一种利用余热进行耦合除湿的系统的制作方法

文档序号:13382260阅读:213来源:国知局

本实用新型涉及一种利用余热进行耦合除湿的系统,是一种能够利用余热进行不间断仓储空间除湿的系统,属于余热除湿技术领域。



背景技术:

尿素具有吸湿性强、易结块、易潮解的特点,因此散装的尿素不能存放在潮湿的环境中。而相当一部分的尿素工厂位于潮湿地区,生产出的尿素直接存放在仓库中,为保证储藏货品的质量,使用除湿技术进行湿度控制是一种必要的手段。

制冷除湿、热电除湿、吸附除湿、吸收除湿、膜除湿等吸湿方法各有优劣,单靠一种方式进行除湿,在除湿效率和节能性方面就显得不足,因此有研究认为采用多技术耦合除湿,可以增强系统除湿效率。

溴化锂吸收式制冷机,可以采用85-140℃的热水作为驱动热源,提供10℃左右的低温冷冻水。固体吸湿材料如硅胶的再生温度在100℃左右,通常采用电加热、蒸汽加热等方式进行再生,再生的吸湿材料可以循环利用。

尿素厂本身的生产工艺便产生很多的废热,比如吸收冷却塔的内循环水,温度高达100℃左右,直接排放到环境中进行冷却是对能源的浪费,同时有研究表明利用这种温度的废热驱动溴化锂机组进行制冷是可行的。

现在还没有一种结构设计合理,使用方便,能够有效使用尿素厂工艺余热进行耦合除湿的系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于整合现有各项技术,从而提供一种能充分利用尿素生产余热进行连续除湿、介质再生和空气调温等功能,减少废热排放,提升系统经济效益的利用余热进行耦合除湿的系统。本实用新型能够有效地利用尿素生产余热和溴冷机冷却余热,既能对湿空气进行连续除湿,又能进行除湿介质再生,还能对空气进行温度调节。本实用新型第一利用尿素工艺余热制备冷冻水、加热热媒水,梯级利用余热,降低了系统的能源消耗,提升了系统的经济效益;第二充分利用溴冷机冷却水余热,避免了热污染,进一步提升系统的余热利用效率;第三两级串联除湿方式,能够有效去除空气中的水分,确保储藏室的湿度满足要求;第四连续除湿的同时除湿介质也能轮流得到再生,系统可靠性好;第五能够对出口的干空气进行温度调节,进一步提升了除湿系统的适应性。本实用新型的耦合除湿系统余热利用效率高,经济效益好,能够很好地满足大型储物空间除湿的要求。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该利用余热进行耦合除湿的系统包括溴冷机,其结构特点在于:还包括冷冻水输送管道、冷却除湿器、冷冻水回流管道、湿空气管道、气体三通阀、一次除湿后空气管道、调温型除湿装置、除湿空气旁通管道、干空气排出管道、冷却水进水管道、冷却水出水管道、冷却水三通阀、冷却水排出管道、冷却水余热利用管道、低温热交换器、高温热交换器、热水三通阀、空气调温水管道、再生热媒管道、尿素废水排出管道、一次降温后废水管道、二次降温后废水管道和废水排出管道,所述溴冷机的冷冻水出口通过冷冻水输送管道与冷却除湿器的水侧进口连接,所述冷却除湿器的水侧出口通过冷冻水回流管道与溴冷机的冷冻水进口连接,所述湿空气管道与冷却除湿器的空气侧进口连接,所述冷却除湿器的空气侧出口与气体三通阀的进口连接,所述气体三通阀的直通出口通过一次除湿后空气管道与调温型除湿装置的空气进口连接,所述气体三通阀的旁通出口通过除湿空气旁通管道与调温型除湿装置的旁通进口连接,所述调温型除湿装置的空气出口与干空气排出管道连接;所述冷却水进水管道与溴冷机的冷却水进口连接,所述溴冷机的冷却水出口通过冷却水出水管道与冷却水三通阀的进口连接,所述冷却水三通阀的直通出口与冷却水排出管道连接,所述冷却水三通阀的旁通出口通过冷却水余热利用管道与低温热交换器的余热水侧入口连接,所述低温热交换器的余热水侧出口与高温热交换器的余热水侧进口连接,所述高温热交换器的余热水侧出口与热水三通阀的进口连接,所述热水三通阀的旁通出口通过空气调温水管道与调温型除湿装置的调温水进口连接,所述热水三通阀的直通出口通过再生热媒管道与调温型除湿装置的再生热媒进口连接;所述尿素废水排出管道与高温热交换器的废水侧进口连接,所述高温热交换器的废水侧出口通过一次降温后废水管道与溴冷机的驱动热源进口连接,所述溴冷机的驱动热源出口通过二次降温后废水管道与低温热交换器的废水侧进口连接,所述低温热交换器的废水侧出口与废水排出管道连接。

作为优选,本实用新型所述冷却除湿器是冷凝除湿装置。

作为优选,本实用新型所述低温热交换器和高温热交换器均为耐腐蚀高效热交换器。

作为优选,本实用新型所述调温型除湿装置集连续除湿、介质再生和空气调温等功能为一体的多功能调温除湿装置。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:(1)利用尿素工艺余热制备冷冻水、加热热媒水,梯级利用余热,降低了系统的能源消耗,提升了系统的经济效益;(2)充分利用溴冷机冷却水余热,避免了热污染,进一步提升系统的余热利用效率;(3)两级串联除湿方式,能够有效去除空气中的水分,确保储藏室的湿度满足要求;(4)连续除湿的同时除湿介质也能轮流得到再生,系统可靠性好;(5)能够对出口的干空气进行温度调节,进一步提升了除湿系统的适应性;(6)结构设计合理,构思独特,运行平稳,可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例中利用余热进行耦合除湿的系统的结构示意图。

