[发明专利]辐射制冷颗粒和蒸气凝结回收装置

说明书

本发明涉及蒸气回收领域，公开了一种辐射制冷颗粒和一种蒸气凝结回收装置。蒸气凝结回收装置包括蒸气凝结腔和辐射制冷颗粒，其中，辐射制冷颗粒包括：凝液体，由辐射制冷材料制成；疏液体，与凝液体相连接，由疏液材料制成；使用时，辐射制冷颗粒在介质的吹动下悬浮在介质中，用于凝结介质中的蒸气。本发明能在无额外能量输入，也无需吸附剂的情况下，利用辐射换热，迅速将凝结潜热释放到外界环境中，高效率地凝结蒸气。

技术领域

本发明涉及蒸气回收领域，特别涉及一种辐射制冷颗粒和蒸气凝结回收装置。

背景技术

我国新增燃煤机组大部分建设在西部产煤区，这些地区均为缺水地区，如何在缺水地区进行大规模煤电基地建设，是摆在能源工作者面前的棘手问题。我国缺水地区燃煤电厂新建机组积极加装空冷凝汽器后，大幅降低了电厂水耗。然而，1台600MW机组通过烟囱排放的蒸气约300t/h，年排水约150万t，耗水量依然十分惊人。如果能将烟囱中的水分回收并进行资源化利用，将有力支撑我国煤电基地建设，对我国建设环境友好型、资源节约型社会意义重大。

而在我国东部沿海地区，海水资源丰富，海水淡化被认为是解决淡水资源短缺问题的重要途径之一。在常见的海水淡化技术中，蒸气的凝结回收率是影响产水率的重要因素之一。如果能将海水蒸发后的蒸气进行高效率的凝结回收，也可以大幅度地促进海水淡化技术的发展，对解决淡水资源问题具有重要意义。

目前烟气或水蒸气中的水分凝结方法主要有电制冷结露法和吸附剂吸附法。其中，电制冷凝露法为依靠温差电现象为基础的制冷方法，其通过将两种不同的导电材料相互连接在一起，形成闭合电路之后，通入直流电，来产生两个不同温度的连接点。其中，导电材料的冷端生产即可用于水蒸气的凝结。而吸附剂吸附法则通过使用指定的吸附剂来吸附水蒸气，逐渐增大液滴，促使蒸气凝结。

电制冷凝露法需要消耗大量的电能来带走蒸气的热量，而吸附剂吸附法对吸附剂的效率要求高，吸附剂对人体和环境有害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射制冷颗粒和蒸气凝结回收装置，本发明能在无额外能量输入，也无需吸附剂的情况下，利用辐射换热，迅速将凝结潜热释放到外界环境中，高效率地凝结蒸气。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种辐射制冷颗粒，包括：

凝液体，由辐射制冷材料制成；

疏液体，与凝液体相连接，由疏液材料制成；

使用时，辐射制冷颗粒在介质的吹动下悬浮在介质中，用于凝结介质中的蒸气。

本发明还提供了一种蒸气凝结回收装置，包括蒸气凝结腔和上述的辐射制冷颗粒；

蒸气凝结腔内充满介质，辐射制冷颗粒悬浮于介质中，用于凝结介质中的蒸气。

在本发明中，借助辐射制冷颗粒可以实现在无需电能能耗和无需吸附剂吸附的前提下的蒸气冷凝，因此相对于现有技术而言，克服了电制冷凝露法和吸附剂吸附法所带来的能耗大和不环保的缺点。

在传统的对流传热中，热量经过凝结水膜及蒸气中可能存在的空气膜时，存在较大的热阻。本发明所提供的辐射制冷颗粒通过利用辐射制冷原理，提供了蒸气凝结所需温差，使得凝结释放的热量可以直接与外界迅速换热，促进蒸气凝结，因此具有更加良好的换热性能。显然，在本发明中，利用了大量悬浮颗粒，因此比表面积大，凝结面积大。其传质性能和凝结效率都更好。

在本发明中，可以方便地通过调整辐射制冷颗粒的体积重量比和介质吹动的速度，使得辐射制冷颗粒得以悬浮在介质中。此外，当辐射制冷颗粒悬浮在介质中时，可以避免辐射制冷材料和蒸气凝结腔的底部接触，减小辐射制冷材料的磨损。