專利名稱：利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本現(xiàn)實(shí)用新型涉及一種暖通空調(diào)領(lǐng)域用的利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
溶液除濕處理空氣的方式，即利用易吸濕的鹽溶液和空氣直接接觸，利用空氣的水蒸氣分壓力和鹽溶液表面蒸汽壓的差別而進(jìn)行的空氣被除濕或加濕的過程。溶液除濕的空氣處理方式，和傳統(tǒng)系統(tǒng)的冷凝除濕方式相比，不需要低溫(7～12℃)的冷源，既消除了室內(nèi)的潮濕表面，從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，又為多種天然免費(fèi)冷源的利用創(chuàng)造了條件。且溶液本身有過濾、殺菌的功能，還可以凈化空氣。溶液除濕的驅(qū)動源可以是低溫的熱水(70～80℃)，和傳統(tǒng)系統(tǒng)比，不用電來驅(qū)動空調(diào)，使城市熱網(wǎng)可夏季運(yùn)行，緩解能源問題，提高熱電廠的發(fā)電效率；還可利用BCHP系統(tǒng)的廢熱驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用。
改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的手段最主要靠增加室外新風(fēng)量，但新風(fēng)量的增加導(dǎo)致能耗同時增加。采用高效的熱回收手段是解決這一矛盾的關(guān)鍵。常見的轉(zhuǎn)輪熱回收方式，由于無法徹底解決新、回風(fēng)間的漏風(fēng)問題，使其不可避免的存在交叉污染。而已有的多種溶液熱回收方式，或者通過直接噴淋的方式使溶液在新風(fēng)、回風(fēng)間循環(huán)，或者使與新、回風(fēng)接觸的溶液間通過板式換熱器換熱，或者利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻的方式冷卻與新風(fēng)噴淋接觸的溶液，均避免了新、回風(fēng)的交叉污染，同時保證了較高的熱回收效率。以往回風(fēng)的熱回收基本上都是通過噴淋溶液傳遞給新風(fēng)的，根據(jù)實(shí)際的送風(fēng)濕度和溫度的要求，怎樣盡量減少換熱環(huán)節(jié)，滿足送風(fēng)參數(shù)的要求成為進(jìn)一步提高新風(fēng)處理效率的關(guān)鍵。
實(shí)用新型內(nèi)容基于上述背景技術(shù)和問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種利用室內(nèi)回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組，利用此機(jī)組不需外部冷源，充分回收室內(nèi)回風(fēng)能量后，即可以產(chǎn)生足夠干燥、溫度接近室溫的送風(fēng)。
本實(shí)用新型提出的利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組，其特征在于所述機(jī)組含有氣液直接接觸模塊(A、B、C、D、E、F、G)，板式換熱器(2)、溶液自循環(huán)泵(3)、風(fēng)閥(4)、水泵(5)；所述機(jī)組分為上、下兩層通道，上層通道為回風(fēng)處理通道，它由氣液直接接觸模塊(A、B、C、D)組成，下層為新風(fēng)處理通道，它由氣液直接接觸模塊(E、F、G)組成；所述上層氣液直接接觸模塊(B、C、D)與下層(E、F、G)模塊分別對應(yīng)組成三級全熱回收，每級上、下模塊間由板式換熱器(2)相連；所述在氣液直接接觸模塊(B、C、D)模塊內(nèi)部，利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水冷卻板式換熱器另一側(cè)的溶液，溶液被冷卻后在下層模塊氣液直接接觸模塊(E、F、G)中噴淋，和空氣直接接觸完成對空氣的除濕過程，濃溶液依次進(jìn)入下層的氣液直接接觸模塊(E、F、G)模塊，保證各溶液槽中合適的溶液濃度，使除濕過程持續(xù)進(jìn)行；上層氣液直接接觸模塊(A)內(nèi)部進(jìn)行空氣和冷水的蒸發(fā)冷卻過程，產(chǎn)生冷水進(jìn)入下層的空氣冷卻器(1)對送風(fēng)進(jìn)行等濕降溫。


