[发明专利]基于节流闪蒸并实现再生能量自平衡的溶液再生装置

说明书

 

技术领域

本发明属于制冷空调系统设计和制造领域，涉及一种实现再生能量自平衡的溶液再生装置。

 

背景技术

在夏热冬冷地区，热源塔热泵可实现类似夏季水冷冷水机组的高效供冷，和冬季类似空气源热泵的供热，同时避免了现有的冷水机组+锅炉、空气源热泵和水/地源热泵等常规建筑冷热源方案的不足，是一种新型的建筑冷热源方案。

热源塔热泵系统夏季制冷运行时，热源塔中的工作流体是水，此时热源塔热泵系统就相当于水冷冷水机组在运行，即该系统可实现水冷冷水机组的高效率。热源塔热泵冬季制热运行时，热源塔中的工作流体是溶液，其原理是利用溶液在热源塔中与空气进行换热，溶液吸收空气中的热量作为热泵的低位热源，在这过程中，由于常规空气中的水蒸汽分压力大于溶液表面的水蒸汽分压力，水分将从空气将进入溶液，使溶液浓度降低，冰点上升，为确保系统安全可靠的连续运行，需要对溶液进行再生，即提高溶液的浓度。

溶液的再生过程是一个将溶液中水分从溶液中排出的过程，常规的溶液再生需要外界提供热量，通过消耗外界提供的热量实现溶液浓度的提高，或者是利用热源塔热泵系统自身的热量实现溶液浓度再生，这将导致溶液的再生受到外界条件的制约，或者将影响热源塔热泵系统的供热和系统效率，同时使得热源塔热泵系统变得复杂。

因此，如何解决热源塔热泵系统的溶液再生易受外界条件制约和影响热源塔热泵系统效率、使系统变得复杂的问题，设计出一种新型高效的溶液再生装置成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

 

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种溶液再生热量不需要外界或热源塔热泵系统提供，不受外界条件影响和制约，且不影响热源塔热泵系统效率，同时具有紧凑、灵活、高效等特征的基于节流闪蒸并实现再生能量自平衡的新型溶液再生装置。

技术方案：本发明的基于节流闪蒸并实现再生能量自平衡的溶液再生装置，包括溶液回路、水蒸汽冷凝回路和低压维持回路。

溶液回路包括闪蒸室、第三电磁阀、第一溶液泵、第二换热器、第一换热器、启动加热器、节流阀、第二溶液泵、第二单向阀、第四电磁阀及其相关连接管道，闪蒸室同时还是水蒸汽冷凝回路和低压维持回路的组成部件，第一换热器同时还是水蒸汽冷凝回路的组成部件。溶液回路中，第三电磁阀的一端与装置的再生溶液进口端连接，另一端与第一溶液泵输入端连接，第一溶液泵输出端与第二换热器第一输入端连接，第二换热器第一输出端接第一换热器第二输入端，第一换热器第二输出端接启动加热器输入端，启动加热器输出端通过调节阀与闪蒸室第一输入端连接，闪蒸室第一输出端与第二溶液泵输入端连接，第二溶液泵输出端通过第二单向阀与第二换热器第二输入端连接，第二换热器第二输出端经过第四电磁阀与装置的再生溶液出口端连接；闪蒸室上设置有溶液密度传感器、溶液温度传感器和液位传感器，节流阀与启动加热器输出端之间的管路上设置有测量溶液压力的第四压力传感器。

水蒸汽冷凝回路包括闪蒸室、除液器、压缩机、第一换热器、积液器、水泵、第一单向阀、第一电磁阀及其相关连接管道，积液器同时还是低压维持回路的组成部件。水蒸汽冷凝回路中，闪蒸室水蒸汽出口连接压缩机进口端，压缩机出口端与第一换热器第一输入端连接，第一换热器第一输出端连接积液器输入端，积液器第一输出端连接水泵输入端，水泵输出端依次通过第一单向阀和第一电磁阀与凝结水出口端连接，除液器设置于闪蒸室内部上方靠近闪蒸室水蒸汽出口的地方。

低压维持回路包括闪蒸室、第一调压阀、第二调压阀、稳压罐、第二电磁阀、真空泵、积液器及其相关连接管道。低压维持回路中，稳压罐第一输入端通过第一调压阀与闪蒸室调压端连接，稳压罐第二输入端通过第二调压阀与积液器第二输出端连接，稳压罐输出端通过第二电磁阀与真空泵输入端连接，真空泵的输出端接大气环境，闪蒸室上设置有用以测量其中压力的第一压力传感器，积液器上设置有用以测量其中压力的第二压力传感器，稳压罐上设置有用以测量其中压力的第三压力传感器。

本发明装置的溶液回路中，通过节流阀的节流使溶液中的水闪蒸，实现剩余溶液的浓度提高，从而实现溶液再生。

本发明装置中，压缩机排出的水蒸汽在第一换热器中冷凝，放出的热量用于加热第一换热器中的溶液，溶液温度升高后在节流阀中被节流闪蒸时，通过自身温度的降低，使得部分水闪蒸汽化。