利用太阳能实现溶液再生的冬夏双高效热源塔及换热方法_2

文档序号:9920679阅读:来源:国知局
一种利用太阳能实现溶液再生的冬夏双高效热源塔,夏季工况类似于开式冷却塔,传热传质效果好。填料层下方的翅片盘管换热器的翅片增加了冷却水的传热传质面积,进一步提高了传热传质效率。冬季工况类似于普通闭式热源塔,溶液在翅片盘管换热器内循环,冰点稳定,无安全隐患。翅片盘管换热器一方面与空气进行换热,一方面也与喷淋的防冻液进行换热,换热量高于普通的闭式热源塔。太阳能溶液除霜装置可以利用太阳能对防冻液进行再生,同时吸收的太阳能也通过防冻液传给了翅片盘管换热器,进一步提高了热源塔的得热量。进而实现了夏季冬季双高效,提高了热源塔的换热性能与运行安全性,进一步提高了热源塔热栗机组的综合性能,实现节能。
【附图说明】
[0023]图1为利用太阳能实现溶液再生的冬夏双高效热源塔的示意图;
[0024]图2为太阳能溶液再生装置的大样图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0026]如图1所示,利用太阳能实现溶液再生的冬夏双高效热源塔,其特征在于:包括塔体结构1、换热系统2、喷淋除霜换热系统3和太阳能溶液再生系统4,所述塔体结构I上部设有出风筒1-2,所述塔体结构I的中部设有换热系统2,所述塔体结构I下部设有进风栅1-3;外部空气由进风栅1-3吸入,换热作用于换热系统2后,从出风筒1-2流出;循环换热作用于所述换热系统2内部的循环液与机组连通;循环防冻作用于所述换热系统2的循环防冻液经喷淋除霜换热系统3与太阳能溶液再生系统4并联连接,经过所述太阳能溶液再生系统4再生后的循环防冻液回流至换热系统2。
[0027]所述塔体结构I包括塔体框架1-1,所述塔体框架1-1上部设有出风筒1-2,所述出风筒1-2内设有风机1-4和斜流旋流分离器1-5;所述换热系统2设置在塔体框架1-1内,所述换热系统2与出风筒1-2之间设有斜流折射分离器1-6,所述塔体框架1-1底部两侧开有进风栅 1_3。
[0028]所述换热系统2包括喷淋器2-1、填料层2-2、翅片盘管换热器2-3和储水池2-4,所述喷淋器2-1位于斜流折射分离器1-6下方,所述填料层2-2位于喷淋器2-1下方,所述翅片盘管换热器2-3位于填料层2-2下方,所述储水池2-4位于翅片盘管换热器2-3下方。所述翅片盘管换热器2-3的翅片为疏水性翅片,盘管为低温宽带盘管。
[0029]所述换热系统2还包括泄水阀2-5、系统进液口 2-6和系统出液口 2_10,所述泄水阀
2-5与储水池2-4相连,用于存储和放空换热系统2内的循环液;所述系统进液口2-6通过第一三通2-7分别与喷淋器第一入口 2-14和翅片盘管换热器2-3的入口连接,所述喷淋器第一入口 2-14与第一三通2-7之间设置有第一调节阀2-8,所述翅片盘管换热器2-3的入口与第一三通2-7之间设置有第二调节阀2-9;所述系统出液口 2-10通过第二三通2-11分别与储液池2-4和翅片盘管换热器2-3的出口连接,所述储液池2-4的出口与第二三通2-11之间设置有第四调节阀2-13,所述翅片盘管换热器2-3的出口与第二三通2-11之间设置有第三调节阀2-12 ο
[0030]所述喷淋除霜换热系统3包括溶液栗3-1,所述溶液栗3-1的入口通过第五调节阀
3-3与储水池2-4相连,所述溶液栗3-1的出口通过第三三通3-2分别与喷淋器第二入口3-5和太阳能溶液再生系统4的入口连接,所述第三三通3-2与喷淋器第二入口 3-5之间设置有第六调节阀3-4,所述第三三通3-2与太阳能溶液再生系统4的入口之间设置有第七调节阀
4-5。
[0031]如附图2所示,所述太阳能溶液再生系统4包括太阳能再生装置4-1,所述太阳能再生装置4-1为密封容器,且倾斜设置,所述容器的上表面板4-la为透明板,所述容器的下底面板4-lb为波纹型太阳能集热板,所述太阳能再生装置4-1的开孔与出风筒1-2的接口通过导管及负压室4-2连通,所述接口位于风机1-4的上风向;所述太阳能再生装置4-1分别连接有进液管4-3和出液管4-4,所述进液管4-3的入口与第三三通3-2连接,所述进液管4_3的出口位于太阳能再生装置4-1内部的部分设置有分水器4-li,所述分水器4-li为管状结构,长度方向设置在若干喷口 ;所述出液管4-4的出液端延伸至塔体结构I中的填料层2-2上方。
