CN211261425U - 一种节能装置 - Google Patents

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刘新文
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Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域,公开了一种能够降低冷库化霜能耗的节能装置,包括热管冷凝器、除湿器及热管蒸发器,热管冷凝器的进口通过热管与热管蒸发器的出口连接,热管蒸发器的进口通过热管与热管冷凝器的出口连接,形成密闭的工作工质循环系统;热管冷凝器的进气口安装于冷库内,用于获取冷库内的待除湿空气,热管冷凝器的排气口通过管道与除湿器的进气口连通;待除湿空气经热管冷凝器释放热量加热穿过除湿器后,可降低经除湿器处理后所排出干燥空气的温度。

Description

一种节能装置
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域,更具体地说,涉及一种节能装置。
背景技术
冷库在工业冷藏或冷冻是较为常用制冷设备。目前很多冷库温度在0℃以下,由此为冷库提供冷量的制冷蒸发器工作温度在0℃以下,冷库制冷蒸发器在工作的时候会结霜,蒸发器结霜使进风口与出风口温差的周期最大值下降,蒸发器与库内空气的换热效果明显减弱。
同时也使冷库运行小时的耗电量增加1.4倍,蒸发器外表面温度下降。定期给化霜是冷库制冷蒸发器化霜是维持冷库运行的必要过程,但是,化霜造成的能量浪费可达冷库耗能的20%以上。
因此,鉴于冷库运行能耗较高的现状,开发一种可以降低冷库运行能耗的低成本的节能装置,成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述冷库运行能耗高的缺陷,提供一种能够降低冷库化霜能耗的节能装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种节能装置,包括热管冷凝器、除湿器及热管蒸发器。
所述热管冷凝器的进口通过热管与所述热管蒸发器的出口连接,所述热管蒸发器的进口通过热管与所述热管冷凝器的出口连接,形成密闭的工作工质循环系统。
所述热管冷凝器的进气口安装于冷库内,用于获取所述冷库内的待除湿空气,所述热管冷凝器的排气口通过管道与所述除湿器的进气口连通。
所述待除湿空气经所述热管冷凝器释放热量加热穿过所述除湿器后,可降低经所述除湿器处理后所排出干燥空气的温度。
在一些实施例中,所述除湿器设有转轮处理区及转轮再生区,所述转轮处理区与所述热管冷凝器的排气口连接,用于吸附所述待除湿空气的水分。
在所述转轮再生区的进气侧设有除湿风机,所述除湿风机通过管道与所述转轮处理区的排气口连接,将所述转轮处理区除湿后的所述干燥空气送回冷库。
在一些实施例中,还包括再生加热器及再生风机,所述再生加热器通过管道与所述转轮再生区的进气口连接,通过所述再生加热器加热进入所述转轮再生区的空气。
所述再生风机通过管道与所述转轮再生区的进气口连接,带走吸附在所述除湿器上的水分。
在一些实施例中,所述热管包括第一热管及第二热管,所述第一热管设在所述热管冷凝器的进口及所述热管蒸发器的出口之间。
所述第二热管设在所述热管蒸发器的进口及所述热管冷凝器的出口之间。
在一些实施例中,还设有压缩机,所述压缩机及节流阀,所述压缩机、所述热管冷凝器、所述节流阀及所述热管蒸发器依次连接,除湿时,所述工作工质从所述压缩机依次流经所述热管冷凝器、所述节流阀及所述热管蒸发器再回到所述压缩机。
在本实用新型所述的节能装置中,包括热管冷凝器、除湿器及热管蒸发器,热管冷凝器的进口通过热管与热管蒸发器的出口连接,热管蒸发器的进口通过热管与热管冷凝器的出口连接,形成密闭的工作工质循环系统,热管冷凝器的进气口安装于冷库内,用于获取冷库内的待除湿空气,热管冷凝器的排气口通过管道与除湿器的进气口连通;待除湿空气经热管冷凝器释放热量加热穿过除湿器后,可降低经除湿器处理后所排出干燥空气的温度。与现有的技术相比,在本实用新型利用热管换热器对工作工质进行蒸发与冷凝处理,实现了利用进除湿器空气的低温冷源降低离开除湿器空气的温度,从而降低冷库空气除湿时冷库的系统能源消耗。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型提供的节能装置一实施例的结构连接示意图。
