超重力热源塔防冻溶液再生装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及动力设备技术领域，具体是一种超重力热源塔防冻溶液再生装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 热源塔热栗系统可以在冬天以室外空气为低温热源，从空气中吸收低品位热量， 按热栗模式工作，运行稳定，具有较好的技术经济潜力，在近年来得到较多关注和应用，其 主要特点是利用防冻溶液与空气在热源塔中进行热质交换，可有效吸收空气中的显热及潜 热，并且不受水蒸汽凝结后结霜的影响，避免了运行过程中的除霜操作。由于防冻溶液吸收 了空气中的水分，因此需要对其进行再生，再生的方法有热力再生和反渗透再生两种方式， 其中热力再生效率不高，系统较复杂，反渗透再生利用水栗将溶液增压到高压（IOMpa以 上），将溶液中的水分通过膜反渗透出去，使得溶液重新得以浓缩再生，这种方式系统较简 单，可操作性强。但目前，对防冻溶液进行反渗透再生所面临的问题有两个:一是防冻溶液 由于浓度较高，为了防止渗透压过大，稀溶液循环倍率会较大，如果将高压浓溶液直接排 放，会造成较大的压力能损失，但要回收该液体压力能，又需要使用价格昂贵的液体能量回 收器，极大地降低了技术经济价值。另一方面，反渗透过程中使用的高压水栗具有压缩环节 多，动静转换损失大，效率较低的缺点，而且由于热源塔热栗系统中需要反渗透的水量很 小，也难以选到合适的高压栗。
[0003] 这样，有必要对现有的热源塔防冻溶液反渗透再生装置进行改进，使得其不要能 量回收器，又达到液体压力能的回收效果，同时避免使用高压栗以提高系统效率。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的超重力热源塔防冻溶液再生装 置及方法。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种超重力热源塔防冻溶液再生装置，包括 热源塔，稀溶液栗，回热器，加热器和超重力再生器;所述热源塔的热源塔稀溶液出口、稀溶 液栗、回热器的吸热管道、加热器的吸热管道、超重力再生器的稀溶液进口之间依次相互连 接;超重力再生器的浓溶液出口、回热器的放热管道、热源塔的热源塔浓溶液进口之间依次 相互连接。
[0006] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的改进:所述的超重力再生 器包括反渗透器、浓溶液水箱;所述反渗透器通过反渗透器稀溶液进口与加热器的吸热管 道相互连通;所述反渗透器通过反渗透器浓溶液出口与浓溶液水箱相连通;所述浓溶液水 箱与回热器的放热管道相连通。
[0007] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述反渗透 器与反渗透器稀溶液进口之间通过管道I相互连接;所述反渗透器与反渗透器浓溶液出口 之间通过管道Π 相互连接;所述加热器的吸热管道的吸热管道上设置稀溶液进口通过滑动 密封接口与反渗透器稀溶液进口相连通;所述反渗透器、滑动密封接口及其管道I均固定在 转轴上。
[0008] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述反渗透 器浓溶液出口在浓溶液水箱正上方;所述浓溶液水箱为上方开口的容器;所述回热器的放 热管道上设置有浓溶液出口与浓溶液水箱之间相互连通。
[0009] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述浓溶液 出口与浓溶液水箱之间设置有浓溶液栗。
[0010] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述反渗透 器内设置有反渗透膜;所述反渗透膜的一侧分别通过管道I、管道Π 连接反渗透器稀溶液进 口和反渗透器浓溶液出口；所述反渗透膜的另外一侧设置出水口。
[0011] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述反渗透 器安装在转轴的回转半径上，反渗透器稀溶液进口和反渗透器浓溶液出口布置在转轴的轴 心位置。
[0012] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述反渗透 器的数量为一个或多个；当设置有多个反渗透器时，反渗透器及其连接管道绕转轴的轴心 对称布置;所述连接管道为管道I和管道Π 。
[0013] 作为对本发明所述的超重力热源塔防冻溶液再生装置的进一步改进:所述超重力 再生器底部的排水口；所述出水口与排水口之间相互连通。
