CN214469016U - 一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组。该机组包括溶液系统以及与溶液系统连接的压缩制冷系统，压缩制冷系统包括压缩机、第一溶液换热器、溶液浓度调节换热器、膨胀阀和第二溶液换热器，溶液系统包括溶液除湿器和溶液再生器，溶液除湿器和溶液再生器的溶液箱上分别设有溶液浓度反馈元件。本发明的制冷剂通过第一溶液换热器和溶液浓度调节换热器二次冷凝，有效的降低了冷凝温度，提高了制冷机组的性能系数；通过调节冷凝风机的运行，可调节排放的冷凝热量，从而调节了溶液的再生热量，既保证了溶液的再生温度，又避免了再生溶液中的水分过度蒸发，使得溶液除湿机组不需要补水，且保证机组的连续平稳运行。

Description

一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组

技术领域

本发明涉及溶液除湿机组技术领域，具体涉及一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组。

背景技术

溶液除湿是利用某些溶液的吸湿特性，吸收空气中的水分，达到除湿效果。对空气进行除湿后的溶液的浓度变低，如果需要持续除湿，则需要对溶液进行再生，以提高溶液浓度。

目前应用广泛的溶液除湿器、溶液再生器为内冷(热)型，热泵式溶液除湿机组中，利用直膨式制冷系统(蒸发器)的制冷剂直接带走除湿过程释放的热量，维持除湿溶液处于较低的温度，从而保持除湿溶液具有较强的吸湿能力，同时利用直膨式制冷系统(冷凝器)的制冷剂提供溶液再生的加热量。由于直膨式制冷系统的冷凝热大于系统的制冷量，造成溶液系统的冷热量不匹配，一般的，在溶液再生侧向溶液内补充软化水，利用水的蒸发来带走多余的冷凝器，溶液系统本来是用来除湿的，现在却需要向溶液系统加水，既不节能又有违系统设计的初衷。

在专利201510668215.5中，通过设置多个制冷系统，设置再生空气冷却辅助冷凝器带走多余的冷凝热量，设施处理空气辅助蒸发器对处理空气进行预处理；通过制冷系统的间断性运行控制冷凝热量、即溶液再生热量，但由于制冷系统停止运行，同时带来了处理空气侧的制冷量的降低，使得机组的整体除湿、制冷性能降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组。

为实现上述目的，本发明提供了一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，包括溶液系统以及与溶液系统连接的压缩制冷系统，所述压缩制冷系统包括压缩机、第一溶液换热器、溶液浓度调节换热器、膨胀阀和第二溶液换热器，所述第一溶液换热器和溶液浓度调节换热器连接在压缩机的出口与膨胀阀之间，所述第二溶液换热器连接在膨胀阀与压缩机的入口之间，所述溶液系统包括溶液除湿器和溶液再生器，所述溶液除湿器和溶液再生器的内部由上向下依次设有布液器、填料和溶液箱，所述溶液除湿器的溶液箱依次经除湿溶液泵和第二溶液换热器与溶液除湿器的布液器连接，所述再生溶液模块的溶液箱连接有再生溶液泵，所述再生溶液泵与第一溶液换热器和溶液除湿器的溶液箱分别连接，所述第一溶液换热器与溶液再生器的布液器连接，所述溶液除湿器和溶液再生器的溶液箱上分别设有溶液浓度反馈元件。

进一步的，所述溶液浓度调节换热器与压缩机的出口连接，所述第一溶液换热器连接在溶液浓度调节换热器与膨胀阀之间。

进一步的，所述第一溶液换热器与压缩机的出口连接，所述溶液浓度调节换热器连接在第一溶液换热器与膨胀阀之间。

进一步的，所述压缩制冷系统还包括连接在压缩机的入口和压缩机的出口之间的四通换向阀，所述四通换向阀与膨胀阀以及第一溶液换热器或溶液浓度调节换热器分别连接。

进一步的，所述再生溶液泵与溶液除湿器的溶液箱之间连接有中间换热器。

进一步的，所述中间换热器与除湿溶液泵和溶液再生器的溶液箱分别连接。

进一步的，所述溶液浓度反馈元件包括浓度计、密度计和液位计。

进一步的，所述溶液浓度调节换热器包括风冷式热换器，且其一侧设有风机。

有益效果：本发明的制冷剂通过第一溶液换热器和溶液浓度调节换热器二次冷凝，有效的降低了冷凝温度，提高了制冷机组的性能系数；冷凝热一部分用于再生溶液的升温，一部分可排出至室外，通过调节冷凝风机的运行，可调节排放的冷凝热量，从而调节了溶液的再生热量，既保证了溶液的再生温度，又避免了再生溶液中的水分过度蒸发，使得溶液除湿机组不需要补水，且保证机组的连续平稳运行。

