專利名稱：一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)用的冷熱水機組技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶防凍液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組。
背景技術(shù)：
采用冷卻塔向室外空氣中取熱并為冬季的水冷式冷熱水機組提供熱能，是實現(xiàn)高效、穩(wěn)定供熱的重要途徑，與空氣源熱泵相比，其換熱效率高，節(jié)省換熱器材料，可實現(xiàn)連續(xù)供熱，具有顯著的節(jié)能減排前景。但是，目前常用的水冷式冷熱水機組中，當(dāng)冷卻塔中的載冷劑(冷卻水)溫度低于o°c時，載冷劑就會凍結(jié)成冰，使冷卻塔及其連接的部件可能存在膨脹裂損的危險，這時若能得到合適濃度的防凍溶液，可以保證各部件在低溫下正常工作。此外，在熱泵工況時，冷卻塔向空氣取熱后，空氣的溫度降低，會使空氣中的水分冷凝，此部分 冷凝水進入防凍溶液中，又將導(dǎo)致防凍溶液稀釋，隨著防凍溶液濃度降低，防凍溶液的冰點會提高，如不及時提高防凍溶液的濃度(或稱溶液再生)，冷卻塔內(nèi)的溶液池、水泵等部件仍有膨脹裂損的風(fēng)險。為解決這個問題，目前多將被稀釋的溶液添加高濃度的防凍劑，將溢流出來的被稀釋的防凍溶液存放在室內(nèi)或地下的溶液儲存罐內(nèi)，待室外溫度升高后，再將稀溶液泵入冷卻塔內(nèi)，利用空氣中的能量實現(xiàn)溶液再生，但該方法需要很高濃度的防凍劑、大容量的濃溶液與稀溶液儲存罐，導(dǎo)致防凍劑使用量大、溶液儲存空間龐大、初投資極高和增加防凍劑的運行費用，極大地限制了冷卻塔作為熱泵取熱裝置的空調(diào)冷熱水機組在低溫地區(qū)的適用范圍。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全可靠、可穩(wěn)定提高防凍溶液濃度，并且能實現(xiàn)熱量回收的帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，該機組的使用可有效降低制冷空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運行成本。本實用新型的技術(shù)方案為一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，包括壓縮機、水冷式冷凝器、冷卻塔、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和防凍溶液再生熱回收裝置，壓縮機一端的接口分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，壓縮機另一端的接口也分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，節(jié)流裝置兩端分別連接水冷式冷凝器的液體管和蒸發(fā)器的液體管，水冷式冷凝器、冷卻塔和防凍溶液再生熱回收裝置依次連接形成冷卻水系統(tǒng)；防凍溶液再生熱回收裝置包括再生容器和水蒸汽冷凝熱回收器，再生容器與水蒸汽冷凝熱回收器之間通過水蒸汽通道連接；再生容器內(nèi)設(shè)有加熱器，再生容器通過低濃度防凍溶液通道與冷卻塔的防凍溶液出口端連接，再生容器通過高濃度防凍溶液通道與水冷式冷凝器的防凍溶液進口端連接，水冷式冷凝器的防凍溶液進口端還與冷卻塔的防凍溶液出口端連接，水冷式冷凝器的防凍溶液出口端與冷卻塔的防凍溶液進口端連接；水蒸汽冷凝熱回收器內(nèi)設(shè)有熱交換器，熱交換器上分別設(shè)有熱交換介質(zhì)進口和熱交換介質(zhì)出口，水蒸汽冷凝熱回收器上還設(shè)有冷凝水出口。所述熱交換器內(nèi)的熱交換介質(zhì)為供熱循環(huán)水，熱交換器上的熱交換介質(zhì)進口和熱交換介質(zhì)出口分別外接供熱循環(huán)水系統(tǒng)。所述高濃度防凍溶液通道上設(shè)有溶液泵。所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；其中，制冷出口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第一制冷閥，制冷進口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第二制冷閥，制熱出口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第一熱泵閥，制熱進口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第二熱泵閥。所述熱交換器內(nèi)的熱交換介質(zhì)為機組制冷劑，熱交換介質(zhì)進口通過第三熱泵閥與節(jié)流裝置連接，熱交換介質(zhì)出口與壓縮機連接。
