一种溶液式蒸发冷水机组的制作方法

本发明涉及一种空调设备，具体涉及一种溶液式蒸发冷水机组。

背景技术：

在制冷和空调领域，现有的冷水机组主要采用热泵系统，通过蒸发器吸收热量来实现制备低温冷水的目的。这一类型的冷水机组不但结构复杂、设备成本较高，而且耗电量较大，不利于低品位能源的利用，机组的整体能效比较低。同时，其铜管翅片式换热器容易出现脏堵阻碍空气流动，影响了换热效率，且会因滋生细菌、霉斑对空气造成污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种溶液式蒸发冷水机组，其具有结构简单、成本低廉、适应性强、性能稳定、能耗低的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种溶液式蒸发冷水机组，包括由左至右依次设置的第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器；所述第一换热器的上下侧对应设有第一喷淋装置和第一集液槽，第一喷淋装置和第一集液槽分别通过管道与溶液再生装置连接并构成溶液循环回路，第一换热器的两端口分别通过管道对应与第四换热器的两端口连接并构成热交换循环回路；所述第二换热器的上下侧对应设有第二喷淋装置和第二集液槽，第二喷淋装置和第二集液槽分别通过管道与高温冷水源连接并构成喷淋水循环回路；所述第三换热器的两端口分别通过管道与用水末端连接并构成冷水循环回路，空气依次流过第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器的通路设有第一风道；所述高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述溶液再生装置包括第五换热器，第五换热器的上下侧对应设有第三喷淋装置和第三集液槽，第五换热器的两端口分别通过管道与工业废热源连接并构成再生热循环回路，所述溶液循环回路由第一喷淋装置和第一集液槽分别通过管道对应与第三集液槽和第三喷淋装置连接构成，空气流过第五换热器的通路设有第二风道。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述第一换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器均为塑料管换热器，所述第二换热器为塑料填料换热器。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述塑料管换热器由相互连通的多个换热模块组合构成，换热模块包括左主管和右主管，左主管和右主管之间设有多条换热管，左主管和右主管的上下端均设有第一接口，左主管和右主管的前后侧壁上均设有对称分布的第二接口；相邻换热模块通过其第一接口或第二接口相互热熔连通，一换热模块的其中一个第一接口或第二接口通过热熔连接有第一接头，另一换热模块的其中一个第一接口或第二接口通过热熔连接有第二接头，所有换热模块空余的第一接口和第二接口分别通过热熔连接有封堵板。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述左主管和右主管均采用方管结构，左主管和右主管前后侧壁上的第二接口均沿上下方向间隔设置两个。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述换热模块的换热管沿前后方向设有多层，每一层均包括沿上下方向均匀分布的多条换热管，且使相邻层的换热管在上下方向上呈错落分布。

进一步的，本发明一种溶液式蒸发冷水机组，其中，所述溶液循环回路上设有溶液罐。

本发明一种溶液式蒸发冷水机组与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置由左至右依次排列的第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器；并在第一换热器的上下侧对应设置第一喷淋装置和第一集液槽，让第一喷淋装置和第一集液槽分别通过管道与溶液再生装置连接并构成溶液循环回路，让第一换热器的两端口分别通过管道对应与第四换热器的两端口连接并构成热交换循环回路；且在第二换热器的上下侧对应设置第二喷淋装置和第二集液槽，让第二喷淋装置和第二集液槽分别通过管道与高温冷水源连接并构成喷淋水循环回路；让第三换热器的两端口分别通过管道与用水末端连接并构成冷水循环回路，同时，让空气依次流过第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器的通路设置第一风道；其中，高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、适应性强、性能稳定、能耗低的溶液式蒸发冷水机组。机组运行时，在空气依次流过第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器的过程中，首先通过在第一换热器喷淋的盐溶液对空气进行除湿处理，高浓度的盐溶液与空气进行热湿交换，使空气的湿度降低变为干空气；接着通过在第二换热器喷淋的高温冷水对空气进行降温处理，高温冷水与干空气接触产生蒸发并吸收热量，使空气的温度降低变为低温空气；随后低温空气通过第三换热器并与其中的水进行热交换，使水的温度降低从而实现制备冷水的目的；接着空气通过第四换热器并与其中的水进行热交换后排出。在第一换热器处盐溶液与空气进行热湿交换的过程中，产生的相变潜热会通过第一换热器和第四换热器构成的热交换循环回路，传送到第四换热器并由空气带走；除湿后的低浓度盐溶液会通过溶液再生装置再生成高浓度盐溶液。本发明在运行过程中仅有各循环回路中的循环泵消耗少量电能，机组的整体能耗较小，具有较高的能效比。同时，本发明充分利用了自来水、河水、湖水或海水等低品位能源，在降低能耗的基础上，使机组在各类气候环境下均可使用，具有较强的适用性。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种溶液式蒸发冷水机组作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种溶液式蒸发冷水机组的结构示意图；

图2为本发明一种溶液式蒸发冷水机组中塑料管换热器的示意图；

图3为本发明一种溶液式蒸发冷水机组中换热模块的正视图；

图4为本发明一种溶液式蒸发冷水机组中换热模块的俯视图；

图5为本发明一种溶液式蒸发冷水机组中换热模块的立体图；

图6为图5中a位置的局部放大示意图；

图7为图5中b位置的局部放大示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。另外，本发明中的溶液指的就是具有调湿性质的盐溶液，两者应作相同概念理解。