附图说明

图1是再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组的结构示意图；

图2是另一实施例的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1和2所示，本发明实施例提供了一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，包括溶液系统和压缩制冷系统，压缩制冷系统与溶液系统连接。具体来说，压缩制冷系统包括压缩机1、第一溶液换热器5、溶液浓度调节换热器4、膨胀阀8和第二溶液换热器10。溶液浓度调节换热器4优选为风冷式热换器，在溶液浓度调节换热器4的一侧设有风机3，第一溶液换热器5和溶液浓度调节换热器4连接在压缩机1的出口与膨胀阀8之间，第二溶液换热器10连接在膨胀阀8与压缩机1的入口之间。溶液系统包括溶液除湿器12和溶液再生器6，在溶液除湿器12和溶液再生器6的内部由上向下依次设有布液器、填料和溶液箱，溶液除湿器12的溶液箱与除湿溶液泵11的入口连接，除湿溶液泵11的出口与第二溶液换热器10的溶液入口连接，第二溶液换热器10的溶液出口与溶液除湿器12的布液器连接。再生溶液模块6的溶液箱与再生溶液泵7的入口连接，再生溶液泵7的出口与第一溶液换热器5的溶液入口连接，再生溶液泵7的出口还与溶液除湿器12的溶液箱分别连接，第一溶液换热器5的溶液出口与溶液再生器6的布液器连接。在溶液除湿器12的溶液箱和溶液再生器6的溶液箱上分别设有溶液浓度反馈元件，可根据溶液浓度反馈元件采集的信号控制风机3运行，进而控制溶液浓度调节换热器4的换热量，从而调节再生温度，使机组内的溶液的浓度在设定的范围内。

第一溶液换热器5和溶液浓度调节换热器4在压缩机1与膨胀阀8之间的连接方式有两种，实施例1：如图1所示，将溶液浓度调节换热器4的制冷剂入口与压缩机1的出口连接，第一溶液换热器5连接在溶液浓度调节换热器4与膨胀阀8之间。在工作时，压缩机1所排出的高温高压气体首先进入溶液浓度调节换热器4与流经翅片表面的冷凝空气进行热交换，制冷剂温度初步降低，被溶液浓度调节换热器4初步冷凝的制冷剂进入第一溶液换热器5，与再生稀溶液进行热交换，制冷剂进一步冷却并冷凝为过冷液体，同时再生稀溶液温度升高，达到再生温度要求，过冷液体经过膨胀阀8节流降压后进入第二溶液换热器10，吸收除湿浓溶液中热量后变成过热蒸汽重新被吸入压缩机1中，完成整个制冷循环。

实施例2：如图2所示，第一溶液换热器5与压缩机1的出口连接，溶液浓度调节换热器4连接在第一溶液换热器5与膨胀阀8之间。在工作时，压缩机1所排出的高温高压气体首先进入第一溶液换热器5，与再生稀溶液进行热交换，然后再进入溶液浓度调节换热器4与流经翅片表面的冷凝空气进行热交换，温度降低后的液态制冷剂经过膨胀阀8节流降压后进入第二溶液换热器10，吸收除湿浓溶液中热量后变成过热蒸汽重新被吸入压缩机1中，完成整个制冷循环。本实施例中用于溶液加热的第一溶液热换器5位于溶液浓度调节换热器4的上游，可获得更高的溶液再生温度。

经过第二溶液换热器10的低温溶液进入溶液除湿器12吸收处理空气中水分，低温溶液变成温度略高的溶液，该吸湿后溶液与来自溶液再生器的溶液进行混合，然后再次被除湿溶液泵11泵入溶液除湿器12；部分除湿溶液经中间换热器9与再生后的溶液换热，被再生后的溶液预热，然后与再生后的溶液混合，被再生溶液泵7泵去第二冷凝器5，在第二冷凝器5内吸收制冷系统的冷凝器成为高温溶液，再进入溶液再生器6再生，再生空气带走溶液中的水分，变成再生后的溶液，部分再生后的溶液经中间换热器9与除湿后的溶液换热，被除湿后的溶液预冷，然后与除湿后的溶液混合，被除湿溶液泵11泵入溶液除湿器12，完成一个的溶液循环。

