本實(shí)用新型屬于熱泵空調(diào)性能領(lǐng)域,尤其涉及一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)前,帶有空氣強(qiáng)迫對流冷卻系統(tǒng)的制冷裝置,在國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用,比如空調(diào)、冰箱等。在小型制冷裝置中,往往是采用翅片管蒸發(fā)器作為集中冷源為被冷卻空間提供冷量,當(dāng)蒸發(fā)器外側(cè)空氣溫度同時低于露點(diǎn)溫度和零攝氏度時,翅片管表面將會出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象,其對翅片管蒸發(fā)器的性能有重要影響。由于霜的導(dǎo)熱性較差,霜層增加了空氣側(cè)的換熱熱阻,同時霜層也會堵塞空氣流道,增加空氣的流動阻力和風(fēng)機(jī)功耗,影響空氣流量,最終導(dǎo)致制冷能力下降,結(jié)霜的出現(xiàn)還會迫使蒸發(fā)器溫度下降,導(dǎo)致整個系統(tǒng)的運(yùn)行工況改變,致使整個制冷系統(tǒng)運(yùn)行工況惡化,需要進(jìn)行周期化霜。這種附加的化霜工作不僅中斷了制冷循環(huán)還需增加能耗使霜消除。當(dāng)前解決蒸發(fā)器結(jié)霜使用較多的方法是:對流過蒸發(fā)器的空氣進(jìn)行除濕,來避免空氣中的水分在蒸發(fā)器表面冷凝結(jié)霜。
目前的吸濕介質(zhì)再生技術(shù)中,能耗較高是此類方法不能推廣應(yīng)用的最大阻力。吸濕介質(zhì)在吸收空氣中水分后被稀釋,失去吸濕能力,需要對其進(jìn)行再生。本實(shí)用新型基于上述背景技術(shù)中提出的問題,發(fā)明了一種防結(jié)霜溶液再生的新裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,解決了再生能耗高的問題,利用水的蒸發(fā)和凝結(jié)傳熱過程來進(jìn)行再生,再生能耗低,傳熱效率高。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為: 一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,包括密封的真空罐本體、真空泵、加熱器、冷凝器、儲水罐、第一換熱器和第二換熱器,真空罐本體上連接有真空泵,真空罐本體內(nèi)部安裝有盛放防結(jié)霜溶液的溶液池和冷凝器,真空罐本體底部設(shè)置有回收冷凝水的儲水罐,溶液池內(nèi)安裝有加熱器,冷凝器連接到用熱負(fù)荷端,儲水罐出液口與第二換熱器熱流體進(jìn)口相連,溶液池底部出液口與第一換熱器熱流體進(jìn)口相連,第一換熱器冷流體進(jìn)口與第二換熱器冷流體出口相連,第一換熱器冷流體出口與溶液池進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述加熱器進(jìn)口與熱泵壓縮機(jī)出口相連,加熱器出口與熱泵壓縮機(jī)中節(jié)流裝置的進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述冷凝器進(jìn)口與用熱負(fù)荷端出口相連,冷凝器出口與用熱負(fù)荷端進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述真空泵進(jìn)口與冷凝器下方的真空罐本體側(cè)壁相連。
優(yōu)選的,上述溶液池進(jìn)口與第一換熱器冷流體出口相連,溶液池出口與第一換熱器熱流體進(jìn)口相連;第二換熱器冷流體出口與第一換熱器冷流體進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,還包括換能塔,換能塔出口連接到第二換熱器的冷流體進(jìn)口,并經(jīng)過第一換熱器流入到溶液池,第一換熱器出口連通到換能塔,換能塔的進(jìn)出口還連接到熱泵壓縮機(jī)的進(jìn)出口。
優(yōu)選的,上述真空泵的抽氣點(diǎn)布置在冷凝器下方。
本實(shí)用新型的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,效果如下:
(1)本實(shí)用新型利用水的蒸發(fā)與冷凝作為熱量傳熱過程,同時將溶液池中防結(jié)霜溶液中部分水分離出來,實(shí)現(xiàn)吸濕介質(zhì)的再生,在真空罐本體隔熱良好的情況下,熱量傳遞過程中的熱量損失非常小,且對流出真空罐本體的液體進(jìn)行熱量回收,因此,再生過程的能耗非常小,傳熱效率高;
(2)現(xiàn)有成熟熱泵技術(shù)的冷凝端溫度不能設(shè)定過高,設(shè)定過高會嚴(yán)重降低其性能,因此真空罐本體能夠維持一定的真空度,用來降低防結(jié)霜溶液的飽和溫度,使現(xiàn)有成熟熱泵技術(shù)能在其中應(yīng)用;
(3)冷凝器不斷冷凝加熱器產(chǎn)生的蒸汽,體積變得極小,因此,冷凝器相當(dāng)于一臺抽汽機(jī)器一樣,將產(chǎn)生的蒸汽全部抽走,冷凝區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一定負(fù)壓,加熱器產(chǎn)生的蒸汽會不斷的自動流向冷凝器區(qū)域,實(shí)現(xiàn)蒸汽的自動流動,耗能低,成本低。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