A是需要除湿空气的进口,B是除湿后空气的出口。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1是本实用新型提供的节能装置一实施例的结构连接示意图。如图1 所示,在本实用新型的节能装置第一实施例中,节能装置主要包括热管冷凝器1、除湿器2、热管蒸发器3及热管(4、5)。其中,热管冷凝器1属于换热器的一种,其用于液化热管蒸发器3流入的蒸汽,将管路中的热量传到管路附近的空气中,热管冷凝器1工作过程是个放热的过程,所以热管冷凝器1的温度都较高。
除湿器2将可以吸附水分的材料制造成蜂窝状,圆盘结构。圆盘被分割成吸附区与再生区,圆盘按照每小时4-6转的速度旋转,当含水分的空气从除湿器2的转轮处理区流过时,吸附材料吸附水分空气变成干燥空气。
同时,再生空气被加热后进入除湿器2的转轮再生区,吸附在转轮上的水分蒸发,被热空气带走,使得除湿器2恢复吸湿的能力而完成再生过程,转轮不断地转动,上述除湿及再生周而复始地进行,从而保证除湿器2持续稳定的除湿状态,此过程循环往复,能持续不断地提供干燥空气。
热管蒸发器3属于换热器的一种,其用于蒸发热管冷凝器1流入的液体。
其作用是利用液态低温工作工质在低压下易蒸发,转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量,达到制冷目的。
热管包括第一热管4及第二热管5,其中,在第一热管4下端受热的情况下,第一热管4内的工作工质汽化变成蒸汽,吸收热量,流到管子的上端,在第二热管5的上端冷却后,制冷工质由冷凝变成液态释放热量,热管(4、5) 通过介质的汽化与冷凝将热量从高温端输送到低温端。
具体地,热管冷凝器1的进口通过热管与热管蒸发器3的出口连接,具体为,热管冷凝器1的进口通过第一热管4与热管蒸发器3的出口连接,热管蒸发器3的进口通过热管与热管冷凝器1的出口连接,具体为,热管蒸发器3 的进口通过第二热管5与热管冷凝器1的出口连接,使得热管冷凝器1及热管蒸发器3形成密闭的工作工质循环系统。
其中,热管蒸发器3侧受热,在第一热管4内的工作工质汽化变成蒸汽,通过热传递原理可知,热的传输是由高温侧流向低温侧,即,蒸汽通过第一热管4输送至热管冷凝器1,由热管冷凝器1将蒸汽冷凝成液态,释放热量由此加热从A侧进入除湿器2的空气温度。
由蒸汽冷凝成液态的工作工质经第二热管5回到热管蒸发器3,在进行汽化。
进一步地,热管冷凝器1的进气口安装于冷库(与A是需要除湿空气的进口对应)内,用于获取冷库内的待除湿空气,热管冷凝器1的排气口通过管道与除湿器2的进气口连通。
待除湿空气经热管冷凝器1释放热量加热穿过除湿器2后,可降低经除湿器2处理后所排出干燥空气的温度。
工作原理是:离开除湿器2的空气经过热管蒸发器3时,热管蒸发器3 从空气中吸收热量,一方面空气温度降低,另外一方面热管蒸发器3内的工作工质蒸发,热管蒸发器3产生的工作工质蒸汽通过第一管路4流到热管冷凝器 1,由于从A侧进来的待除湿空气温度低,所以,热管冷凝器1中的蒸汽冷凝成液态释放热量由此加热从A侧进入除湿器2的待除湿空气温度。第一管路4 内的工作工质在热管冷凝器1变成液态后经过第二管路5流回到热管蒸发器 3。
在一些实施例中,除湿器2可利用吸附法除去冷库空气中水分或利用吸收法除去空气中水分。其中,吸附法除去空气中水分的方法就是利用高效吸附剂除去空气中水分,高效吸附剂包含高效硅胶、分子筛等。
吸附法除去空气中水分就是利用可以吸收空气中水分的吸收剂,利用锂化合物,如氯化锂、溴化锂等吸收空气中水分。
具体地,除湿器2设有转轮处理区及转轮再生区,将高效硅胶、分子筛及锂化合物放置在转轮处理区及转轮再生区,其中,转轮处理区通过管道与热管冷凝器1的排气口连接,通过转轮中的高效硅胶、分子筛及锂化合物对冷库的空气中的水分进行吸附。
