一種常壓膜式熱泵和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸收式熱栗和空氣濕度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常壓膜式熱栗和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量場(chǎng)所需要獲取熱流體或?qū)h(huán)境溫度升高，也有大量場(chǎng)所需要獲得干燥空氣或把氣體濕度控制在一定范圍內(nèi)。人們往往要使用功能單一的熱栗和除濕器以滿足制熱和除濕的需求，購(gòu)買(mǎi)兩套設(shè)備才能滿足不同的需求，存在成本高、占地面積大的問(wèn)題，這樣給人們帶來(lái)不便以及容易造成材料和能源上的浪費(fèi)。如果將兩種設(shè)備結(jié)合為一個(gè)多功能的協(xié)同裝置，無(wú)疑在生活和工業(yè)中帶來(lái)不少方便，并且兩種設(shè)備上有許多能共用的零部件，使用一個(gè)協(xié)同裝置也省去了不少材料的使用，大大降低了成本。此夕卜，在高溫高濕的夏季，太陽(yáng)能充裕，可作為驅(qū)動(dòng)能源達(dá)到空氣除濕和制熱的目的，然而，在低溫低濕的冬季，太陽(yáng)能相對(duì)不足，可使用儲(chǔ)液槽中的濃溶液用于膜式熱栗系統(tǒng)，進(jìn)行制熱，有效解決冬季大量采暖和太陽(yáng)能相對(duì)不足的矛盾。
[0003]目前，人們已經(jīng)研究多種結(jié)合熱栗和除濕功能的裝置，如公告號(hào)CN103017332A中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)提到了一種蓄熱除濕耦合型無(wú)霜空氣源熱栗熱水器，該裝置以壓縮式熱栗為主體，輔以翅片表面涂有固體除濕吸附劑的換熱器對(duì)空氣進(jìn)行干燥除濕，該裝置能源利用率不高，然而固體除濕劑的再生需要裝置切換至再生模式，使用非常不方便。又如公告號(hào)CN101900437A中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)提到了一種夏季余熱可用于溶液除濕的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含太陽(yáng)能集熱循環(huán)回路和除濕回路，太陽(yáng)能集熱器能收集太陽(yáng)能獲得熱水和加熱需再生的稀吸濕液，除濕回路中，濃吸濕液與待干燥氣體進(jìn)行直接接觸以除去氣體中水蒸汽，該系統(tǒng)的太陽(yáng)能制熱使用局限，吸濕液與氣體直接接觸，會(huì)造成氣體夾雜液滴的危險(xiǎn)，并且直接接觸除濕效率較低。
[0004]近年來(lái)，隨著對(duì)選擇性透過(guò)膜的不斷研究，基于選擇性透過(guò)膜的膜式吸收器技術(shù)得到較快的發(fā)展，膜式吸收器能在常壓下高效運(yùn)行，應(yīng)用于熱栗裝置中，與一般吸收式熱栗相比，具有常壓穩(wěn)定運(yùn)行、吸濕液和制冷劑不直接接觸、設(shè)備簡(jiǎn)單體積小等優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用于除濕裝置中，具有除濕效率高、氣體不夾雜液滴、設(shè)備簡(jiǎn)單體積小、不造成多余能源耗用等優(yōu)點(diǎn)。但目前還沒(méi)有基于膜式吸收器的結(jié)合熱栗和除濕功能的協(xié)同裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種常壓膜式熱栗和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置，該裝置同時(shí)兼?zhèn)渲茻岷涂諝獬凉竦墓δ?，制熱和除濕使用相同的?chǔ)液槽和溶液栗，整個(gè)裝置都在常壓下運(yùn)行，不需要壓縮機(jī)，簡(jiǎn)化了裝置，減少了不必要的零件上的浪費(fèi)，降低了成本，且具有能源利用率高和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種常壓膜式熱栗和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置，包括吸濕液循環(huán)回路、制冷劑循環(huán)回路和吸濕液再生回路，所述吸濕液循環(huán)回路包括用于盛裝吸濕液的儲(chǔ)液槽、溶液栗、第三換熱器、吸收式熱栗支路和除濕支路，溶液栗的進(jìn)液端與儲(chǔ)液槽的出液端連接，溶液栗的出液端分別與吸收式熱栗支路、除濕支路的進(jìn)液端連接;所述吸收式熱栗支路包括依次連接的第一電磁閥、第一吸收器和第一換熱器，制冷劑循環(huán)回路與所述第一吸收器連接，所述除濕支路包括依次連接的第二電磁閥、冷卻器和第二吸收器;所述吸收式熱栗支路的出液端、所述除濕支路的出液端均依次連接吸濕液再生回路、第三換熱器后回到儲(chǔ)液槽。
[0008]其中，所述吸濕液再生回路包括第一吸濕液再生回路，第一吸濕液再生回路包括依次連接的第二換熱器和第一再生器，第一再生器的出液端與所述第三換熱器連接。
[0009]其中，所述除濕支路的出液端與所述吸收式熱栗支路的出液端匯合后與所述第一吸濕液再生回路的進(jìn)液端連接。
[0010]其中，所述吸濕液再生回路還包括第二吸濕液再生回路，第二吸濕液再生回路包括依次連接的第五換熱器、預(yù)熱器和第二再生器，第二再生器的出液端與所述第三換熱器連接。
