專利名稱：一種溶液濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高溶液濃度的裝置，特別是一種減少能源消耗的溶液濃縮裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的溶液濃縮，提高溶液濃度一般有以下三種方法:1、蒸發(fā):利用沸點(diǎn)不同，加熱溶液使溶液中的水分蒸發(fā)，從而濃縮溶液。2、吸附:利用材料的親水特性，采用特殊的材料吸附溶液中水分，從而濃縮溶液。3、凝固:利用凝固點(diǎn)不同，冷凝使得溶液中的水分結(jié)晶，從而濃縮溶液?，F(xiàn)階段最常用的方法就是蒸發(fā)法，加熱稀溶液，稀溶液中的水分會(huì)蒸發(fā)出來，稀溶液得到濃縮，變成濃溶液。但是加熱稀溶液的過程必然需要消耗大量的熱量，而這部分損耗的熱量會(huì)流失到空氣中，現(xiàn)階段沒有對(duì)這部分熱量進(jìn)行回收，這樣勢(shì)必會(huì)造成能源的浪費(fèi)。而采用吸附的方法必須選擇合適的材料，極其不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一張減少能源消耗的溶液濃縮裝置。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的溶液濃縮裝置包括提供換熱空間的換熱容器，所述換熱容器內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)氣液換熱組件，所述每個(gè)氣液換熱組件包括布液器、集液器、進(jìn)氣口和出氣口，所述布液器 與集液器之間形成液體通路，所述出氣口與進(jìn)氣口之間形成氣體通路，所述液體通路與氣體通路相交匯；所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口相連接。進(jìn)一步的，所述換熱容器為換熱塔，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔下層，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔上層，所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口在分層處相連接，所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口之間設(shè)置隔液通氣部件。更進(jìn)一步的，所述隔液通氣部件為半透膜。更進(jìn)一步的，所述隔液通氣部件為包括傘面和傘柄的中空傘狀防雨帽，所述第一氣液換熱組件出氣口設(shè)置在傘柄底部，所述第二氣液換熱組件進(jìn)氣口設(shè)置在傘柄側(cè)壁或側(cè)壁與傘面的連接處。更進(jìn)一步的，所述每個(gè)氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)，所述換熱網(wǎng)設(shè)置在布液器與集液器之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。更進(jìn)一步的，所述換熱網(wǎng)與布液器之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板。進(jìn)一步的，所述換熱容器包括第一換熱罐和第二換熱罐，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在第一換熱罐內(nèi)，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在第二換熱罐內(nèi)；所述第一氣液換熱組件的出氣口通過高溫氣體管與第二氣液換熱組件進(jìn)氣口相連接，所述第二氣液換熱組件出氣口通過低溫氣體管與第一氣液換熱組件進(jìn)氣口相連接。
更進(jìn)一步的，所述第一氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)，所述換熱網(wǎng)設(shè)置在第一氣液換熱組件的布液器與集液器之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。更進(jìn)一步的，所述第一氣液換熱組件的布液器與換熱網(wǎng)之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板。更進(jìn)一步的，所述第二氣液換熱組件的布液器和集液器用吸熱盤管相連接。更進(jìn)一步的所述第二換熱罐下端連接有冷凝水排出管。采用上述結(jié)構(gòu)后，向第一氣液換熱組件中通入制取的高溫溶液，第一氣液換熱組件中的氣液換熱時(shí)，利用空氣的分壓力吸收高溫溶液中的水分，高溫溶液形成低溫溶液并得到濃縮，低溫空氣吸熱后形成高溫空氣。通過第二氣液換熱組件吸收第一氣液換熱組件排出高溫空氣的熱量，在第二次氣液換熱時(shí)，向第二氣液換熱組件中通入低溫介質(zhì)與高溫空氣進(jìn)行換熱，高溫空氣放熱后形成低溫空氣排出，低溫介質(zhì)吸熱后形成高溫介質(zhì)。這樣通過第一氣液換熱組件將溶液濃縮，再通過第二氣液換熱組件吸收通入第一氣液換熱組件中制取高溫溶液所需的熱量，進(jìn)一 步利用，節(jié)省了能源。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明傘狀防雨帽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明傘狀防雨帽傘柄底部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明傘狀防雨帽隔液通氣的原理示意圖。圖5為本發(fā)明換熱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:101為換熱塔，102為進(jìn)液管，103為出液管，104為進(jìn)氣口，105為換熱網(wǎng)，106為布液板，107為出液管，108為進(jìn)液管，109為換熱網(wǎng)，110為布液板，111為風(fēng)機(jī)201為傘面，202為傘柄，203為傘面與傘柄的連接處，204為傘柄底部，301為出氣口，401為進(jìn)氣口601為第一換熱罐，602為第二換熱罐，603為進(jìn)液管，604為出液管，605為高溫氣體管，606為低溫氣體管，607為出液管管，608為進(jìn)液管，609為吸熱盤管，610為換熱網(wǎng)，611為布液板，612為噴頭,613為冷凝水排出管