[0014] 超重力热源塔防冻溶液再生方法:包括热源塔的大循环步骤和超重力再生器的小 循环步骤;所述热源塔的大循环步骤如下：热源塔流出的稀防冻溶液通过稀溶液栗加压后 流入回热器的吸热管道，吸收回热器的放热管道中浓防冻溶液所释放的热量后，温度增加， 然后进入加热器的吸热管道，吸收外部低温热源释放的热量后，温度进一步升高，然后通过 与超重力再生器连通的稀溶液进口进入超重力再生器内进行再生，变成浓防冻溶液，然后 进入回热器的放热管道，将热量释放给回热器的吸热管道中的稀防冻溶液后，温度降低，最 后流入热源塔内；所述超重力再生器的小循环步骤如下:超重力再生器中的转轴带动反渗 透器及其连接管道旋转，产生离心力;稀防冻溶液流入从稀溶液进口通过滑动密封接口进 入反渗透器稀溶液进口，在离心力和压差的共同作用下在管道I中流动到反渗透器时被增 压到超高压，超高压稀防冻溶液进入反渗透器，在反渗透器中，稀防冻溶液中的水分通过半 透膜后，稀溶液变为浓溶液，之后，浓溶液通过管道Π 从反渗透器液体出口流出，在离心力 和压差的共同作用下在管道Π 中流动到转轴的轴心位置处的反渗透器浓溶液出口时，压力 降低，成为低压浓防冻溶液;低压浓防冻溶液在重力作用下落入其正下方的浓溶液水箱内， 浓防冻溶液再从浓溶液水箱流出，经浓溶液栗加压后，压力增加，然后从浓溶液出口流出； 从半透膜透过的水从反渗透器的出水口流出后被高速甩出，收集后从超重力再生器底部的 排水口排出；如此循环，实现稀防冻溶液的连续再生过程。
[0015] 本发明与现有热源塔热栗的反渗透装置相比，具有以下优点：
[0016] 1)无需能量回收器，液体压力能可自动高效回收。
[0017 ] 2)利用转轴输出的轴功直接对溶液增压，无需高压栗。
[0018] 3)系统构造简单，具有更高的技术经济价值。
【附图说明】
[0019] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0020] 图1是本发明的主要结构示意图；
[0021] 图2是图1中超重力再生器7的主要结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1、图1~图2给出了一种超重力热源塔防冻溶液再生装置及方法。超重力热 源塔防冻溶液再生装置包括热源塔1，稀溶液栗2,回热器3,加热器4和超重力再生器7。
[0023] 热源塔1的热源塔稀溶液出口、稀溶液栗2、回热器3的吸热管道、加热器4的吸热管 道、超重力再生器7的稀溶液进口6之间依次相互连接。超重力再生器7的浓溶液出口 5、回热 器3的放热管道、热源塔1的热源塔浓溶液进口之间依次相互连接。
[0024] 以上所述的超重力再生器7包括反渗透器72、稀溶液进口 6、浓溶液出口 5、滑动密 封接口 71、转轴74、浓溶液水箱76和浓溶液栗77。其中反渗透器72、滑动密封接口 71及其连 接管道是机械固定的，可绕转轴74同轴旋转(转轴水平布置），是运动部件。稀溶液进口6、浓 溶液出口 5、浓溶液水箱76和浓溶液栗77是固定部件。
[0025] 反渗透器72通过相关管道(管道I、管道Π)分别连接有反渗透器稀溶液进口 70和 反渗透器浓溶液出口 73(该反渗透器72与反渗透器稀溶液进口 70之间通过管道I相互连接； 该反渗透器72与反渗透器浓溶液出口 73之间通过管道Π 相互连接）。在使用的时候，通过这 部分管道I、管道Π 延长液体被作用(如离心作用）的时间。
[0026] 稀溶液进口 6通过滑动密封接口 71连接反渗透器稀溶液进口 70，反渗透器稀溶液 进口 70通过管道I连接反渗透器72，反渗透器72通过管道Π 连接反渗透器浓溶液出口 73。反 渗透器72内安装有半透膜，允许水分子通过。反渗透器72中半透膜的一侧分别连接反渗透 器稀溶液进口 70和反渗透器浓溶液出口 73(通过管道I、管道Π )，半透膜的另一侧连接出水 □ 75。
[0027] 反渗透器72、滑动密封接口 71及其管道I均固定在转轴74上（由反渗透器72、滑动 密封接口 71均固定在转轴74上可知，管道Π 在转轴74转动的时候，必定是会随着转轴74转 动，并产生相应的离心力）。具体的，该反渗透器72安装在绕转轴74的回转半径上，反渗透器 稀溶液进口 70和反渗透器浓溶液出口 73布置在转轴74的轴心位置。且反渗透器72可为一个 或多个，当有多个时，反渗透器72及其连接管道(管道I、管道Π )可绕转轴74的轴心对称布 置。
[0028] 反渗透器浓溶液出口 73布置在浓溶液水箱76的正上方，浓溶液水箱76通过浓溶液 栗77连接浓溶液出口 5;该浓溶液水箱76为上不封口的水箱，反渗透器浓溶液出口 73流出的 浓溶液滴入浓溶液水箱76内。
[0029] 以上所述的结构中，所运行的工质均为防冻溶液，其防冻溶液为氯化钙溶液。
[0030] 实际使用的步骤如