋管6及塔内换热器9a，所述托盘1设于所述塔体1a的底端，所述喷淋管6悬设于所述塔体1a内，塔内换热器9a也悬设于所述塔体1a内，且位于所述托盘1与所述喷淋管6之间，所述喷淋管循环泵5c连通所述喷淋管6与所述托盘，所述热源塔循环泵连通塔内换热器9c以及热泵机组的蒸发器。

基于上述硬件条件，在本实用新型的第五实施例提出的一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置500，包括溢流控制阀2、升温换热器3、负压蒸发室4、出液控制阀7、抽水汽装置8、升温装置4a、排气控制阀4b及液位监控器4c，所述溢流控制阀2、所述升温换热器4a、所述负压蒸发室4及所述出液控制阀7依次连接，所述抽水汽装置8、所述升温装置4a、所述排气控制阀4b及所述液位监控器4c均设于所述负压蒸发室4，其中，所述溢流控制阀2与所述出液控制阀7均与热源塔连接；

当所述防冻液浓缩装置处于使用状态时，防冻液自热源塔溢流而出，经过所述溢流控制阀2与所述升温换热器3进入所述负压蒸发室4；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器4c关闭所述排气控制阀4b以及所述溢流控制阀2，并启动所述升温装置4a以及所述抽水汽装置8；

其中，所述抽水汽装置8用于抽取所述负压蒸发室4内的水汽和空气，所述升温装置4a用于提高所述负压蒸发室4内的防冻液的温度；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控制阀7打开；

当所述液位监控器4c检测到所述负压蒸发室4内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器4c控制所述出液控阀7关闭，以及排气控制阀4b和溢流控制阀2打开。

可以理解，本实施例中，溢流控制阀2与所述托盘1连通，所述出液控制阀7与所述喷淋管循环泵5a连通。

作为本实施例的一种优选的方式，所述排气控制阀4b设于所述负压蒸发室4的顶端，所述抽水汽装置8与所述负压蒸发室4的顶端连通。

优选地，所述防冻液浓缩装置500还可以包括第一温控器4d，当所述第一温控器4d检测到所述防冻液的温度上升至预设的第一温度值时，所述第一温控器4d控制所述升温装置4a关闭。

本实施例中，所述升温装置4a为加热循环泵，所述升温装置4a用于将所述负压蒸发室4内的防冻液再次送入所述升温换热器3内。本实施例中，所述升温液为循环水。

可以理解，在其他实施例中，所述升温装置4a也可以为加热装置或加热换热器，所述升温装置4a设于所述负压蒸发室4内。

本实施例中，所述防冻液浓缩装置500还包括储液箱9，所述抽水汽装置8用于将流出所述升温换热器3的升温液送入所述储液箱9，并将所述储液箱9内的升温液再次送入所述升温换热器3。

本实施例中，所述抽水汽装置8包括互相连接的冷凝喷射器81和喷射循环泵82，所述冷凝喷射器81连通所述负压蒸发室4的顶端与所述储液箱9，所述升温换热器3与所述喷射循环泵82以及所述储液箱9均连通。

作为本实施例的一种优选的方式，防冻液浓缩装置500还包括加热组件9b，加热组件9b用于提高所述储液箱9内升温液的温度。

进一步地，所述加热组件9b包括加热器9b1和第二温控器9b2，当所述第二温控器9b2检测到所述储液箱9内的升温液在预设的时间段内，保持一温度值不变，且该温度值低于预设的第二温度值，所述第二温控器9b2启动所述加热器9b1。所述加热器9b1与所述第二温控器9b2可以分开设置，也可以一体设置。

所述加热组件9b的控制原理如下：

随着防冻液的浓缩，蒸发出的水汽会随冷凝喷射器81进入储液箱9；

水汽的热量也随之带入到储液箱9中升温液中，随着升温液不断的进入升温换热器3与防冻液不停的进行热交换，二者的热量会逐步达到平衡；

当还需要进一步提升防冻液的温度时，可以启动加热组件9b，以加热储液箱9中的升温液。

可以理解，在其他实施例中，所述抽水汽装置8也可以为水环真空泵，所述水环真空泵连通所述负压蒸发室4的顶端与所述储液箱9，所述升温换热器3与所述水环真空泵以及所述储液箱9均连通。

