一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于空调系统技术领域，具体为一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置。主体为一个冷却水补水箱；其上设有收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口，用于引入降温水的降温水补水口，输送降温后的凝结水至冷却塔的冷却塔补水口；所述凝结水收集口同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水系统连接；降温水补水口同市政给水系统相连；冷却塔补水口同冷却塔连接；凝结水收集口处设有压力传感器；冷却塔补水口处设有冷却塔补水泵；冷却水补水箱内设有水位探测控制器和温度探测控制器；降温水补水口处设有水力控制阀。本实用新型收集高温凝结水，用降温水降低水温，将降温后凝结水作为冷却水回放至冷却塔，继续为空调运作提供服务，其节结构简单，省水资源，操作方便，成本低廉。
【专利说明】
一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种空调系统蒸汽凝结水的回收装 置。
【背景技术】
[0002] 现今大楼设计制造中，大都会直接选用集中（中央）空调机组对大楼进行温控。集 中空调系统主要可概括为冷冻水循环系统、冷却水循环系统、冷水机组(主机)循环系统和 空调末端系统：
[0003] 冷冻水循环系统，从冷水机组机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻栗加压送入冷冻 水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到冷水机组（回水）。
[0004] 冷却水循环系统，冷冻水吸收了室内的热量，在冷凝器中将热量传递给冷却水，使 冷却水温度升高。冷却水栗将升温后的冷却水压入冷却塔(供水），冷却塔与大气进行热交 换，将热量释放到大气中，降低温度后再送回主机冷凝器(回水）。
[0005] 冷水机组(主机)循环系统，其工作循环过程如下：首先低压气态冷媒被压缩机加 压进入冷凝器并逐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被 冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高 压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物 进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最 后，蒸发器中气化的冷媒又变成了低压气体，再进入压缩机，如此循环往复。
[0006] 通常，大楼中的集中空调冷源采用电动压缩式冷水机组、空气源热栗机组、溴化锂 吸收式冷水机组等，本案例针对蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组，动力采用热电厂废热蒸汽。
[0007] 蒸汽溴化锂吸收式冷水机组制冷原理：
[0008] 高真空状态下水的沸点很低，作为制冷剂的水蒸发可以冷却蒸发器管内的空调循 环水。
[0009] 蒸发器中产生的制冷剂水蒸气在吸收器中被溴化锂浓溶液吸收，成为稀溶液。溴 化锂稀溶液溶液栗送入热交换器中，溶液温度升高，然后进入发生器，在发生器中被来自热 电厂的废热蒸汽进一步加热、升温而浓缩。浓缩后的浓溶液通过热交换器返回吸收器，吸收 制冷剂水蒸气成为稀溶液，如此反复。在吸收器及蒸发器内，溴化锂浓溶液和制冷剂水喷淋 到冷却水管束上，以增强换热效果。
[0010] 热电厂提供的废热蒸汽，在蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组内加热机组内部的溴化 锂溶液，使溴化锂容易浓缩，产生蒸汽凝结水，但热电厂本身不回收生产过程中产生的蒸汽 凝结水。然而，凝结水的量相当可观，如果直接排入排水系统，不但浪费宝贵的水资源，而且 由于凝结水水温高达90°C，必须掺入一定量的自来水与凝结水混合，使水温降到一定的值 方能排入市政管排水管网，进一步浪费了宝贵的水资源。