[0011]其中，所述吸收式熱栗支路的出液端與所述第一吸濕液再生回路的進(jìn)液端連接，所述除濕支路的出液端與所述第二吸濕液再生回路的進(jìn)液端連接。
[0012]其中，所述制冷劑循環(huán)回路包括儲(chǔ)水槽和水栗，儲(chǔ)水槽的出液端和水栗的進(jìn)液端連接，水栗的出液端依次連接所述第三換熱器、所述第一吸收器后回到所述儲(chǔ)水槽。
[0013]其中，所述第一吸收器包括膜組件，膜組件包括對(duì)水蒸汽具有選擇透過(guò)性的氣隙膜，氣隙膜的兩外側(cè)分別為制冷劑流道和吸濕液流道，水蒸氣在分壓差的推動(dòng)下由制冷劑流道透過(guò)氣隙膜傳輸至吸濕液流道，吸濕液流道和制冷劑流道相互平行，吸濕液流道的流向和制冷劑流道的流向相逆。
[0014]其中，所述第二吸收器包括膜組件，膜組件包括具有選擇透過(guò)性的膜材，膜材的兩側(cè)分別為空氣流道和吸濕液流道。
[0015]其中，所述膜組件為平行板式膜組件或板翅式膜組件;板翅式膜組件包括至少兩層平行設(shè)置的板式膜，相鄰兩層板式膜之間設(shè)置有波紋板翅，波紋板翅與相鄰兩層板式膜形成三角形、正弦型或矩形流道。
[0016]其中，所述吸濕液流道的進(jìn)口和出口分別接合有溶液擴(kuò)散器，溶液擴(kuò)散器包括有均勻分布的擴(kuò)散孔，吸濕液流道的進(jìn)口和出口分別通過(guò)管道與擴(kuò)散器相連。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
(I)由于制冷劑(水)的表面平衡水蒸氣分壓大于吸濕液(鹽溶液)的表面平衡水蒸氣分壓，本發(fā)明能將制冷劑中的潛熱通過(guò)水蒸氣擴(kuò)散“栗”到吸濕液中，將吸濕液制熱，用于加熱生活用水，供生活采暖。其中，制冷劑(水)可以為河流水、海洋水、工業(yè)低溫廢水等，來(lái)源廣泛，用之不竭。
[0018](2)本發(fā)明在常壓操作下，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)制熱和空氣除濕，用戶能通過(guò)控制吸收式熱栗回路和液體除濕回路的電磁閥來(lái)獲得所需制熱量和除濕量，儲(chǔ)液槽可作為蓄能裝置，吸濕液再生器和預(yù)熱器可以利用太陽(yáng)能或地?zé)峄蚬I(yè)廢氣(廢水)余熱或化石燃料或電產(chǎn)生的熱量，能量得到充分的利用，并且吸收器能夠在常壓下工作，系統(tǒng)的運(yùn)行非常穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)大幅簡(jiǎn)化。
[0019](3)本發(fā)明的第一吸收器、第二吸收器為純逆流結(jié)構(gòu)，其均包括膜組件，膜組件具有選擇透過(guò)性，僅允許水蒸氣和熱量透過(guò)，所述吸收器能實(shí)現(xiàn)逆流，具有較高交換效率，整個(gè)裝置都在常壓下運(yùn)行，且不需壓縮機(jī)，減少了系統(tǒng)的重量和簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少了不必要的零件上的浪費(fèi)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和設(shè)備制造成本，且具有能源利用率高和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0020](4)本發(fā)明的協(xié)同裝置的結(jié)構(gòu)緊湊、可擴(kuò)展性強(qiáng)，溶液可儲(chǔ)存能量并且可以同時(shí)用于液體除濕，本發(fā)明能夠在狹小的空間使用，可應(yīng)用于電子設(shè)備或汽車(chē)的冷卻或加熱。
[0021](5)本發(fā)明的儲(chǔ)液槽可作為濃溶液蓄能裝置，用于冬季制熱，有效解決冬季大量采暖和太陽(yáng)能相對(duì)不足的矛盾。
[0022](6)本發(fā)明的協(xié)同裝置采用環(huán)境友好型工質(zhì)，節(jié)能環(huán)保，同樣可利用太陽(yáng)能、工業(yè)廢水廢氣余熱(分布式能源系統(tǒng)缸套水、煙氣余熱等)作為驅(qū)動(dòng)熱源。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的一種常壓膜式熱栗和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置的第I種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的一種常壓膜式熱栗和液體除濕系統(tǒng)協(xié)同裝置的第2種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的第二吸收器為平行板式膜組件時(shí)的流道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明的第一吸收器為平行板式膜膜組件時(shí)的流道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明的第二吸收器為板翅式膜組件時(shí)的流道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6是本發(fā)明的第一吸收器為板翅式膜組件時(shí)的流道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]在圖1-圖6中包括有:
I——儲(chǔ)液槽2——溶液栗3——第一電磁閥
4一一第一吸收器5—一第一換熱器6—一第二換熱器
7--第一再生器8--再生加熱器9--第二換熱器
10