[0032]利用太阳能实现溶液再生的冬夏双高效热源塔的换热方法,分为夏季模式和冬季模式:
[0033]夏季模式:
[0034]所述第一调节阀2-8、第四调节阀2-13和风机1-4处于打开状态,所述第二调节阀2-9、第六调节阀3-4、第七调节阀4-5、第五调节阀3-3、泄水阀2_5、第三调节阀2_12及溶液栗3-1处于关闭状态;循环液从系统进液口 2-6进入,流经第一调节阀2-8至喷淋器2-1,由喷淋器2-1将循环液均匀喷洒在填料层2-2上,所述循环液在填料层2-2表面形成液膜,并在重力的作用下,由填料层2-2上层逐渐渗透至填料层2-2下层,在此过程中,所述循环液通过由下至上而来的空气流实现第一次冷却降温;循环液继续下行至翅片盘管换热器2-3上,同理实现第二次冷却降温,最后汇流至储液池2-4;所述储液池2-4中的循环液经第四调节阀2-13从系统出液口2-10流出,进入机组冷凝器;由于由下至上的空气流从填料层2-2的上部流出后进入斜流折射分离器1-6,空气中携带的液滴将被除去。空气流出斜流折射分离器1-6后被风机1-4加压后进入斜流旋流分离器1-5中,作进一步汽液分离,最后排出热源塔。
[0035]冬季模式:
[0036]所述第一调节阀2-8、泄水阀2-5和第四调节阀2_13关闭,所述第二调节阀2_9、第六调节阀3-4、第七调节阀4-5、第五调节阀3-3、第三调节阀2-12、风机1-4和溶液栗3-1处于打开状态;循环液从系统进液口 2-6进入,经过第二调节阀2-9进入翅片盘管换热器2-3换热,再通过第三调节阀2-12从系统出液口2-10流出,进入机组蒸发器;所述溶液栗3-1将储液池2-4中的循环防冻液加压至第三三通3-2,一部分循环防冻液经第六调节阀3-4流入喷淋器2-1(从喷淋器第二入口 3-5进入喷淋器2-1),还有一部分循环防冻液经第七调节阀4-5进入至太阳能溶液再生系统4实现溶液再生;进入喷淋器2-1的循环防冻液均匀喷洒至填料层2-2,循环防冻液在填料层2-2表面形成液膜,在重力作用下,由填料层2-2上层渗透至填料层2-2下层,在此过程中,所述循环防冻液通过由下至上而来的空气流实现第一次升温,流出填料层2-2的循环防冻液继续下行至翅片盘管换热器2-3,在翅片上形成液膜并由下至上的空气流实现第二次升温,经两次升温后(循环液流经翅片盘管时,将热量传至翅片换热器2-3,与此同时翅片盘管换热器2-3与空气也有热质交换)的循环防冻液将热量传至翅片盘管换热器2-3内部的循环液后,汇流至储液池2-4;所述太阳能溶液再生系统4中的再生溶液回流至填料层2-2上方参与循环。空气从填料层2-2的上部流出后进入斜流折射分离器1-6,空气中携带的液滴将被除去。由于由下至上的空气流流出斜流折射分离器1-6后被风机1-4加压后进入斜流旋流分离器1-5中,作进一步汽液分离,最后排出热源塔。
[0037]由于由下至上的空气流与循环防冻液进行热质交换时,空气中的水蒸气会进入循环防冻液中,造成溶液浓度下降,冰点升高,故需要太阳能溶液再生装置4-1对其进行再生。由于风机1-4的抽吸作用,与风筒1-5通过软管连接的在负压室4-2将形成一定的负压。进入太阳能溶液再生装置4-1的溶液在分液器的作用下均匀分布在底板4-lb上。太阳能集热板
4-lb吸收太阳能而温度上升,并将热量传给溶液,溶液温度升高。在负压下溶液中的水分可以在较低的温度下被分离出来,并经真空室排出装置外。再生后的溶液经出液管4-4流至填料层2-2,重新参与循环。
[0038]本发明提供了一种冬夏季双高效,并且可以利用太阳能实现溶液再生的热源塔,克服已有开式热源塔及闭式热源塔的不足,为热源塔热栗系统的推广提
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