【发明内容】
[0011] 本实用新型的目的在于提供一种结构简单，节省水资源，操作方便，成本低廉的蒸 汽型溴化锂冷水机组空调系统蒸汽凝结水的回收装置。
[0012] 本实用新型所提供的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其主体为一个冷却水补水 箱1;
[0013] 所述冷却水补水箱1上设有：
[0014] 收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口 2;
[0015] 用于引入降温水(如市政给水系统的常温水)的降温水补水口 3;
[0016] 输送降温后的凝结水(冷却水)至冷却塔的冷却塔补水口 4;
[0017] 所述凝结水收集口 2通过管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水系统连接;所述 降温水补水口 3通过管路同市政给水系统相连;所述冷却塔补水口 4通过管路同冷却塔连 接。
[0018] 本实用新型中，所述凝结水收集口 2处的管路上设有一个压力传感器6;冷却塔补 水口 4处的管路上设有一个冷却塔补水栗8,通过该冷却塔补水栗8将降温后的凝结水输送 至冷却塔;所述压力传感器6根据管路中的压力变化控制冷却塔补水栗8的运作。
[0019] 本实用新型中，所述冷却水补水箱1内设有水位探测控制器5;所述降温水补水口3 处的管路上设有一个水力控制阀7;水位探测控制器5根据水位高低控制水力控制阀7开合， 从而控制降温水的补入量。
[0020] 本实用新型中，所述冷却水补水箱1中还设有探测水温的温度探测控制器9,该温 度探测控制器9根据测量的冷却水补水箱1中的水温，能控制水力控制阀7开闭和冷却塔补 水栗8运作。当冷却水补水箱1中的冷凝水水温超过冷却塔所需冷却水的水温，该温度探测 控制器9开启水力控制阀7,排入市政给水系统中的常温水(降温水），降低冷凝水水温，并停 止冷却塔补水栗8的运行;随着降温水的不断补入，当冷却水补水箱1中水温达标后，温度探 测控制器9关闭水力控制阀7，并启动或加快冷却塔补水栗8的运行。
[0021 ]本实用新型中，所述水位探测控制器5为浮球型水位探测控制器。
[0022] 本实用新型中，上述各个组件之间的控制连接通过信号数据线连接，或者采用无 线连接技术。
[0023] 本实用新型中，当热电厂提供给工程利用的废热通常为O.SMpa的蒸汽，减压后成 为〇. 4Mpa的蒸汽进入溴化锂机组的发生器，加热、浓缩溴化锂溶液后凝结成水排出，排出的 凝结水水温通常为90°C左右。将蒸汽型溴化锂冷水机组产生的凝结水回收至冷却水补水 箱，通过设在凝结水管路上的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递给冷却塔补水栗， 控制冷却塔补水栗向冷却塔补水的水量，使蒸汽型溴化锂冷水机组排出的冷凝水水量和冷 却塔补入水量达到平衡。冷却水补水箱中的水位探测控制器控制水力控制阀的启闭，从而 控制市政管路提供的给水量，维持水箱水位在安全高度，保证水箱供水安全。
[0024] 另外，通过温度探测控制器探测冷却水补水箱中冷却水的温度，当冷却水水温超 过预设安全温度(如37°C)时，温控探测器发出信号，暂停冷却塔补水栗向冷却塔输送超温 的冷却水，并保持水力控制阀打开，等待冷却水达到合适的温度(常温)再对冷却塔补水。
[0025] 本实用新型收集空调系统排出的废弃高温凝结水，用少量降温水降低水温，将降 温后的凝结水作为冷却水补水送至冷却塔，继续为空调运作提供服务;其结构简单，节省水 资源，操作方便，成本低廉。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型结构图示。
[0027] 图中标号：1为冷却水补水箱，2为凝结水收集口，3为降温水补水口，4为冷却塔补 水口，5为水位探测控制器，6为压力传感器，7为水力控制阀，8为冷却塔补水栗，9为温度探 测控制器。
【具体实施方式】
[0028] 本实用新型中，其主体为一个冷却水补水箱1;