實(shí)施例1:如圖1所示,一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,包括密封的真空罐本體1、真空泵4、加熱器2、冷凝器3、儲水罐5、第一換熱器7和第二換熱器6,真空罐本體1為密封不漏氣容器,壁面上開設(shè)有供設(shè)備連接用的接口,所有接口連接后保證真空罐本體1內(nèi)真空度維持恒定,即不漏氣,真空罐本體1上連接有真空泵4,真空罐本體1內(nèi)部安裝有盛放防結(jié)霜溶液的溶液池10和冷凝器3,真空罐本體1底部設(shè)置有回收冷凝水的儲水罐5,溶液池10內(nèi)安裝有加熱器2,冷凝器3連接到用熱負(fù)荷端,儲水罐5出液口與第二換熱器6熱流體進(jìn)口相連,溶液池10底部出液口與第一換熱器7熱流體進(jìn)口相連,第一換熱器7冷流體進(jìn)口與第二換熱器6冷流體出口相連,第一換熱器7冷流體出口與溶液池10進(jìn)口相連,溶液中水的蒸發(fā)與冷凝過程,是熱泵冷凝端向用熱負(fù)荷端傳遞熱量的過程,真空罐本體1中熱量傳遞的過程進(jìn)行的同時,防結(jié)霜溶液中部分水被分離出來。
優(yōu)選的,上述加熱器2進(jìn)口與熱泵壓縮機(jī)9出口相連,加熱器2出口與熱泵壓縮機(jī)9中節(jié)流裝置的進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述冷凝器3進(jìn)口與用熱負(fù)荷端出口相連,冷凝器3出口與用熱負(fù)荷端進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述真空泵4進(jìn)口與冷凝器3下方的真空罐本體1側(cè)壁相連。
優(yōu)選的,上述溶液池10進(jìn)口與第一換熱器7冷流體出口相連,溶液池10出口與第一換熱器7熱流體進(jìn)口相連;第二換熱器6冷流體出口與第一換熱器7冷流體進(jìn)口相連。
優(yōu)選的,上述一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,還包括換能塔8,換能塔8出口連接到第二換熱器6的冷流體進(jìn)口,并經(jīng)過第一換熱器7流入到溶液池10,第一換熱器7出口連通到換能塔8,換能塔8的進(jìn)出口還連接到熱泵壓縮機(jī)9的進(jìn)出口。
優(yōu)選的,上述真空泵4的抽氣點(diǎn)布置在冷凝器3下方。
優(yōu)選的,上述真空罐本體1中真空度為絕對壓力7kPa~20kPa。
運(yùn)行時,在加熱器2所在區(qū)域的溶液池10中充入足量的防結(jié)霜溶液,液面稍高于加熱器2頂部,用熱負(fù)荷端與冷凝器3連接起來的內(nèi)部管路有介質(zhì)流動,啟動壓縮機(jī)9,壓縮機(jī)9工作穩(wěn)定后,壓縮機(jī)9出口連續(xù)輸出高溫高壓制冷介質(zhì),流過加熱器2內(nèi)部管路,在防結(jié)霜溶液被加熱至當(dāng)前真空罐本體1內(nèi)絕對壓力所對應(yīng)飽和溫度后,防結(jié)霜溶液開始沸騰蒸發(fā),產(chǎn)生蒸汽,在整個真空罐本體1被預(yù)熱完成后,進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài),冷凝器3所在區(qū)域?qū)⑦M(jìn)入到冷凝器3區(qū)域的蒸汽冷凝成干凈的液體水,靠重力下流至冷凝區(qū)底部,達(dá)到一定液位高度后,被抽入儲水罐5,在真空罐本體1底部區(qū)域的部分不凝結(jié)氣體被真空泵4抽出,排入大氣。在防結(jié)霜溶液不斷被蒸發(fā)的同時,來自換能塔8的未經(jīng)再生的防結(jié)霜溶液不斷補(bǔ)充進(jìn)入真空罐本體1內(nèi)的加熱器2區(qū)域的溶液池中,溶液池也同樣將再生后的防結(jié)霜溶液不斷的打回?fù)Q能塔8內(nèi),該過程持續(xù)不斷進(jìn)行。
由于裝置緊湊小巧,真空泵4耗能較小,良好隔熱下的真空罐本體1熱損失也較小,因此該再生裝置在工作運(yùn)行時,能耗較小,解決了吸濕介質(zhì)再生能耗高的難題,具有較高的實(shí)際應(yīng)用推廣價值。
本發(fā)明的一種熱泵防結(jié)霜溶液再生裝置,其是在一定真空度下,利用加熱的方式使防結(jié)霜溶液中部分水分沸騰蒸發(fā),從而使吸收空氣中水分而被稀釋的防結(jié)霜溶液再生。本發(fā)明利用了熱泵冷凝端熱量輸出傳遞的過程,在此過程中先利用熱泵高溫狀態(tài)的冷凝端,對稀釋后的防結(jié)霜溶液進(jìn)行加熱,使溶液中部分水分蒸發(fā),然后對前述過程產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行冷凝,從而分離出防結(jié)霜溶液從空氣中吸收的水分,達(dá)到防結(jié)霜溶液再生的目的。在蒸汽產(chǎn)生和冷凝過程中,蒸汽同時承載了傳遞熱量的作用,從裝置的一端產(chǎn)生,在裝置的另一端冷凝,在熱量從一端傳遞到另一端的過程中分離出水分,解決了吸濕介質(zhì)再生能耗高的問題。溶液的沸騰蒸發(fā)和冷凝是在一定真空度環(huán)境下進(jìn)行,降低了沸騰蒸發(fā)所需的加熱溫度,使得現(xiàn)有成熟熱泵冷凝端能用于防結(jié)霜溶液的加熱。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi),因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。