·[0010]所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機一端的接口處設(shè)有第一二位三通換向閥，壓縮機另一端的接口設(shè)有第二二位三通換向閥，第一二位三通換向閥的兩個進口分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管連接，第二二位三通換向閥的兩個出口也分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管連接。所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機上同時作為制冷出口和制熱出口的接口處設(shè)有四通換向閥，四通換向閥的另外三個接口分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管、蒸發(fā)器的氣體管和壓縮機上同時作為制冷進口和制熱進口的接口連接。上述裝置結(jié)構(gòu)中，所述加熱器采用電阻式、電磁式、蒸汽式、燃氣式、燃油式或油熱式的加熱器，加熱器的熱源為電、燃氣、燃油、煙氣余熱、壓縮機排氣或熱泵機組制取的熱水。所述熱交換器采用翅片管式、管殼式、套管式或板式的換熱器。所述第一制冷閥、第二制冷閥、第一熱泵閥、第二熱泵閥和第三熱泵閥均可采用電動閥或手動閥。所述第一二位三通換向閥和第二二位三通換向閥均可采用電動或氣動的二位三通換向閥。本帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組使用時，其原理是壓縮機、水冷式冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器同時形成制冷循環(huán)模式和制熱循環(huán)模式；當(dāng)作為制冷循環(huán)模式時，溶液由壓縮機的制冷出口送出，依次經(jīng)過水冷式冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，最后由壓縮機的制冷進口進入壓縮機，從而形成制冷循環(huán)模式；當(dāng)作為制熱循環(huán)模式時，溶液由壓縮機的制熱出口送出，依次經(jīng)過蒸發(fā)器、節(jié)流裝置和水冷式冷凝器，最后由壓縮機的制熱進口進入壓縮機，從而形成制熱循環(huán)模式。其中，防凍溶液再生熱回收裝置的原理是冷卻塔內(nèi)的低濃度防凍溶液從低濃度防凍溶液通道進入再生容器，通過加熱器對低濃度防凍溶液進行加熱蒸發(fā)，產(chǎn)生的高溫水蒸汽從水蒸汽通道送至水蒸汽冷凝熱回收器，加熱蒸發(fā)后得到的高濃度防凍溶液從高濃度防凍溶液通道送出；水蒸汽在水蒸汽冷凝熱回收器內(nèi)通過熱交換器與熱交換介質(zhì)(供熱循環(huán)水或制冷劑)進行熱交換，水蒸汽被冷卻后從冷凝水出口送出。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果I、實現(xiàn)了溶液再生，避免了防凍溶液被凍結(jié)從冷卻塔到再生容器中的低濃度防凍溶液經(jīng)過加熱器的加熱作用，蒸發(fā)出高溫水蒸汽，使稀溶液轉(zhuǎn)變成濃溶液后返回冷卻塔，保證了冷卻塔中的防凍溶液濃度保持在合適水平，持續(xù)滿足系統(tǒng)運行的防凍需求。2、實現(xiàn)了溶液再生能源的回收利用加熱再生容器中的低濃度防凍溶液而產(chǎn)生的高溫水蒸汽通過水蒸汽通道進入水蒸汽冷凝熱回收器，與熱交換器中的供熱循環(huán)水或制冷劑進行熱交換，不僅將高溫的水蒸汽冷凝成低溫的冷凝水，而且將低溫的供熱循環(huán)水或制冷劑的溫度升高，加熱防凍溶液所消耗的能量通過水蒸汽冷凝放熱方式得到回收利用，同時提高熱泵工況時的蒸發(fā)溫度、機組性能和運行穩(wěn)定性。3、實現(xiàn)了熱泵無霜運行冷卻塔中的低濃度防凍溶液經(jīng)過防凍溶液再生熱回收裝置，提高了溶液濃度，可避免熱泵工況時冷卻塔及其部件發(fā)生結(jié)霜或結(jié)冰現(xiàn)象，使熱泵工況實現(xiàn)連續(xù)運行，避免了風(fēng)冷熱泵長期間斷性融霜而影響熱泵效果的現(xiàn)象。4、由冷凝水出口排出的淡水可作為生活用水以及室內(nèi)加濕等設(shè)備的水源，實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用。5、本防凍溶液再生熱回收裝置為水冷式冷熱水機組通過冷卻塔從室外空氣中取 熱實現(xiàn)高效、連續(xù)、穩(wěn)定供熱提供了技術(shù)保障，并且有效拓展了采用冷卻塔的空氣源熱泵在低溫地區(qū)的適用范圍。

圖I為本水冷式冷熱水機組實施例I的原理示意圖。 圖2為本水冷式冷熱水機組實施例2的原理示意圖。圖3為本水冷式冷熱水機組實施例3的原理示意圖。圖4為本水冷式冷熱水機組實施例4的原理示意圖。圖5為本水冷式冷熱水機組實施例5的原理示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例I本實施例一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，如圖I所示，包括壓縮機I、水冷式冷凝器2、冷卻塔3、節(jié)流裝置4、蒸發(fā)器5和防凍溶液再生熱回收裝置，壓縮機I 一端的接口 21分別連接水冷式冷凝器2的氣體管和蒸發(fā)器5的氣體管，壓縮機I另一端的接口 20也分別連接水冷式冷凝器2的氣體管和蒸發(fā)器5的氣體管，節(jié)流裝置4兩端分別連接水冷式冷凝器的液體管和蒸發(fā)器的液體管，水冷式冷凝器2、冷卻塔3和防凍溶液再生熱回收裝置依次連接形成冷卻水系統(tǒng)；防凍溶液再生熱回收裝置包括再生容器6和水蒸汽冷凝熱回收器9，再生容器與水蒸汽冷凝熱回收器之間通過水蒸汽通道8連接；再生容器6內(nèi)設(shè)有加熱器7，再生容器6通過低濃度防凍溶液通道13與冷卻塔3的防凍溶液出口端連接，再生容器6通過高濃度防凍溶液通道14與水冷式冷凝器2的防凍溶液進口端連接，水冷式冷凝器2的防凍溶液進口端還與冷卻塔3的防凍溶液出口端連接，水冷式冷凝器2的防凍溶液出口端與冷卻塔3的防凍溶液進口端連接；水蒸汽冷凝熱回收器9內(nèi)設(shè)有熱交換器10，熱交換器10上分別設(shè)有熱交換介質(zhì)進口 11和熱交換介質(zhì)出口 12，水蒸汽冷凝熱回收器上還設(shè)有冷凝水出口 15。