[0029] 所述冷却水补水箱1上设有凝结水收集口 2、降温水补水口 3和冷却塔补水口 4;冷 却水补水箱1内设有水位探测控制器5和温度探测控制器9;水位探测控制器5选用浮球型。
[0030] 所述蒸汽凝结水收集口 2通过凝结水管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水 系统连接，凝结水管路上设有一个压力传感器6;
[0031] 所述降温水补水口 3处设置有一个水力控制阀7,通过该水力控制阀7通过管路同 市政给水系统相连，水位探测控制器5同水力控制阀7相连；
[0032] 冷却塔补水口 4处设置有一个冷却塔补水栗8,该冷却塔补水栗8通过管路同冷却 塔连接;该冷却塔补水栗8同时和压力传感器6相连;通过该冷却塔补水栗8将补水箱中的水 送至冷却塔;通过压力传感器6,将管路中的压力信号传递给冷却塔补水栗8,控制其出水流 量。
[0033] 所述温度探测控制器9同水力控制阀7和冷却塔补水栗8连接。当冷却水补水箱1中 的补水水温超过冷却塔所需冷却水的水温，该温度探测控制器9开启排水并停止冷却塔补 水栗8的运行;随着降温水的不断补入，当冷凝水水温达标后，温度探测控制器9关闭水力控 制阀7，并启动或加快冷却塔补水栗8的运行。
[0034] 上述各个组件之间的控制连接通过信号数据线连接。
[0035] 本实用新型中，当热电厂提供给工程利用的废热通常为O.SMpa的蒸汽，减压后成 为〇. 4Mpa的蒸汽进入溴化锂机组的发生器，加热、浓缩溴化锂溶液后凝结成水排出，排出的 凝结水水温通常为90°C左右。将蒸汽型溴化锂冷水机组产生的凝结水回收至冷却水补水 箱，通过设在凝结水管路上的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递给冷却塔补水栗， 控制冷却塔补水栗向冷却塔补水的水量，以满足冷却塔补入水量的要求。冷却水补水箱中 的水位探测控制器控制水力控制阀的启闭，从而控制市政管路提供的给水量，维持水箱水 位在安全高度，保证水箱供水安全。
[0036] 另外，通过温度探测控制器探测冷却水补水箱中冷却水的温度，当冷却水水温超 过预设安全温度(如37°C)时，温控探测器发出信号，暂停冷却塔补水栗向冷却塔输送超温 的冷却水，并保持水力控制阀打开，等待冷却水达到合适的温度(常温)再对冷却塔补水。 [0037] 1.冷源设计
[0038]经计算，某体育健身馆的总计算冷负荷为3609Kw，总计算热负荷为1724Kw，单位空 调面积冷负荷指标为158w/m2,单位空调面积冷负荷指标为75w/m2,冷水机组、热交换器设置 于地下一层的制冷机房和换热机房内，冷却塔置于体育健身馆北侧的地面绿化带内。
[0039]冷源选用2台1864KW的蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组，动力为热电厂提供的 0.8Mpa废热蒸汽。冷冻水供回水温度为7/12°C，设3台冷冻水循环栗，每台流量为380 m3/h， 扬程32m · H2O,二用一备。冷却水供回水温度为37/32°C，设3台冷却水循环栗，每台流量为 660 m3/h，扬程28m · H2O,二用一备。
[0040]设2台冷却塔，每台流量为660 m3/h。考虑到作为动力的蒸汽为废热利用，热电厂 不回收蒸汽冷凝水。因此，冷却塔采用溴化锂机组产生的蒸汽凝结水作为主要的补水源。 [0041 ]蒸汽溴化锂吸冷水机组主要性能表
[0045] 2.夏季蒸汽凝结水回收
[0046] 热电厂提供的蒸汽，作为一种余热利用，电厂本身不回收生产过程中的蒸汽凝结 水。然而，凝结水的量相当可观，最高流量可达4.45t/h，如果直接排入排水系统，不但浪费 宝贵的水资源，而且由于凝结水水温高达90 °C，必须加入一定量的自来水将温度降下来后 方能排入市政管路。因此，设计中研究了将该部分凝结水作为冷却塔补水的可能性。
[0047] 1)补水箱容积的确定
[0048] 开式冷却水系统的补水量包括:蒸发损失、飘逸损失、排污损失和泄露损失。当选 用逆流式冷却塔或横流式冷却塔时，溴化锂吸收式制冷机组的补水量取系统循环水量的 1·4%~1·8%〇
[0049] 冷却水循环量QL=2x660=1320 m3/h
[0050] 冷却水补水量Qb=1320 χ(1·4~1.8%) m3/h