图中:1、溴冷机;2、冷冻水输送管道;3、冷却除湿器;4、冷冻水回流管道;5、湿空气管道;6、气体三通阀;7、一次除湿后空气管道;8、调温型除湿装置;9、除湿空气旁通管道;10、干空气排出管道;11、冷却水进水管道;12、冷却水出水管道;13、冷却水三通阀;14、冷却水排出管道;15、冷却水余热利用管道;16、低温热交换器;17、高温热交换器;18、热水三通阀;19、空气调温水管道;20、再生热媒管道;21、尿素废水排出管道;22、一次降温后废水管道;23、二次降温后废水管道;24、废水排出管道。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1,本实施例中利用余热进行耦合除湿的系统包括溴冷机1、冷冻水输送管道2、冷却除湿器3、冷冻水回流管道4、湿空气管道5、气体三通阀6、一次除湿后空气管道7、调温型除湿装置8、除湿空气旁通管道9、干空气排出管道10、冷却水进水管道11、冷却水出水管道12、冷却水三通阀13、冷却水排出管道14、冷却水余热利用管道15、低温热交换器16、高温热交换器17、热水三通阀18、空气调温水管道19、再生热媒管道20、尿素废水排出管道21、一次降温后废水管道22、二次降温后废水管道23、废水排出管道24。其中,冷却除湿器3可以为冷凝除湿装置,调温型除湿装置8可以为多功能调温除湿装置,低温热交换器16和高温热交换器17均可以为耐腐蚀高效热交换器。

本实施例中溴冷机1的冷冻水出口通过冷冻水输送管道2与冷却除湿器3的水侧进口连接,冷却除湿器3的水侧出口通过冷冻水回流管道4与溴冷机1的冷冻水进口连接,湿空气管道5与冷却除湿器3的空气侧进口连接,冷却除湿器3的空气侧出口与气体三通阀6的进口连接,气体三通阀6的直通出口通过一次除湿后空气管道7与调温型除湿装置8的空气进口连接,气体三通阀6的旁通出口通过除湿空气旁通管道9与调温型除湿装置8的旁通进口连接,调温型除湿装置8的空气出口与干空气排出管道10连接。

本实施例中冷却水进水管道11与溴冷机1的冷却水进口连接,溴冷机1的冷却水出口通过冷却水出水管道12与冷却水三通阀13的进口连接,冷却水三通阀13的直通出口与冷却水排出管道14连接,冷却水三通阀13的旁通出口通过冷却水余热利用管道15与低温热交换器16的余热水侧入口连接,低温热交换器16的余热水侧出口与高温热交换器17的余热水侧进口连接,高温热交换器17的余热水侧出口与热水三通阀18的进口连接,热水三通阀18的旁通出口通过空气调温水管道19与调温型除湿装置8的调温水进口连接,热水三通阀18的直通出口通过再生热媒管道20与调温型除湿装置8的再生热媒进口连接。

本实施例中尿素废水排出管道21与高温热交换器17的废水侧进口连接,高温热交换器17的废水侧通过一次降温后废水管道22与溴冷机1的驱动热源进口连接,溴冷机1的驱动热源出口通过二次降温后废水管道23与低温热交换器16的废水侧进口连接,低温热交换器16的废水侧出口与废水排出管道24连接。

本实施例中的利用余热进行耦合除湿的系统包括以下通道:冷冻水从溴冷机1中排出,进入冷却除湿器3后返回溴冷机1形成冷冻水循环通道;湿空气进入冷却除湿器3,随后通过气体三通阀6直通出口进入调温型除湿装置8后排出,形成除湿空气通道;湿空气通过气体三通阀6的旁通出口进入调温型除湿装置8形成湿空气旁通通道;冷却水进入溴冷机1后通过冷却水三通阀13的直通出口排出,形成冷却水排出通道;冷却水通过冷却水三通阀13的旁通出口后,依次进入低温热交换器16和高温热交换器17,随后通过热水三通阀18的直通出口进入调温型除湿装置8形成再生热媒通道;热水通过热水三通阀18旁通出口进入调温型除湿装置8形成调温热水通道;尿素废水进入高温热交换器17,再进入溴冷机1,随后进入低温热交换器16后排出形成工艺废热利用通道。

本实施例中的利用余热进行耦合除湿的系统的运行步骤如下。

(1)当尿素开始生产时,废热水通过高温热交换器17进行一次换热,随后进入溴冷机1驱动设备制造冷冻水,降温后废水再进入低温热交换器16换热后排出,此时溴冷机1提供冷冻水给冷却除湿器3进行除湿作业,冷却水进入溴冷机1对设备进行冷却,部分冷却水从冷却水三通阀13直通出口排出。

(2)冷却水三通阀13旁通出口保持一度的开度,部分冷却水依次进入低温热交换器16和高温热交换器17进行换热,随后部分热水进入调温型除湿装置8中的工质再生设备内进行工作,另一部分热水进入调温型除湿装置8中调温设备内进行工作,冷却水三通阀13开度根据除湿工质再生情况决定,热水三通阀18开度根据干空气温度要求决定。

(3)湿空气依次进入冷却除湿器3和调温型除湿装置8进行串级除湿,除湿后的干空气升温后送入仓库,也可以不升温直接进入仓库;当除湿介质需要再生时,气体三通阀6切换到旁通通路进行除湿,除湿与再生过程同步进行,保证了系统的可靠性。

此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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