本实施例中，所述储液箱9包括箱体91及溢水管92，所述溢水管92设于所述箱体91的上部，在防冻液浓缩过程中，蒸发出的水汽，会通过抽水汽装置8进入储液箱9，其可以通过液态水形式，自溢水管92排出，而不是以气态方式排出，以确保水汽中携带的热量，保留在箱体91中，实现了水汽能失而复得。

本实施例中，所述液位监控器4c可以为浮球或行程开关或浮球式行程开关。

本实施例中，所述升温换热器3为热能反馈换热器。所述热源塔为闭式热源塔。塔内换热器9a通过去蒸发器管道以及热源塔循环泵与热泵机组的蒸发器相连形成防冻液内部循环系统。喷淋管6通过管道与热源塔循环泵5相连形成融霜防冻液外部循环系统，这就形成了闭式热源塔1a防冻液内外部融霜防冻液循环统一协调体系，内部防冻液循环系统是用来传输空气能的，外部融霜防冻液循环系统是用来化解塔内换热器9a的翅片上霜层的。

第六实施例

请参阅图6，基于本实用新型的第五实施例提供的防冻液浓缩装置500，本实用新型的第六实施例提供的防冻液浓缩装置600，不同之处在于，所述防冻液浓缩装置600也可以还包括降温换热器9c，所述降温换热器9c用于降低所述储液箱9流出的升温液的温度。

本实施例中，所述降温换热器9c设于所述储液箱9的内部，所述降温换热器9c的两端与热泵机组的蒸发器连通。本实施例的降温原理与同本实用新型的第三实施例的降温原理相同，在此不再一一赘述。

本实施例中，所述升温装置4a为加热换热器，所述加热换热器设于所述负压蒸发室4的内部，所述加热换热器与热泵机组的冷凝器连通，冷凝器温度较高的暖媒水进入所述加热换热器，能够加热负压蒸发室4内的防冻液，当然还可以是电加热棒直接加热稀防冻液。

第七实施例

请参阅图7，基于本实用新型的第六实施例提供的防冻液浓缩装置600，本实用新型的第七实施例提供的防冻液浓缩装置700，的不同之处在于，所述用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置700也可以还不设置降温换热器9c。

本实施例中，所述抽水汽装置8优选为，包括互相连接的冷凝喷射器81和喷射循环泵82。

本实用新型提供的防冻液浓缩装置的工作原理如下：

首先本实用新型利用水汽释放潜热给防冻液同时也会对防冻液进行稀释，稀释过程也是防冻液容量体积增多过程，这个增多容量可以采用溢流方式处理，并对溢流出来的稀防冻液进行单独浓缩；

而制热与浓缩工作是可以同时进行的，在浓缩过程中它不需要对所有防冻液进行升温，因此浓缩所耗热能是非常少的，而溢流出来的稀防冻液是直接进入到热能反馈换热器里，而不是采用溶液流量调节阀门或变频方式来分配防冻液溶液多少进入到热能反馈换热器里，这方便自动控制简便化，可大大减少故障源。

其预设控制蒸发温度也要准确得多，其防冻液浓度波动范围也要小得多，它不是把热能反馈换热器置放在负压蒸发室4里，因为把热能反馈换热器置放负压蒸发室4内其换热效果不是很理想，并且无法实现稀防冻液以循环方式对应循环方式的循环水进行热量交换，其静态方式应对升温速度会很慢，而且会增大热能反馈换热器的制作成本，所以这是本实用新型专利与相关浓缩专利第一个显著之区别。