[0051] 取Qb=1320 χ1·6%=21·12 m3/h
[0052] 冷却水补水箱容积V=k xQb x t m3
[0053] K-安全系数，取Κ=1·15
[0054] t-|C水时间，取t=lh
[0055] V=1.1x21.12 x 1=23.2 m3
[0056] 2.混合水温的确定
[0057] 假定，在冷却水补水箱中，蒸汽凝结水的放热量与补充的自来水吸热量达到平衡， 即
[0058] Qn=0.86Gnx A ti=0.86x(2x2.226)x(9〇-tz) (1)
[0059] tz-补水箱的终温，。C
[0060] Qs=〇 .86Gsx A t2=0.86x(21.12-2x2.226)x(tz_20) (2)
[0061] 由 QN= QS 解得 tz=34.76°C
[0062] 由于tz低于冷却塔的额定进水温度，补水箱的混合水可以用作冷却塔的补水。
[0063] 2)冷却塔补水系统的设计
[0064]通常，冷却水补水采取市政管网水直供的方式，可以简化冷却水系统。本工程运用 补水箱补水，冷却水补水系统增加:补水箱、变频补水栗、压力传感器、温控阀组、水力控制 阀等设备。
[0065]冷却塔补水系统
[0066]工作原理:通过设在凝结水管路中的压力传感器，将管路中的压力变化信号传递 给冷却塔补水栗(变频），以控制水栗的流量，满足冷却水系统的补水要求。补水箱的浮球探 测器控制市政给水管(DN40)上阀门的启闭，维持水箱水位在设定的高度，保证水箱供水安 全。另外，当水箱水温超过37°C时，温控阀自动开启排水，暂停补水栗运行。
【主权项】
1. 一种空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，主体为一个冷却水补水箱（1); 所述冷却水补水箱（1)上设有： 收集空调蒸汽凝结水的凝结水收集口（2); 用于引入降温水的降温水补水口（3); 输送降温后的凝结水至冷却塔的冷却塔补水口（4); 所述凝结水收集口（2)通过管路同蒸汽型溴化锂冷水机组的凝结水排水系统连接;所 述降温水补水口（3)通过管路同市政给水系统相连;所述冷却塔补水口（4)通过管路同冷却 塔连接。2. 如权利要求1所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述凝结水收集 口（2)处的管路上设有一个压力传感器(6);冷却塔补水口（4)处的管路上设有一个冷却塔 补水栗(8)，通过该冷却塔补水栗(8)将降温后的凝结水输送至冷却塔;所述压力传感器(6) 根据管路中的压力变化控制冷却塔补水栗(8)的运作。3. 如权利要求2所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述冷却水补水 箱（1)内设有水位探测控制器(5);所述降温水补水口（3)处的管路上设有一个水力控制阀 (7);水位探测控制器(5)根据水位高低控制水力控制阀（7)开合，从而控制降温水的补入 量。4. 如权利要求3所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述冷却水补水 箱（1)中还设有探测水温的温度探测控制器(9)，该温度探测控制器(9)根据测量的冷却水 补水箱(1)中的水温，能控制水力控制阀（7)开闭和冷却塔补水栗(8)运作。5. 如权利要求3所述的空调系统蒸汽凝结水的回收装置，其特征在于，所述水位探测控 制器(5)为浮球型水位探测控制器。
【文档编号】F24F11/00GK205690625SQ201620557491
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月12日 公开号201620557491.4, CN 201620557491, CN 205690625 U, CN 205690625U, CN-U-205690625, CN201620557491, CN201620557491.4, CN205690625 U, CN205690625U
【发明人】邢跃起
【申请人】上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司