溶液再生系统的制作方法

本实用新型涉及溶液除湿技术领域，具体而言，涉及一种溶液再生系统。

背景技术：

在溶液除湿过程中，浓度较高的溶液吸收空气中的水分而变成稀溶液，与空气之间热质交换的驱动力降低，最终将失去除湿能力。为了保证溶液的除湿效果，在溶液吸湿后需要对其进行浓缩再生，循环使用以实现连续除湿。

现有技术中的溶液再生系统采用了机械式蒸汽再压缩技术，具体来说，是利用蒸发器进行溶液再生，同时将蒸发器产生的二次蒸汽通入蒸汽压缩机进行升温升压处理后，再输送至蒸发器内作为蒸发器的加热热源，通过对二次蒸汽进行循环回收利用，起到节能和降低系统运行成本的效果。

但由于二次蒸汽的温度较低，与设定温度之间的差值较大，导致在利用蒸汽压缩机使二次蒸汽升温至设定温度时，蒸汽压缩机的能耗较大，从而导致溶液再生系统的运行成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种溶液再生系统，以解决现有技术中的溶液再生系统的蒸汽压缩机的能耗较大，从而导致溶液再生系统的运行成本较高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种溶液再生系统，包括：蒸发器，蒸发器具有冷凝水排出口、进气口和排气口；蒸汽循环管路，蒸汽循环管路连通在排气口和进气口之间；蒸汽压缩机，蒸汽压缩机设置在蒸汽循环管路上；闪蒸罐、第一连接管路和第二连接管路，闪蒸罐具有冷凝水进口和蒸汽出口，冷凝水进口通过第一连接管路与冷凝水排出口连通，蒸汽出口通过第二连接管路与蒸汽循环管路连通，且第二连接管路与蒸汽循环管路之间的连通点位于蒸汽压缩机的蒸汽入口和排气口之间；其中，由冷凝水排出口排出的部分冷凝水在闪蒸罐内转化为水蒸汽，水蒸汽与由排气口排出的二次蒸汽混合后进入蒸汽压缩机，以提升蒸汽压缩机的蒸汽入口处的蒸汽温度。

进一步地，溶液再生系统还包括：疏水阀，疏水阀设置在第一连接管路上。

进一步地，冷凝水排出口为两个，第一连接管路包括主管路和与主管路连通的两个支管路，两个支管路分别与两个冷凝水排出口连通，主管路与闪蒸罐连通；疏水阀设置在主管路上。

进一步地，蒸发器还包括溶液出口和溶液进口；溶液再生系统还包括：溶液循环管路，溶液循环管路连通在溶液出口和溶液进口之间；溶液循环泵，溶液循环泵设置在溶液循环管路上。

进一步地，溶液再生系统还包括：稀溶液流通管路，稀溶液流通管路与溶液循环管路连通，以将稀溶液输送至蒸发器中；浓溶液排出管路，浓溶液排出管路与溶液循环管路连通，以将浓溶液排出。

进一步地，溶液再生系统还包括：出料泵，出料泵设置在浓溶液排出管路上；以当由溶液出口输出的溶液的浓度达到预定值时，控制出料泵处于打开状态；当由溶液出口输出的溶液的浓度低于预定值时，控制出料泵处于关闭状态；稀溶液循环地通入至蒸发器中进行再生形成浓溶液。

进一步地，闪蒸罐还具有冷凝水出口；溶液再生系统还包括：冷凝水预热器，冷凝水预热器位于闪蒸罐的下游，稀溶液流通管路经过冷凝水预热器；冷凝水排出管路，冷凝水排出管路与冷凝水出口连通并经过冷凝水预热器；以使位于冷凝水排出管路内冷凝水对位于稀溶液流通管路内的稀溶液进行预热处理。

进一步地，溶液再生系统还包括：冷凝水泵，冷凝水泵设置在冷凝水排出管路上。

进一步地，溶液再生系统还包括：浓溶液冷却器，浓溶液排出管路经过浓溶液冷却器；稀溶液流通管路经过浓溶液冷却器，以使位于浓溶液排出管路内的浓溶液对位于稀溶液流通管路内的稀溶液进行预热处理。

