專利名稱：空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷設(shè)備，具體為一種船用的可同時(shí)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷和海水淡 化的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船用熱法海水淡化技術(shù)要使海水在6(TC左右的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套水溫度下蒸 發(fā)，而海水中含有較多的鈣、鎂離子，在此溫度下很容易結(jié)成水垢，因此在 現(xiàn)有的熱法海水淡化技術(shù)中都要對(duì)海水進(jìn)行軟化處理，這使得海水淡化的成 本增加；而海水淡化的副產(chǎn)品——濃海水未經(jīng)利用即排放了。事實(shí)上，濃海 水具有較強(qiáng)的吸濕能力。另一方面，在海洋氣候環(huán)境下，空調(diào)負(fù)荷中潛熱負(fù) 荷(濕負(fù)荷)所占的比例遠(yuǎn)大于內(nèi)陸，而在其他條件相同的情況下，處理潛 熱負(fù)荷比處理顯熱負(fù)荷需要更低的制冷溫度，這也使得制冷機(jī)能耗增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種同時(shí)運(yùn)行空調(diào)和海水淡化的系 統(tǒng)，主要運(yùn)用于遠(yuǎn)洋船舶和海上平臺(tái)的空調(diào)與海水淡化系統(tǒng)。 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，包括溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)、海水蒸 發(fā)及空氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)，包括，發(fā) 生冷凝器、熱交換器、吸收蒸發(fā)器、循環(huán)泵；所述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng) 由發(fā)生冷凝器通過溴化鋰溶液管路連接熱交換器，吸收蒸發(fā)器通過溴化鋰溶 液管路連接熱交換器和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵通過溴化鋰溶液管路連接吸收蒸 發(fā)器和熱交換器組成；所述海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)，包括，海水噴淋室、 吸收蒸發(fā)器、發(fā)生冷凝器、預(yù)熱器；所述海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)由海水噴 淋室通過濃海水管路和風(fēng)管連接吸收蒸發(fā)器，吸收蒸發(fā)器通過淡水管路連接 發(fā)生冷凝器，吸收蒸發(fā)器通過海水管路連接預(yù)熱器。
為達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)的目的，所述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)和海水蒸發(fā)及空 氣處理系統(tǒng)共用一個(gè)吸收蒸發(fā)器。
所述吸收蒸發(fā)器包括吸收器和蒸發(fā)器，吸收器與蒸發(fā)器之間連有擋水器。 所述發(fā)生冷凝器包括發(fā)生器和冷凝器，發(fā)生器與冷凝器之間連有擋水器。 所述發(fā)生器、吸收器、蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有噴淋裝置。
位于吸收器與蒸發(fā)器之間的擋水器的主要作用是防止從發(fā)生器經(jīng)換熱器 流下來(lái)的溴化鋰濃溶液在吸收器噴淋時(shí)濺射到蒸發(fā)器，同時(shí)保持吸收器與蒸 發(fā)器之間的水蒸氣通道。
位于發(fā)生器與冷凝器之間的擋水器的主要作用是防止從吸收器泵送上來(lái) 的溴化鋰稀溶液在發(fā)生器噴淋時(shí)濺射到冷凝器，同時(shí)保持發(fā)生器與冷凝器之 間的水蒸氣通道。
所述發(fā)生冷凝器連接射流真空泵，目的用于維持整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行所須的真 空度。
這里為了方便區(qū)分，所以從功能上把整個(gè)空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng) 分為兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，即溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)、海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)。