在转轮再生区的进气侧设有除湿风机(图1中未示出),除湿风机通过管道与转轮处理区的排气口连接,将转轮处理区除湿后的干燥空气,在经蒸发器 3冷却后送回冷库(B是除湿后空气的出口)。通过热管冷凝器1及热管蒸发器3,可最大限度降低吸附除湿或者吸收除湿时被除湿空气温度升高,从而降低实现冷库无霜运行成本。
示例性地,当待除湿空气进入除湿器2温度在10℃-15℃之间时,待除湿空气进入吸收或者吸附除湿器2后,空气露点温度可以控制在-40℃以下,即:即使冷库在-30℃~-40℃之间运行,冷库的热管蒸发器3也不会产生结霜现象。
在一些实施例中,为了提高除湿器2的吸湿能力,可在节能装置中设置再生加热器(图1中未示出)及再生风机(图1中未示出)。其中,再生加热器用于加热输入转轮再生区的空气。具体地,再生加热器通过管道与转轮再生区的进气口连接,将加热后的空气输入转轮再生区,转轮再生区内反向或正向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水分被脱附。
再生风机通过管道与转轮再生区的进气口连接,带走吸附在除湿器上的水分,从而使除湿器2恢复吸湿的能力而完成再生过程。
在一些实施例中,为了降低输入冷库干燥空气的温度,可在节能装置中设置压缩机(图1中未示出)及节流阀(图1中未示出)。其中,压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力。
具体地,压缩机、热管冷凝器1、节流阀及热管蒸发器3通过管道依次连接,除湿时,工作工质(制冷剂)从压缩机依次流经热管冷凝器1、节流阀及热管蒸发器3再回到压缩机,从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
使用本实施新型的技术方案,可使0℃以下冷库运行能耗下降30%以上。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种节能装置,其特征在于,包括热管冷凝器、除湿器及热管蒸发器,
所述热管冷凝器的进口通过热管与所述热管蒸发器的出口连接,所述热管蒸发器的进口通过热管与所述热管冷凝器的出口连接,形成密闭的工作工质循环系统;
所述热管冷凝器的进气口安装于冷库内,用于获取所述冷库内的待除湿空气,所述热管冷凝器的排气口通过管道与所述除湿器的进气口连通;
所述待除湿空气经所述热管冷凝器释放热量加热穿过所述除湿器后,可降低经所述除湿器处理后所排出干燥空气的温度。
2.根据权利要求1所述的节能装置,其特征在于,
所述除湿器设有转轮处理区及转轮再生区,所述转轮处理区与所述热管冷凝器的排气口连接,用于吸附所述待除湿空气的水分;
在所述转轮再生区的进气侧设有除湿风机,所述除湿风机通过管道与所述转轮处理区的排气口连接,将所述转轮处理区除湿后的所述干燥空气送回冷库。
3.根据权利要求2所述的节能装置,其特征在于,
还包括再生加热器及再生风机,所述再生加热器通过管道与所述转轮再生区的进气口连接,通过所述再生加热器加热进入所述转轮再生区的空气;
所述再生风机通过管道与所述转轮再生区的进气口连接,带走吸附在所述除湿器上的水分。
4.根据权利要求1所述的节能装置,其特征在于,
所述热管包括第一热管及第二热管,所述第一热管设在所述热管冷凝器的进口及所述热管蒸发器的出口之间;
所述第二热管设在所述热管蒸发器的进口及所述热管冷凝器的出口之间。
5.根据权利要求1所述的节能装置,其特征在于,
还设有压缩机,所述压缩机及节流阀,所述压缩机、所述热管冷凝器、所述节流阀及所述热管蒸发器依次连接,除湿时,所述工作工质从所述压缩机依次流经所述热管冷凝器、所述节流阀及所述热管蒸发器再回到所述压缩机。
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CN113865208A (zh) * 2021-09-16 2021-12-31 同济大学 一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置及运行方法
CN113959096A (zh) * 2021-11-05 2022-01-21 广州黑马科技有限公司 一种可以产生高温空气的热泵装置

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