[0029]本實施例中，熱交換器10內(nèi)的熱交換介質(zhì)為供熱循環(huán)水，熱交換器上的熱交換介質(zhì)進口 11和熱交換介質(zhì)出口 12分別外接供熱循環(huán)水系統(tǒng)。壓縮機I 一端的接口 21同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機I另一端的接口 20同時為制冷出口和制熱出口 ；其中，制冷出口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第一制冷閥16，制冷進口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第二制冷閥17，制熱出口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第一熱泵閥18，制熱進口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第二熱泵閥19。上述裝置結(jié)構(gòu)中，加熱器7可采用電阻式、電磁式、蒸汽式、燃氣式、燃油式或油熱式的加熱器，加熱器的熱源可為電、燃氣、燃油、煙氣余熱、壓縮機排氣或熱泵機組制取的熱水。熱交換器10可米用翅片管式、管殼式、套管式或板式的換熱器。第一制冷閥16、第二制冷閥17、第一熱泵閥18和第二熱泵閥19均可采用電動閥或手動閥。本帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組使用時，其原理是壓縮機、水冷式冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器同時形成制冷循環(huán)模式和制熱循環(huán)模式；當(dāng)作為制冷循環(huán) 模式時，溶液由壓縮機的制冷出口送出，依次經(jīng)過水冷式冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，最后由壓縮機的制冷進口進入壓縮機，從而形成制冷循環(huán)模式；當(dāng)作為制熱循環(huán)模式時，溶液由壓縮機的制熱出口送出，依次經(jīng)過蒸發(fā)器、節(jié)流裝置和水冷式冷凝器，最后由壓縮機的制熱進口進入壓縮機，從而形成制熱循環(huán)模式。其中，防凍溶液再生熱回收裝置的原理是冷卻塔內(nèi)的低濃度防凍溶液從低濃度防凍溶液通道進入再生容器，通過加熱器對低濃度防凍溶液進行加熱蒸發(fā)，產(chǎn)生的高溫水蒸汽從水蒸汽通道送至水蒸汽冷凝熱回收器，加熱蒸發(fā)后得到的高濃度防凍溶液從高濃度防凍溶液通道送出；水蒸汽在水蒸汽冷凝熱回收器內(nèi)通過熱交換器與熱交換介質(zhì)(供熱循環(huán)水或制冷劑)進行熱交換，水蒸汽被冷卻后從冷凝水出口送出。實施例2本實施例一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，如圖2所示，與實施例I相比較，其不同之處在于，高濃度防凍溶液通道14上還設(shè)有溶液泵22。實施例3本實施例一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，如圖3所示，與實施例I相比較，其不同之處在于，熱交換器10內(nèi)的熱交換介質(zhì)為機組制冷劑，熱交換介質(zhì)進口 11通過第三熱泵閥23與節(jié)流裝置4連接，熱交換介質(zhì)出口 12與壓縮機I連接。其中，第三熱泵閥23可采用電動閥或手動閥。實施例4本實施例一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，如圖4所示，與實施例I相比較，其不同之處在于，壓縮機I 一端的接口 21同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機I另一端的接口 20同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機一端的接口 21處設(shè)有第一二位三通換向閥25，壓縮機另一端的接口 20設(shè)有第二二位三通換向閥24，第一二位三通換向閥25的兩個進口分別通過管道與水冷式冷凝器2的氣體管和蒸發(fā)器5的氣體管連接，第二二位三通換向閥24的兩個出口也分別通過管道與水冷式冷凝器2的氣體管和蒸發(fā)器5的氣體管連接。其中，第一二位三通換向閥25和第二二位三通換向閥24均可采用電動或氣動的二位三通換向閥。