一方面，從空調(diào)的功能上講，海水經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入吸收蒸發(fā)器的噴淋裝置， 并噴淋到熱管換熱管器上，通過蒸發(fā)器的熱管換熱器吸收空氣中的熱量使海 水蒸發(fā)、濃縮，分離成水蒸汽和濃海水。水蒸汽通過擋水器被噴淋而下的溴 化鋰濃溶液吸收?？照{(diào)新風(fēng)與回風(fēng)的混合風(fēng)送入海水噴淋室。濃海水在海水 噴淋室噴淋，同混合風(fēng)進(jìn)行熱質(zhì)交換，使空氣的溫度、濕度降低，使其潔凈 度提高，而濃海水在吸收了混合風(fēng)的部分熱量、水分及污物后排出系統(tǒng)；混 合風(fēng)在吸收蒸發(fā)器通過熱管換熱器，將剩余的空調(diào)熱負(fù)荷傳遞給海水，使空 氣的溫度、濕度達(dá)到送風(fēng)要求。
另一方面，從海水淡化的功能上講，經(jīng)過吸收蒸發(fā)器噴淋的溴化鋰濃溶 液吸收了水蒸汽后稀釋成稀溶液，并由循環(huán)泵輸送，經(jīng)熱交換器回收溴化鋰 濃溶液的熱量，升溫后，送入發(fā)生冷凝器噴淋，被發(fā)動(dòng)機(jī)余熱加熱后，蒸發(fā) 制成水蒸汽、以及溴化鋰濃溶液；水蒸汽通過擋水器經(jīng)冷凝器冷卻后凝結(jié)成 淡水，溴化鋰濃溶液經(jīng)熱交換器，降溫后進(jìn)入吸收蒸發(fā)器噴淋，進(jìn)入下一個(gè) 循環(huán)。 有益效果①.海水在溫度較低的狀況下進(jìn)行蒸發(fā)，可避免在換熱管上結(jié) 塘，簡(jiǎn)化海水預(yù)處理工藝，即海水可不進(jìn)行軟化處理。
② .采用濃海水處理空氣，不但使空氣得到凈化，而且承擔(dān)了部分空調(diào)負(fù) 荷，使空調(diào)的制冷負(fù)荷降低，特別是濕負(fù)荷的降低。
③ .由于濕負(fù)荷的降低，使空調(diào)制冷溫度可以提高，從而提高了空調(diào)制冷 系統(tǒng)的熱效率。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，包括溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)A、海水 蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)B。
溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)A:發(fā)生冷凝器l、熱交換器2、吸收蒸發(fā)器3、 循環(huán)泵4、調(diào)節(jié)閥門組81 (閥門811、閥門812)、調(diào)節(jié)閥門組82 (閥門821、 閥門822)。其中發(fā)生冷凝器1包括發(fā)生器11和冷凝器12，兩者之間連有擋 水器13。
海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)B:吸收蒸發(fā)器3、海水噴淋室5、預(yù)熱器6、 調(diào)節(jié)閥83、節(jié)流閥84、閥門組85 (閥門851、閥門852)。其中吸收蒸發(fā) 器3包括吸收器31和蒸發(fā)器32，兩者之間連有擋水器33。
本發(fā)明可分別實(shí)現(xiàn)空調(diào)和海水淡化功能，每個(gè)功能的工作過程如下 空調(diào)功能，海水經(jīng)預(yù)熱器6進(jìn)入吸收蒸發(fā)器3的噴淋裝置，并噴淋到熱 管換熱管器上，通過蒸發(fā)器32的熱管換熱器吸收空氣中的熱量使海水蒸發(fā)、 濃縮，分離成水蒸汽和濃海水。水蒸汽通過擋水器33被噴淋而下的溴化鋰濃 溶液吸收?？照{(diào)新風(fēng)與回風(fēng)的混合風(fēng)送入海水噴淋室5。濃海水在海水噴淋室 5噴淋，同混合風(fēng)進(jìn)行熱質(zhì)交換，使空氣的溫度、適度降低，使其潔凈度提高， 而濃海水在吸收了混合風(fēng)的部分熱量、水分及污物后排出系統(tǒng)；混合風(fēng)在吸
收蒸發(fā)器3通過熱管換熱器71，將剩余的空調(diào)熱負(fù)荷傳遞給海水，使空氣的 溫度、濕度達(dá)到送風(fēng)要求。
海水淡化功能，經(jīng)過吸收蒸發(fā)器3噴淋的溴化鋰濃溶液吸收了水蒸汽后 稀釋成稀溶液，并由循環(huán)泵4輸送，經(jīng)熱交換器2回收溴化鋰濃溶液的熱量， 升溫后，送入發(fā)生冷凝器噴淋l，被發(fā)動(dòng)機(jī)余熱加熱后，蒸發(fā)制成水蒸汽、以 及溴化鋰濃溶液；水蒸汽通過擋水器13經(jīng)冷卻后凝結(jié)成淡水，溴化鋰濃溶液 經(jīng)熱交換器2，降溫后進(jìn)入吸收蒸發(fā)器3噴淋，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
本系統(tǒng)可按照4種工況運(yùn)行，分別為淡水產(chǎn)量和空調(diào)負(fù)荷匹配、空調(diào)負(fù) 荷較低、純制淡水、純空調(diào)制冷。
工況l:淡水產(chǎn)量和空調(diào)負(fù)荷相匹配，即空調(diào)負(fù)荷和海水的蒸發(fā)的蒸汽量 相匹配。此時(shí)，閥門811、閥門821、閥門組85全開，閥門812、閥門822、 閥門組83全閉系統(tǒng)工作過程如上所述。
工況2:空調(diào)負(fù)荷較低。此時(shí)，閥門811、閥門組85全開，閥門812、閥 門組83全閉，閥門組82適當(dāng)開啟，用部分冷凝熱來(lái)預(yù)熱海水，系統(tǒng)工作過 程不變。