进一步地，稀溶液流通管路包括并联的第一子稀溶液管路和第二子稀溶液管路，其中，第一子稀溶液管路经过冷凝水预热器；溶液再生系统还包括：浓溶液冷却器，浓溶液排出管路经过浓溶液冷却器，第二子稀溶液管路经过浓溶液冷却器；以使位于浓溶液排出管路内的浓溶液和位于冷凝水排出管路内的冷凝水同时对稀溶液进行预热处理。

应用本实用新型的技术方案，通过在蒸发器和蒸汽压缩机之间增设闪蒸罐，而充分地回收利用了冷凝水的热量。具体来说，由蒸发器产生的冷凝水进入低压的闪蒸罐中，部分冷凝水在闪蒸罐内产生自蒸发转化为水蒸汽，由于蒸发器产生的冷凝水的温度较高，将由冷凝水转化的水蒸汽与二次蒸汽混合后通入蒸汽压缩机，可以提升蒸汽压缩机的蒸汽入口处的蒸汽温度，从而使蒸汽压缩机能够在较低能耗的条件下对水蒸汽与二次蒸汽进行加压升温处理，使其达到设定温度，然后再将达到设定温度的蒸汽作为蒸发器的加热热源，起到节能和降低溶液再生系统运行成本的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的溶液再生系统的工艺流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、二次蒸汽；2、稀溶液；3、浓溶液；4、冷凝水；5、不凝气；10、蒸发器；11、冷凝水排出口；12、进气口；13、排气口；14、溶液出口；15、溶液进口；20、蒸汽循环管路；30、蒸汽压缩机；40、闪蒸罐；41、冷凝水进口；42、蒸汽出口；43、冷凝水出口；50、第一连接管路；51、主管路；52、支管路；60、第二连接管路；70、疏水阀；80、溶液循环管路；90、溶液循环泵；100、稀溶液流通管路；101、第一子稀溶液管路；102、第二子稀溶液管路；110、浓溶液排出管路；120、出料泵；130、冷凝水预热器；140、冷凝水排出管路；150、冷凝水泵；160、浓溶液冷却器；170、蒸汽阀门；180、排气阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的溶液再生系统的蒸汽压缩机的能耗较大，从而导致溶液再生系统的运行成本较高的问题，本实用新型提供了一种溶液再生系统。

如图1所示，溶液再生系统包括蒸发器10、蒸汽循环管路20、蒸汽压缩机30、闪蒸罐40、第一连接管路50和第二连接管路60，蒸发器10具有冷凝水排出口11、进气口12和排气口13，蒸汽循环管路20连通在排气口13和进气口12之间，蒸汽压缩机30设置在蒸汽循环管路20上，闪蒸罐40具有冷凝水进口41和蒸汽出口42，冷凝水进口41通过第一连接管路50与冷凝水排出口11连通，蒸汽出口42通过第二连接管路60与蒸汽循环管路20连通，且第二连接管路60与蒸汽循环管路20之间的连通点位于蒸汽压缩机30的蒸汽入口和排气口13之间；其中，由冷凝水排出口11排出的部分冷凝水在闪蒸罐40内转化为水蒸汽，水蒸汽与二次蒸汽1混合后进入蒸汽压缩机30，以提升蒸汽压缩机30的蒸汽入口处的蒸汽温度。

在本申请中，通过在蒸发器10和蒸汽压缩机30之间增设闪蒸罐40，而充分地回收利用了冷凝水的热量。具体来说，闪蒸罐40与蒸汽压缩机30的蒸汽入口连通，闪蒸罐40内为负压状态，由蒸发器10产生的冷凝水进入低压的闪蒸罐40中，部分冷凝水在闪蒸罐40内产生自蒸发转化为水蒸汽，由于蒸发器10产生的冷凝水的温度较高，将由冷凝水转化的水蒸汽与由排气口13排出的二次蒸汽1混合后通入蒸汽压缩机30，可以提升蒸汽压缩机30的蒸汽入口处的蒸汽温度，从而使蒸汽压缩机30能够在较低能耗的条件下对水蒸汽与二次蒸汽1进行加压升温处理，使其达到设定温度，然后再将达到设定温度的蒸汽作为蒸发器10的加热热源，起到节能和降低溶液再生系统运行成本的效果。