圖1新風(fēng)處理機(jī)組工作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明參看圖1，本新風(fēng)處理機(jī)包括氣液直接接觸模塊A～G，板式換熱器2、溶液自循環(huán)泵3、風(fēng)閥4、水泵5等部件。該新風(fēng)機(jī)分為上、下兩層通道，上層通道是回風(fēng)處理通道，下層是新風(fēng)處理通道。上層通道由氣液直接接觸模塊A、B、C、D組成，下層通道由氣液直接接觸模塊E、F、G組成。上部氣液直接接觸模塊B、C、D與下部的E、F、G模塊分別對應(yīng)組成三級全熱回收，每級上、下模塊間由板式換熱器2相連。在B、C、D模塊內(nèi)部，利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水冷卻板式換熱器另一側(cè)的溶液，溶液被冷卻后在下部模塊E、F、G中噴淋，和空氣直接接觸完成對空氣的除濕過程，濃溶液依次進(jìn)入下部的E、F、G模塊，保證各溶液槽中合適的溶液濃度，使除濕過程持續(xù)進(jìn)行。上部氣液直接接觸模塊A內(nèi)部進(jìn)行空氣和冷水的蒸發(fā)冷卻過程，產(chǎn)生冷水進(jìn)入下部的空氣冷卻器1對送風(fēng)進(jìn)行等濕降溫。由此，產(chǎn)生足夠干燥，溫度接近室溫的送風(fēng)。
該新風(fēng)處理機(jī)組由四級全熱回收裝置組成(見圖1)，其中前三級全熱回收裝置利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水作為溶液除濕過程的冷源，主要由上部的三個空氣-冷水直接接觸蒸發(fā)冷卻模塊B、C、D和下部的三個空氣-溶液直接接觸除濕模塊E、F、G以及連接上、下模塊的溶液-冷水板式換熱器3組成，下部的三個除濕模塊E、F、G之間由溶液管相連，使?jié)馊芤簭腅模塊進(jìn)入，依次通過三級除濕模塊，上部模塊B、C、D均安裝水泵5，下部模塊E、F、G均安裝溶液循環(huán)泵3，實(shí)現(xiàn)冷水或溶液在各模塊內(nèi)部循環(huán)；最后一級全熱回收裝置主要回收室內(nèi)回風(fēng)能量用于對送風(fēng)降溫，由上部的回風(fēng)蒸發(fā)冷卻模塊A和下部的空氣冷卻器1組成，模塊A和空氣冷卻器1之間安裝循環(huán)水泵5，實(shí)現(xiàn)冷水在上部模塊和空氣冷卻器間的循環(huán)。同時，為解決機(jī)器啟動時刻回風(fēng)參數(shù)較差時，送風(fēng)難以達(dá)到要求狀態(tài)的問題，在送風(fēng)和回風(fēng)道之間加旁通風(fēng)道，并在旁通風(fēng)道和回風(fēng)道上安裝風(fēng)閥4。
本新風(fēng)處理機(jī)組的工作過程如下在前三級全熱回收裝置中，上部的空氣-冷水直接接觸模塊B、C、D分別與下部的空氣-溶液直接接觸模塊E、F、G對應(yīng)構(gòu)成三級的除濕過程。對于每級的全熱回收，上部模塊冷水在自循環(huán)水泵5的驅(qū)動下，從模塊底部水槽流入板式換熱器，冷卻板式換熱器另一側(cè)溶液，之后進(jìn)入蒸發(fā)冷卻模塊，通過布液裝置流下均勻浸濕填料，和回風(fēng)進(jìn)行蒸發(fā)冷卻過程，回風(fēng)被加熱加濕后流出本級模塊，冷水被冷卻后流入模塊底部水槽，從而完成模塊內(nèi)的冷水循環(huán)；下部模塊溶液在自循環(huán)泵3的驅(qū)動下，從模塊底部溶液槽流入板式換熱器2，之后進(jìn)入噴淋模塊，經(jīng)過布液裝置流下浸濕填料，在填料上分布均勻的溶液和空氣進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，空氣被除濕后流出本級模塊，溶液流入底部溶液槽中完成模塊內(nèi)的溶液循環(huán)，同時由于溶液在和空氣熱濕交換過程中吸收了水分，流入溶液槽的溶液變稀，需要補(bǔ)充濃溶液使除濕過程持續(xù)進(jìn)行。為達(dá)到足夠干燥的送風(fēng)狀態(tài)，并減小溶液、空氣熱濕交換過程的損失，使用三級上述全熱回收模塊串聯(lián)實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的干燥過程。濃溶液(在溶液系統(tǒng)主循環(huán)泵的驅(qū)動下)首先進(jìn)入最后一級除濕模塊E的底部溶液槽中，之后從溶液槽的另一側(cè)流出，進(jìn)而依次進(jìn)入F、G除濕模塊，溶液的濃度依次變稀，最后導(dǎo)出稀溶液，送入再生器再生。濃溶液的流動方向和新風(fēng)相反，新風(fēng)的流動方向和回風(fēng)相反，從而實(shí)現(xiàn)了最濃的溶液和溫度最低(B、C、D比較)的冷水換熱、最濃的溶液和最干的新風(fēng)接觸熱濕交換的過程，使空氣處理過程的驅(qū)動力均勻，提高了新風(fēng)處理過程的處理效率。由此，夏季的運(yùn)行工況，利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水，通過板式換熱器降低噴淋的溶液溫度，提高溶液對空氣的除濕能力，同時帶走了除濕過程釋放的潛熱。利用濃溶液依次通過各級模塊，保證各級模塊的溶液濃度，完成新風(fēng)的除濕過程。