工況3:純制淡水。此時(shí)，閥門812、閥門822、闊門組85全開，閥門 811、閥門821、閥門83全閉，閥門組82適當(dāng)開啟，用部分冷凝熱來(lái)預(yù)熱海 水，并用吸收熱通過熱管換熱器加熱海水?？照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)停止工作，系統(tǒng)其他 工作過程不變。
工況4:純空調(diào)制冷。此時(shí)閥門811、閥門821、閥門83全開，閥門812、 閥門822、閥門組85全閉，系統(tǒng)按溴化鋰吸收式制冷循環(huán)運(yùn)行。
本發(fā)明可具有空調(diào)和海水淡化功能，簡(jiǎn)化了原先空調(diào)系統(tǒng)與海水淡化循 環(huán)系統(tǒng)的兩個(gè)單獨(dú)分'離系統(tǒng)，并有效節(jié)能。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明 書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下， 本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范 圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，包括溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)、海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)，包括發(fā)生冷凝器、熱交換器、吸收蒸發(fā)器、循環(huán)泵；所述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)由發(fā)生冷凝器通過溴化鋰溶液管路連接熱交換器，吸收蒸發(fā)器通過溴化鋰溶液管路連接熱交換器和循環(huán)泵，所述循環(huán)泵通過溴化鋰溶液管路連接吸收蒸發(fā)器和熱交換器；所述海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)，包括海水噴淋室、吸收蒸發(fā)器、預(yù)熱器；所述海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)由海水噴淋室通過濃海水管路和風(fēng)管連接吸收蒸發(fā)器，吸收蒸發(fā)器通過淡水管路和海水管路連接預(yù)熱器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所 述溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)和海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)共用一個(gè)吸收蒸發(fā)祖 益o
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所 述發(fā)生冷凝器連接射流真空泵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)， 其特征在于，所述吸收蒸發(fā)器包括吸收器和蒸發(fā)器，吸收器與蒸發(fā)器之間連 有擋水器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)， 其特征在于，所述發(fā)生冷凝器包括發(fā)生器和冷凝器，發(fā)生器與冷凝器之間連 有擋水器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，其 特征在于，所述發(fā)生器、吸收器、蒸發(fā)器設(shè)有噴淋裝置。
全文摘要
空調(diào)和海水淡化聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，包括溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)、海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)。溴化鋰溶液循環(huán)產(chǎn)水系統(tǒng)發(fā)生冷凝器、熱交換器、吸收蒸發(fā)器、循環(huán)泵、調(diào)節(jié)閥門組。其中發(fā)生冷凝器包括發(fā)生器和冷凝器，兩者之間連有擋水器。海水蒸發(fā)及空氣處理系統(tǒng)吸收蒸發(fā)器、海水噴淋室、預(yù)熱器、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、閥門組。其中吸收蒸發(fā)器包括吸收器和蒸發(fā)器，兩者之間連有擋水器。本發(fā)明可具有空調(diào)和海水淡化功能，簡(jiǎn)化了原先空調(diào)系統(tǒng)與海水淡化循環(huán)系統(tǒng)的兩個(gè)單獨(dú)分離系統(tǒng)，并有效節(jié)能。
文檔編號(hào)C02F103/08GK101344298SQ20071017046
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者付秉恒, 孫文哲, 梅丹丹, 瑩 王 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)