如图1至图7所示本发明一种溶液式蒸发冷水机组的具体实施方式，包括由左至右依次设置的第一换热器1、第二换热器2、第三换热器3和第四换热器4。在第一换热器1的上下侧对应设置第一喷淋装置11和第一集液槽12，让第一喷淋装置11和第一集液槽12分别通过管道与溶液再生装置连接并构成溶液循环回路，且使第一换热器1的两端口分别通过管道对应与第四换热器4的两端口连接并构成热交换循环回路。在第二换热器2的上下侧对应设置第二喷淋装置21和第二集液槽22，让第二喷淋装置21和第二集液槽22分别通过管道与高温冷水源23连接并构成喷淋水循环回路。并使第三换热器3的两端口分别通过管道与用水末端31连接并构成冷水循环回路。同时，让空气依次流过第一换热器1、第二换热器2、第三换热器3和第四换热器4的通路设置第一风道。其中，高温冷水源为自来水、河水、湖水或海水。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、适应性强、性能稳定、能耗低的溶液式蒸发冷水机组。机组运行时，在空气依次流过第一换热器1、第二换热器2、第三换热器3和第四换热器4的过程中，首先通过在第一换热器1喷淋的盐溶液对空气进行除湿处理，高浓度的盐溶液与空气进行热湿交换，使空气的湿度降低变为干空气；接着通过在第二换热器2喷淋的高温冷水对空气进行降温处理，高温冷水与干空气接触产生蒸发并吸收热量，使空气的温度降低变为低温空气；随后低温空气通过第三换热器3并与其中的水进行热交换，使水的温度降低从而实现制备冷水的目的；接着空气通过第四换热器4并与其中的水进行热交换后排出。在第一换热器1处盐溶液与空气进行热湿交换的过程中，产生的相变潜热会通过第一换热器1和第四换热器4构成的热交换循环回路，传送到第四换热器4并由空气带走；除湿后的低浓度盐溶液会通过溶液再生装置再生成高浓度盐溶液。本发明在运行过程中仅有各循环回路中的循环泵消耗电能，机组的能耗较小，提高了整体能效比。同时，本发明通过利用自来水、河水、湖水或海水等低品位能源，在降低能耗的基础上，使机组在各类气候环境下均可使用，具有较强的适用性。

作为具体实施方式，本发明使溶液再生装置设置了第五换热器5，在第五换热器5的上下侧对应设置了第三喷淋装置51和第三集液槽52，并使第五换热器5的两端口分别通过管道与工业废热源53连接并构成再生热循环回路，且让空气流过第五换热器5的通路设置了第二风道。溶液循环回路由第一喷淋装置11和第一集液槽12分别通过管道对应与第三集液槽52和第三喷淋装置51连接构成。这一结构设置在盐溶液循环过程中，一方面，高浓度盐溶液在第一换热器1喷淋时，与空气进行热湿交换后变为低浓度盐溶液，另一方面，低浓度盐溶液在第五换热器5喷淋时，与空气进行热湿交换后变为高浓度盐溶液。本发明通过让第五换热器5与工业废热源连接并构成再生热循环回路，在保证低浓度盐溶液有效再生成高浓度盐溶液的同时，实现了废热利用，相应地降低了机组能耗，提高了整体能效比。

作为优化方案，本具体施方式让第一换热器1、第三换热器3、第四换热器4和第五换热器5均采用了塑料管换热器，这种内冷式的换热器不但材料成本低，换热效率高，而且具有较强的耐腐蚀性能和较长的使用寿命。同时，本具体实施方式让第二换热器2采用了塑料填料换热器，通过绝热的热交换方式有效增强了喷淋水的蒸发冷却效果，且同样具有成本低、耐腐蚀性强、使用寿命长的优点。作为具体实施方式，本发明让塑料管换热器采用了由相互连通的多个换热模块6组合构成的结构形式。换热模块6具体包括左主管61和右主管62，左主管61和右主管62之间通过多条换热管63连通，左主管61和右主管62的上下端均设置了第一接口64，左主管61和右主管62的前后侧壁上均设置了对称分布的第二接口65。组合构成塑料管换热器时，让相邻换热模块通过其第一接口64或第二接口65相互热熔连通，并使一换热模块的其中一个第一接口64或第二接口65通过热熔连接第一接头(图中未示出)，使另一换热模块的其中一个第一接口64或第二接口65通过热熔连接第二接头(图中未示出)，且使所有换热模块空余的第一接口64和第二接口65分别通过热熔连接封堵板(图中未示出)，以便相互连通的换热模块内腔形成封闭空间。这一结构的塑料管换热器具有结构简单、组装方便、可扩展性好的优点，可根据换热量大小选择不同数量的换热模块组合使用，且当有换热管发生断裂或泄露时，只需通过热熔将该换热管封堵后即可继续使用，避免了整体更换换热器造成浪费的问题，相应地延长了使用寿命。需要说明的是，附图2显示的塑料管换热器由四个换热模块6组合构成，但并不限于此，在实际应用中，本发明可根据换热量大小选择性的采用其他数量的换热模块6组合构成塑料管换热器。

作为进一步优化方案，本具体实施方式通过让左主管61和右主管62均采用方管结构，并使左主管61和右主管62前后侧壁上的第二接口65均沿上下方向间隔设置两个，有效减小了水阻力，增强了换热效果。同时，本具体实施方式让换热模块6的换热管63沿前后方向设置了多层，并使每一层均设置了沿上下方向均匀分布的多条换热管63，且使相邻层的换热管63在上下方向上呈错落分布。这一结构设置可有效增强对流换热，提高换热效率。另外，本具体实施方式还在溶液循环回路上设置了溶液罐7，通过溶液罐7可使再生后盐溶液的浓度和温度保持相对稳定，不但增强了机组的运行稳定性，且在废热源断供时使机组在一定时间内仍可正常制备冷水，增强了机组的功能性。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围的限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。