其二，相关防冻液浓缩专利没有考虑稀防冻液流入负压蒸发室4或换热器内会出现气堵情况，所以没有设置排气装置，而本实用新型专利专门为此设置了排气电控阀。

其三，就是相关技术没有考虑环境温度很低情况下导致稀防冻液蒸发力度不够，需要较高真空度才可以实现浓缩，而较高真空度会耗能巨大，并且达到浓缩抽气设备极限真空度时将无法进行浓缩工作，所以本实用新型专利在循环水箱内增设了热能补偿装置，该热能补偿装置可以是电加热棒，也可以是来自热泵机组冷凝器内的热能量。

其四，以前相关此类防冻液浓缩实用新型专利没有设置溶液加热循环泵它将无法充分把循环水热量不断为稀防冻液升温加热。

其五，现有相关防冻液浓缩技术没有考虑循环水温度过高会导致水环真空泵循环水无法实现密封，同样也会导致水喷射冷凝泵由于喷射循环水温度过高而无法抽真空，影响到对稀防冻液浓缩的效果。

因此，本实用新型专利设置了针对喷射循环水或循环水的冷却换热器，此冷却换热器可以设置在循环水箱内，也可以与循环水箱串联设置，并且是采用了防冻液来冷却，又可以把此热量充分加以利用，而不是散到空气中浪费掉。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于对接开式或闭式热源塔的防冻液浓缩装置，其特征在于，包括溢流控制阀、升温换热器、负压蒸发室、出液控制阀、抽水汽装置、升温装置、排气控制阀及液位监控器，所述溢流控制阀、所述升温换热器、所述负压蒸发室及所述出液控制阀依次连接，所述抽水汽装置、所述升温装置、所述排气控制阀及所述液位监控器均设于所述负压蒸发室，其中，所述溢流控制阀与所述出液控制阀均与热源塔连接；

当所述防冻液浓缩装置处于使用状态时，防冻液自热源塔溢流而出，经过所述溢流控制阀与所述升温换热器进入所述负压蒸发室；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的所述防冻液的液位高度上升至预设的第一高度值时，所述液位监控器关闭所述排气控制阀以及所述溢流控制阀，并启动所述升温装置以及所述抽水汽装置；

其中，所述抽水汽装置用于抽取所述负压蒸发室内的水汽和空气，所述升温装置用于提高所述负压蒸发室内的防冻液的温度；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第二高度值时，所述液位监控器控制所述出液控制阀打开；

当所述液位监控器检测到所述负压蒸发室内的液位高度下降至预设的第三高度值时，所述液位监控器控制所述出液控阀关闭，以及排气控制阀和溢流控制阀打开。

2.如权利要求1所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述防冻液浓缩装置还包括第一温控器，当所述第一温控器检测到所述负压蒸发室内的防冻液的温度上升至预设的第一温度值时，所述第一温控器控制所述升温装置关闭。

3.如权利要求1所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述升温装置为加热循环泵，所述升温装置用于将所述负压蒸发室内的防冻液再次送入所述升温换热器内。

4.如权利要求1所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述升温装置为加热装置或加热换热器，所述升温装置设于所述负压蒸发室内。

5.如权利要求1所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述防冻液浓缩装置还包括储液箱，所述抽水汽装置还用于将流出所述升温换热器的升温液送入所述储液箱，并将所述储液箱内的升温液再次送入所述升温换热器。

6.如权利要求5所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述抽水汽装置包括互相连接的冷凝喷射器和喷射循环泵，所述冷凝喷射器连通所述负压蒸发室与所述储液箱，所述升温换热器与所述喷射循环泵以及所述储液箱均连通。

7.如权利要求5所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述抽水汽装置为水环真空泵，所述水环真空泵连通所述负压蒸发室与所述储液箱，所述升温换热器与所述水环真空泵以及所述储液箱均连通。

8.如权利要求5所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述防冻液浓缩装置还包括降温换热器，所述降温换热器用于降低自所述储液箱流出的升温液的温度。

9.如权利要求5所述的防冻液浓缩装置，其特征在于，所述防冻液浓缩装置还包括加热组件，加热组件用于提高所述储液箱内升温液的温度。