为了实现热泵功能，在压缩制冷系统还包括连接在压缩机1的入口和压缩机1的出口之间的四通换向阀2，四通换向阀2与膨胀阀8连接，在上述实施例1中，四通换向阀2与溶液浓度调节换热器4连接，在上述实施例2中，四通换向阀2与第一溶液换热器5连接。通过控制四通换向阀2可以切换运行模式，夏季运行制冷循环，第二溶液换热器10为蒸发器，其在处理空气侧对溶液进行制冷降温；冬季运行制热循环，第二溶液换热器10为冷凝器，其在处理空气侧对溶液进行加热。

为了对再生溶液泵7泵入溶液除湿器12的溶液箱的溶液进行预降温，还优选在再生溶液泵7与溶液除湿器12的溶液箱之间连接有中间换热器9。中间换热器9可以通入冷却水来对溶液进行预降温，更优选的是将中间换热器9与除湿溶液泵11的出口和溶液再生器6的溶液箱分别连接。一方面可使溶液除湿器12的溶液箱内溶液可返回至溶液再生器6内进行再生处理，另一方面利用泵出的溶液除湿器12内温度相对低的溶液对进入溶液除湿器12的温度相对较高的溶液进行预降温，降低进入溶液除湿器12的溶液的温度，同时也提高了从溶液除湿器12返回至溶液再生器6的溶液的温度。

本发明实施例的溶液浓度反馈元件可以采用如浓度计和密度计等可以直接测量或反馈出当前溶液浓度的元件，也可采用液位计，利用液位计可分别测得溶液除湿器12的溶液箱和溶液再生器6的溶液箱内的液位，跟据液位可计算得出整个溶液除湿机的溶液量，当溶液量超过设定溶液量时，视为溶液除湿机组的溶液较稀，即溶液再生器6被再生空气带水的水分小于溶液除湿其中吸收的处理空气的水分，此时，风机3停止运行，将全部冷凝热用于再生溶液的加热，以提高溶液再生温度、溶液再生效果；当计算得出溶液除湿机的溶液量小于设定溶液量时，视为溶液除湿机组的溶液较浓，即溶液再生器6被再生空气带水的水分大于溶液除湿其中吸收的处理空气的水分，此时，风机3运行，将部分冷凝热通过冷凝空气排出，降低溶液再生温度，减小在空气带水的水分，以保持系统平衡。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，包括溶液系统以及与溶液系统连接的压缩制冷系统，其特征在于，所述压缩制冷系统包括压缩机、第一溶液换热器、溶液浓度调节换热器、膨胀阀和第二溶液换热器，所述第一溶液换热器和溶液浓度调节换热器连接在压缩机的出口与膨胀阀之间，所述第二溶液换热器连接在膨胀阀与压缩机的入口之间，所述溶液系统包括溶液除湿器和溶液再生器，所述溶液除湿器和溶液再生器的内部由上向下依次设有布液器、填料和溶液箱，所述溶液除湿器的溶液箱依次经除湿溶液泵和第二溶液换热器与溶液除湿器的布液器连接，所述再生溶液模块的溶液箱连接有再生溶液泵，所述再生溶液泵与第一溶液换热器和溶液除湿器的溶液箱分别连接，所述第一溶液换热器与溶液再生器的布液器连接，所述溶液除湿器和溶液再生器的溶液箱上分别设有溶液浓度反馈元件。

2.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述溶液浓度调节换热器与压缩机的出口连接，所述第一溶液换热器连接在溶液浓度调节换热器与膨胀阀之间。

3.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述第一溶液换热器与压缩机的出口连接，所述溶液浓度调节换热器连接在第一溶液换热器与膨胀阀之间。

4.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述压缩制冷系统还包括连接在压缩机的入口和压缩机的出口之间的四通换向阀，所述四通换向阀与膨胀阀以及第一溶液换热器或溶液浓度调节换热器分别连接。

5.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述再生溶液泵与溶液除湿器的溶液箱之间连接有中间换热器。

6.根据权利要求5所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述中间换热器与除湿溶液泵和溶液再生器的溶液箱分别连接。

7.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述溶液浓度反馈元件包括浓度计、密度计和液位计。

8.根据权利要求1所述的再生热量可调节的热泵式溶液除湿机组，其特征在于，所述溶液浓度调节换热器包括风冷式热换器，且其一侧设有风机。

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