如图1所示，溶液再生系统还包括疏水阀70，疏水阀70设置在第一连接管路50上。其中，疏水阀70起到阻汽排水的作用，防止蒸汽逸出，仅使冷凝水排出。

可选地，第二连接管路60上设置有蒸汽阀门170，当蒸汽阀门170处于开启状态时，有闪蒸罐40闪蒸处理得到的水蒸汽能够通过第二连接管路60输送至蒸汽压缩机30的蒸汽入口处；当蒸汽阀门170处于关闭状态时，仅有二次蒸汽1通入蒸汽压缩机30的蒸汽入口处；调节蒸汽阀门170的开度，使系统运行达到平衡。

可选地，蒸发器10具有排气管路和设置在排气管路上的排气阀180，使系统中的不凝气5可以由排气阀180排出至外部环境中。

可选地，不凝气5是指不能冷凝参与传热的气体。

本申请提供的溶液再生系统可以应用在溶液除湿领域，尤其是深度除湿领域，用于对除湿溶液进行再生处理。其中，除湿溶液为氯化锂溶液、溴化锂溶液或氯化钙溶液。由于除湿溶液的浓度越高，除湿效果越好，相应地再生温度也越高。本申请提供的溶液再生系统的蒸发器10的加热热源具有较高的温度并能够循环利用，从而能够提升溶液再生系统的使用性能，降低溶液再生系统的能耗，降低溶液再生系统的运行成本。

如图1所示，冷凝水排出口11为两个，第一连接管路50包括主管路51和与主管路51连通的两个支管路52，两个支管路52分别与两个冷凝水排出口11连通，主管路51与闪蒸罐40连通；疏水阀70设置在主管路51上。

可选地，蒸发器10为横管降膜蒸发器。

如图1所示，蒸发器10还包括溶液出口14和溶液进口15；溶液再生系统还包括溶液循环管路80和溶液循环泵90，溶液循环管路80连通在溶液出口14和溶液进口15之间，溶液循环泵90设置在溶液循环管路80上。这样，蒸发器10、溶液循环管路80和溶液循环泵90形成溶液循环子系统，稀溶液2通入蒸发器10内，并在蒸发器10内喷淋，在蒸发器10的加热热源的加热作用下，稀溶液2中的水分蒸发，浓度增大，但由于稀溶液2在蒸发器10内停留的时间有限，稀溶液2中的一些水分来不及蒸发，因此，通过溶液循环子系统使经过一次再生的稀溶液2再次回到蒸发器10内进行多次再生，直至稀溶液2的浓度提升至预定值时达到系统平衡状态，稀溶液2转化为浓溶液3。

如图1所示，溶液再生系统还包括稀溶液流通管路100和浓溶液排出管路110，稀溶液流通管路100与溶液循环管路80连通，以将稀溶液输送至蒸发器10中，浓溶液排出管路110与溶液循环管路80连通，以将浓溶液3排出。这样，当稀溶液2转化为浓溶液3后，通过浓溶液排出管路110将浓溶液3排出至溶液除湿空调的除湿侧；当浓溶液3在除湿侧吸水转化为稀溶液2后，再通过稀溶液流通管路100输送至溶液循环子系统中进行溶液再生，进而实现溶液除湿空调的长期稳定地除湿作业，保证溶液除湿空调的除湿效果。

如图1所示，溶液再生系统还包括出料泵120，出料泵120设置在浓溶液排出管路110上；以当由溶液出口14输出的溶液的浓度达到预定值时，控制出料泵120处于打开状态；当由溶液出口14输出的溶液的浓度低于预定值时，控制出料泵120处于关闭状态；稀溶液2循环地通入至蒸发器10中进行再生形成浓溶液3。

可选地，本申请提供的溶液再生系统包括浓度检测装置，用于监测由蒸发器10的溶液出口14排出的溶液的浓度。

可选地，浓度检测装置与出料泵120信号连接，以当浓度检测装置检测到由蒸发器10的溶液出口14排出的溶液的浓度达到预定值时，控制出料泵120处于打开状态，提升了溶液再生系统的自动化程度。