經(jīng)過前三級全熱回收模塊除濕后，能夠得到比較干燥的送風(fēng)狀態(tài)，但送風(fēng)溫度不夠低，為得到溫度足夠低的送風(fēng)(接近室溫)，上部增加一級回風(fēng)蒸發(fā)冷卻模塊A，下部布置一個空氣冷卻器1。經(jīng)過模塊A產(chǎn)生的冷水在循環(huán)水泵5的驅(qū)動下進(jìn)入空氣冷卻器1冷卻除濕后的送風(fēng)，之后流出，進(jìn)而流入模塊A，此時冷水溫度升高，通過模塊頂部的布液裝置后均勻流下浸濕填料，在填料中回風(fēng)和冷水進(jìn)行蒸發(fā)冷卻過程，冷水溫度變低流回底部水槽中，回風(fēng)被加熱加濕后流出模塊A。經(jīng)過空氣冷卻器后的新風(fēng)足夠干燥，溫度接近室溫，滿足送風(fēng)的要求。利用模塊A和空氣冷卻器1組成的熱回收模塊進(jìn)一步利用回風(fēng)的能量，并且使機(jī)組具備了控制送風(fēng)溫度足夠低的功能。
權(quán)利要求1.利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組，其特征在于所述機(jī)組含有氣液直接接觸模塊(A、B、C、D、E、F、G)，板式換熱器(2)、溶液自循環(huán)泵(3)、風(fēng)閥(4)、水泵(5)；所述機(jī)組分為上、下兩層通道，上層通道為回風(fēng)處理通道，它由氣液直接接觸模塊(A、B、C、D)組成，下層為新風(fēng)處理通道，它由氣液直接接觸模塊(E、F、G)組成；所述上層氣液直接接觸模塊(B、C、D)與下層(E、F、G)模塊分別對應(yīng)組成三級全熱回收，每級上、下模塊間由板式換熱器(2)相連；所述在氣液直接接觸模塊(B、C、D)模塊內(nèi)部，利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水冷卻板式換熱器另一側(cè)的溶液，溶液被冷卻后在下層模塊氣液直接接觸模塊(E、F、G)中噴淋，和空氣直接接觸完成對空氣的除濕過程，濃溶液依次進(jìn)入下層的氣液直接接觸模塊(E、F、G)模塊，保證各溶液槽中合適的溶液濃度，使除濕過程持續(xù)進(jìn)行；上層氣液直接接觸模塊(A)內(nèi)部進(jìn)行空氣和冷水的蒸發(fā)冷卻過程，產(chǎn)生冷水進(jìn)入下層的空氣冷卻器(1)對送風(fēng)進(jìn)行等濕降溫。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻全熱回收型熱驅(qū)動溶液新風(fēng)機(jī)組，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。所述機(jī)組含有氣液直接接觸模塊A～G，板式換熱器、溶液自循環(huán)泵、風(fēng)閥、水泵，上層通道由模塊A、B、C、D組成，下層通道由模塊E、F、G組成。上層模塊B、C、D與下層E、F、G模塊分別對應(yīng)組成三級全熱回收，每級上、下模塊間由板式換熱器相連。在B、C、D模塊內(nèi)部，利用回風(fēng)蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生冷水冷卻板式換熱器另一側(cè)的溶液，溶液被冷卻后在下層模塊E、F、G中噴淋，和空氣直接接觸完成對空氣的除濕過程，濃溶液依次進(jìn)入下部E、F、G模塊。上層模塊A內(nèi)部進(jìn)行空氣和冷水的蒸發(fā)冷卻過程，產(chǎn)生冷水進(jìn)入下部的空氣冷卻器對送風(fēng)進(jìn)行等濕降溫。
文檔編號F24F3/00GK2896100SQ20062002308
公開日2007年5月2日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者江億, 謝曉云, 劉拴強(qiáng), 劉曉華, 劉昕, 陳曉陽 申請人:清華大學(xué), 北京華創(chuàng)瑞風(fēng)空調(diào)科技有限公司