[发明专利]基于电驱动膜分离技术提升燃气型氨水溴热泵性能的装置

摘要

本发明公开了一种基于电驱动膜分离技术提升燃气型氨水溴热泵性能的装置，包括低压级溶液循环系统、高压级溶液循环系统、燃气系统，低压级溶液循环系统包括低压吸收器、一级节流阀、一级电驱动膜分离器、一级溶液热交换器、一级溶液泵、低压分凝器、低压发生器，高压级溶液循环系统包括高压吸收器、二级节流阀、二级电驱动膜分离器、二级溶液热交换器、二级溶液泵、高压发生器、高压分凝器、二级溶液泵，所述一级电驱动膜分离器、二级电驱动膜分离器均为电驱动膜分离器，本发明利用电驱动膜分离技术保证三元工质提高发生效率并不影响吸收能力，提高燃气热量的利用效率；并在室外温度过低时采用废气补热的方式提高产热能力。

主权项

1.一种基于电驱动膜分离技术提升燃气型氨水溴热泵性能的装置，其特征在于：包括低压级溶液循环系统、高压级溶液循环系统、燃气系统，其中：低压级溶液循环系统包括低压吸收器(2)、一级节流阀(3)、一级电驱动膜分离器(4)、一级溶液热交换器(5)、一级溶液泵(6)、低压分凝器(7)、低压发生器(8)，其中：低压吸收器(2)的高浓度氨低浓度溴化锂溶液出口与一级溶液泵(6)的入口相连，一级溶液泵(6)的出口与一级溶液热交换器(5)的低温高浓度氨低浓度溴化锂溶液入口(5a)相连，一级溶液热交换器(5)的高温高浓度氨低浓度溴化锂溶液出口(5b)与一级电驱动膜分离器(4)的高浓度氨低浓度溴化锂溶液入口(4a)相连，一级电驱动膜分离器(4)的高浓度氨高浓度溴化锂溶液出口(4b)与低压发生器(8)高浓度氨高浓度溴化锂溶液入口相连，低压发生器(8)与低压分凝器(7)相连；低压发生器(8)的低浓度氨高浓度溴化锂溶液出口与一级溶液热交换器(5)的高温低浓度氨高浓度溴化锂溶液入口(5c)相连，一级溶液热交换器(5)的低温低浓度氨高浓度溴化锂溶液出口(5d)与一级电驱动膜分离器(4)的低浓度氨高浓度溴化锂溶液进口(4c)相连，一级电驱动膜分离器(4)的低浓度氨低浓度溴化锂溶液出口(4d)与一级节流阀(3)进口相连，一级节流阀(3)出口与低压吸收器(2)低浓度氨低浓度溴化锂溶液进口相连；高压级溶液循环系统包括高压吸收器(9)、二级节流阀(10)、二级电驱动膜分离器(11)、二级溶液热交换器(12)、二级溶液泵(13)、高压发生器(14)、高压分凝器(15)、二级溶液泵(13)，其中，低压分凝器(7)的氨出口与高压吸收器(9)的氨入口相连，高压吸收器(9)高浓度氨低浓度溴化锂溶液出口与二级溶液泵(13)的入口相连，二级溶液泵(13)的出口与二级溶液热交换器(12)的低温高浓度氨低浓度溴化锂入口(12a)相连，二级溶液热交换器(12)的高温高浓度氨低浓度溴化锂出口(12b)与二级电驱动膜分离器(11)的高浓度氨低浓度溴化锂入口(11c)相连，二级电驱动膜分离器(11)的高浓度氨高浓度溴化锂溶液出口(11d)与高压发生器(14)高浓度氨高浓度溴化锂溶液入口相连，高压发生器(14)与高压分凝器(15)相连；高压发生器(14)的低浓度氨高浓度溴化锂溶液出口与二级溶液热交换器(12)的高温低浓度氨高浓度溴化锂溶液入口(12c)相连，二级溶液热交换器(12)的低温低浓度氨高浓度溴化锂溶液出口(12d)与二级电驱动膜分离器(11)的低浓度氨高浓度溴化锂溶液进口(11a)相连，二级电驱动膜分离器(11)的低浓度氨低浓度溴化锂溶液出口(11b)与二级节流阀(10)相连，二级节流阀(10)与低压吸收器(9)相连；所述一级电驱动膜分离器(4)、二级电驱动膜分离器(11)均为电驱动膜分离器，所述电驱动膜分离器包括一个以上的高浓度氨‑水‑溴化锂溶液室，每两个高浓度氨‑水‑溴化锂溶液室之间设置有一个低浓度氨‑水‑溴化锂溶液室，所述低浓度氨‑水‑溴化锂溶液室与高浓度氨‑水‑溴化锂溶液室之间通过一对阴阳离子交换膜隔开，同时位于两端的高浓度氨‑水‑溴化锂溶液室分别设置有正电极和负电极；每对阴阳离子交换膜均包括一个阳离子交换膜和阴离子交换膜，靠近正电极的高浓度溴化锂室一侧设置阴离子交换膜，靠近负电极的高浓度溴化锂室一侧设置阳离子交换膜；燃气系统包括供气管路、废气再供热管路和补热管路，天然气通过供气管路进入高压发生器(14)燃烧为高压级发生过程提供热量，当环境温度高于‑5℃时，废气均通过废气再供热管路进入低压发生器(8)为一级发生过程提供热量，当环境温度低于‑5℃时，部分废气通过补热管路进入蒸发器(1)补充制冷剂氨蒸发所需热量。