如图1所示，闪蒸罐40还具有冷凝水出口43；溶液再生系统还包括冷凝水预热器130和冷凝水排出管路140，冷凝水预热器130位于闪蒸罐40的下游，稀溶液流通管路100经过冷凝水预热器130，冷凝水排出管路140与冷凝水出口43连通并经过冷凝水预热器130；以使位于冷凝水排出管路140内冷凝水4对位于稀溶液流通管路100内的稀溶液2进行预热处理。这样，本申请提供的溶液再生系统进一步地回收利用了冷凝水的热量，从而不再需要增加额外的预热热源，降低了溶液再生系统的生产成本和运行成本。

如图1所示，溶液再生系统还包括冷凝水泵150，冷凝水泵150设置在冷凝水排出管路140上。

可选地，溶液再生系统还包括浓溶液冷却器160，浓溶液排出管路110经过浓溶液冷却器160；稀溶液流通管路100经过浓溶液冷却器160，以使位于浓溶液排出管路110内的浓溶液3对位于稀溶液流通管路100内的稀溶液2进行预热处理。这样，本申请提供的溶液再生系统回收利用了浓溶液3的热量，从而不再需要增加额外的预热热源，进一步地提升了溶液再生系统的使用性能。

如图1所示，稀溶液流通管路100包括并联的第一子稀溶液管路101和第二子稀溶液管路102，其中，第一子稀溶液管路101经过冷凝水预热器130；溶液再生系统还包括：浓溶液冷却器160，浓溶液排出管路110经过浓溶液冷却器160，第二子稀溶液管路102经过浓溶液冷却器160；以使位于浓溶液排出管路110内的浓溶液3和位于冷凝水排出管路140内的冷凝水4同时对稀溶液2进行预热处理。这样，有利于提升对稀溶液2进行预热的效率。

溶液除湿是通过溶液与空气表面的水蒸气分压力差来进行质传递，二者直接接触，溶液的浓度越大，温度越低，除湿能力越强。除湿过程中，溶液浓度越来越稀，需要浓缩再生后方可循环利用，使除湿过程持续下去。

传统的溶液除湿空调机组中常用加热法进行溶液再生，使高温溶液在空气中喷淋，由空气带走蒸发掉的水分，从而提高溶液的浓度。溶液的热源可以来自于外接蒸汽、太阳能集热、电加热、热泵系统中的冷凝热以及其他的余热回收利用。溶液再生的热源会受到诸多条件的限制，比如外接蒸汽要求使用场合配有锅炉，而且耗能比较大；太阳能利用受自然条件影响较大，若阴雨天气则会供热不稳定；电加热运行费用较高无法保证经济性能；热泵系统在再生热量要求大的情况下可能需要提高配置，造成系统COP降低；余热回收会受到地理自然条件的制约，对冷热量匹配度要求高。

本申请提供的溶液再生系统采用了机械式蒸汽再压缩技术，启动时先利用外部热源将稀溶液2预热至设定温度，进入蒸发器10内沸腾蒸发，将由蒸发器10排出的二次蒸汽1通过蒸汽压缩机30进行压缩处理，提高焓值之后作为蒸发器10的加热蒸汽循环使用，全程仅需消耗电能，而不受外部条件限制，可节能80％以上。同时，本申请提供的溶液再生系统利用闪蒸罐40对加热蒸汽产生的冷凝水进行回收利用，加热蒸汽产生的冷凝水的温位较高，冷凝水在闪蒸罐40内闪蒸处理，部分冷凝水转化为水蒸汽，水蒸汽与二次蒸汽1一起进入蒸汽压缩机30中，提高了蒸汽压缩机30的吸气温位，降低了蒸汽压缩机30的功耗，未转化为水蒸汽的冷凝水则排出用于预热稀溶液2，最大限度回收了冷凝水的热量，提高了溶液再生系统的节能性，全程除启动外，无需外部热源。当溶液浓度如果达到要求时，通过出料泵120将浓溶液泵送至浓溶液冷却器160处被稀溶液2回收热量后，再进入除湿侧继续进行空气除湿过程，如果浓度不合格则使溶液随溶液循环泵90在蒸发器10内继续蒸发浓缩。本申请提供的溶液再生系统在运行过程中，最大程度地对自身能量进行了热回收，提高了溶液再生系统的再生效率。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。