實施例5本實施例一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，如圖5所示，與實施例I相比較，其不同之處在于，壓縮機一端的接口 21同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口 20同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機上同時作為制冷出口和制熱出口的接口處設(shè)有四通換向閥26，四通換向閥26的另外三個接口分別通過管道與水冷式冷凝器2的氣體管、蒸發(fā)器5的氣體管和壓縮機I上同時作為制冷進口和制熱進口的接口連接。 如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，包括壓縮機、水冷式冷凝器、冷卻塔、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和防凍溶液再生熱回收裝置，壓縮機一端的接口分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，壓縮機另一端的接口也分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，節(jié)流裝置兩端分別連接水冷式冷凝器的液體管和蒸發(fā)器的液體管，水冷式冷凝器、冷卻塔和防凍溶液再生熱回收裝置依次連接形成冷卻水系統(tǒng)； 防凍溶液再生熱回收裝置包括再生容器和水蒸汽冷凝熱回收器，再生容器與水蒸汽冷凝熱回收器之間通過水蒸汽通道連接；再生容器內(nèi)設(shè)有加熱器，再生容器通過低濃度防凍溶液通道與冷卻塔的防凍溶液出口端連接，再生容器通過高濃度防凍溶液通道與水冷式冷凝器的防凍溶液進口端連接，水冷式冷凝器的防凍溶液進口端還與冷卻塔的防凍溶液出口端連接，水冷式冷凝器的防凍溶液出口端與冷卻塔的防凍溶液進口端連接；水蒸汽冷凝熱回收器內(nèi)設(shè)有熱交換器，熱交換器上分別設(shè)有熱交換介質(zhì)進口和熱交換介質(zhì)出口，水蒸汽冷凝熱回收器上還設(shè)有冷凝水出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述熱交換器內(nèi)的熱交換介質(zhì)為供熱循環(huán)水，熱交換器上的熱交換介質(zhì)進口和熱交換介質(zhì)出口分別外接供熱循環(huán)水系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述高濃度防凍溶液通道上設(shè)有溶液泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；其中，制冷出口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第一制冷閥，制冷進口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第二制冷閥，制熱出口與蒸發(fā)器氣體管連接的管路上設(shè)有第一熱泵閥，制熱進口與水冷式冷凝器氣體管連接的管路上設(shè)有第二熱泵閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述熱交換器內(nèi)的熱交換介質(zhì)為機組制冷劑，熱交換介質(zhì)進口通過第三熱泵閥與節(jié)流裝置連接，熱交換介質(zhì)出口與壓縮機連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機一端的接口處設(shè)有第一二位三通換向閥，壓縮機另一端的接口設(shè)有第二二位三通換向閥，第一二位三通換向閥的兩個進口分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管連接，第二二位三通換向閥的兩個出口也分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，其特征在于，所述壓縮機一端的接口同時為制冷進口和制熱進口，壓縮機另一端的接口同時為制冷出口和制熱出口 ；壓縮機上同時作為制冷出口和制熱出口的接口處設(shè)有四通換向閥，四通換向閥的另外三個接口分別通過管道與水冷式冷凝器的氣體管、蒸發(fā)器的氣體管和壓縮機上同時作為制冷進口和制熱進口的接口連接。
專利摘要本實用新型公開一種帶防凍溶液再生熱回收裝置的水冷式冷熱水機組，包括壓縮機、水冷式冷凝器、冷卻塔、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和防凍溶液再生熱回收裝置，壓縮機一端的接口分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，壓縮機另一端的接口也分別連接水冷式冷凝器的氣體管和蒸發(fā)器的氣體管，節(jié)流裝置兩端分別連接水冷式冷凝器的液體管和蒸發(fā)器的液體管，水冷式冷凝器、冷卻塔和防凍溶液再生熱回收裝置依次連接形成冷卻水系統(tǒng)。本實用新型實現(xiàn)了溶液再生和溶液再生能源的回收利用，避免了防凍溶液被凍結(jié)，為水冷式冷熱水機組通過冷卻塔器從室外空氣中取熱實現(xiàn)高效、連續(xù)、穩(wěn)定供熱提供了技術(shù)保障。
文檔編號F25B41/04GK202692528SQ20122033153
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者李志明, 張勇, 譚棟, 何衛(wèi)國 申請人:廣州市華德工業(yè)有限公司