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一:如圖1所示，實(shí)施方式一采用的換熱容器為換熱塔101，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔101下層，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔101上層。所述第一氣液換熱組件和第二氣液換熱組件都包括布液器、集液器、出氣口和進(jìn)氣口。這里第一氣液換熱組件的布液器為進(jìn)液管102，集液器為出液管103，進(jìn)氣口為進(jìn)氣口 104，出氣口為出氣口 301;第二氣液換熱組件的布液器為進(jìn)液管108，集液器為出液管107，進(jìn)氣口為進(jìn)氣口 401，出氣口為風(fēng)機(jī)111。所述第一氣液換熱組件和第二氣液換熱組件的布液器與集液器之間形成液體通路，所述出氣口與進(jìn)氣口之間形成氣體通路，所述液體通路與氣體通路相交匯，這樣氣體和液體之間就可以進(jìn)行換熱。所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口在分層處相連接，為了防止上層第二氣液換熱組件中的液體落入到下層第一換熱組件中而影響第一氣液換熱組件溶液的濃縮，且可以保證第一換熱組件排出的氣體可以流入到第二換熱組件中，在所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口之間設(shè)置隔液通氣部件。如圖1和圖2所示，所述隔液通氣部件為包括傘面201和傘柄202的傘狀防雨帽112，所述傘狀防雨帽112的內(nèi)部是中空的。如圖3所示，所述第一氣液換熱組件出氣口 301設(shè)置在傘柄底部204上，所述第二氣液換熱組件進(jìn)氣口 401設(shè)置在傘柄側(cè)壁或側(cè)壁與傘面的連接處203上(如圖4所示)，這樣就使得第一氣液換熱組件出氣口 301和第二氣液換熱組件進(jìn)氣口 401相連接。從圖1和圖4中可以看出，上層第二氣液換熱組件中的液體被傘面201擋住，無法進(jìn)入到中空傘狀防雨帽112內(nèi)部，從而落到傘狀防雨帽112兩側(cè)，然后匯集從出液管107排出。而第一氣液換熱組件中的氣體從傘柄底部204的出氣口 301進(jìn)入到中空傘狀防雨帽112內(nèi)部，然后從傘柄側(cè)壁的進(jìn)氣口 401或者傘柄側(cè)壁與傘面的連接處的進(jìn)氣口 401進(jìn)入到第二氣液換熱組件中，這樣就達(dá)到了隔液通氣的目的。當(dāng)然，所述隔液通氣部件也可以采用半透膜，當(dāng)采用半透膜時(shí)，半透膜下表面就是第一氣液換熱組件出氣口，半透膜上表面就是第二氣液換熱組件進(jìn)氣口，這樣也可以保證第一氣液換熱組件出氣口與第二氣液換熱組件進(jìn)氣口相通；同時(shí)，第二氣液換熱組件中的液體無法進(jìn)入到第一氣液換熱組件中。進(jìn)一步的，為了提高第一氣液換熱組件和第二氣液換熱組件的換熱效率，所述每個(gè)氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)，所述換熱網(wǎng)為布滿孔眼的篩網(wǎng)(如圖5所示)或開有通孔的平板。所述換熱網(wǎng)設(shè)置在布液器與集液器之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。如圖1所示，第一氣液換熱組件的換熱網(wǎng)105為5目篩網(wǎng)，換熱網(wǎng)105設(shè)置在進(jìn)液管102和出液管103之間，且在進(jìn)氣口 104和出氣口 301之間。第二氣液換熱組件的換熱網(wǎng)109為10目篩網(wǎng)，換熱網(wǎng)109設(shè)置在進(jìn)液管108和出液管107之間，且在進(jìn)氣口 401和出氣口風(fēng)機(jī)111之間。這樣，進(jìn)液管中的液體通過通孔或噴頭落在換熱網(wǎng)表面，在換熱網(wǎng)表面形成液膜，當(dāng)氣體穿過液膜時(shí)與體液發(fā)生熱交換。當(dāng)然，為了進(jìn)一步提高換熱效率，可以設(shè)置多層換熱網(wǎng)。

更進(jìn)一步的，為了將布液器中落下的液體均勻散布在換熱網(wǎng)上，在所述換熱網(wǎng)與布液器之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板。第一氣液換熱組件的布液板為布液板106,第二氣液換熱組件的布液板為布液板110。本實(shí)施方式的工作原理如下:因?yàn)榈谝粴庖簱Q熱組件的出氣口 301和第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口 401相通，所以第一氣液換熱組件和第二氣液換熱組件的氣路是相通的。當(dāng)?shù)诙庖簱Q熱組件的出氣口，即風(fēng)機(jī)111工作時(shí)，形成負(fù)壓，因?yàn)闅饴肥窍嗤ǖ?，低溫空氣從第一氣液換熱組件的進(jìn)氣口 104進(jìn)入。向第一氣液換熱組件的進(jìn)液管102中通入需要濃縮的高溫溶液，高溫溶液通過布液板106落到換熱網(wǎng)105上，高溫溶液與從進(jìn)氣口 104通入的低溫空氣進(jìn)行熱交換，利用空氣的分壓力，低溫空氣吸收高溫溶液中的水分和熱量形成高溫空氣，高溫溶液放熱并得到濃縮從出液管103排出，而高溫空氣從出氣口 301和進(jìn)氣口 401進(jìn)入第二氣液換熱組件。向第二氣液換熱組件的進(jìn)液管108中通入低溫介質(zhì)，低溫介質(zhì)通過布液板110落到換熱網(wǎng)109上，與高溫空氣進(jìn)行熱交換，吸收高溫空氣中的水分形成高溫介質(zhì)從出液管107排出。高溫氣體放熱形成低溫氣體從風(fēng)機(jī)111排出。這樣，通過第一氣液換熱組件將溶液濃縮，再通過第二氣液換熱組件回收制取高溫溶液的熱量再利用，將低溫介質(zhì)變?yōu)楦邷亟橘|(zhì)，節(jié)省了能源。實(shí)施方式二:如圖6所示，實(shí)施方式二采用的換熱容器包括第一換熱罐601和第二換熱罐602，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在第一換熱罐內(nèi)，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在第二換熱罐內(nèi)。所述第一氣液換熱組件包括進(jìn)液管603、出液管604、進(jìn)氣口和出氣口。所述第二氣液換熱組件包括進(jìn)液管608、出液管607、進(jìn)氣口和出氣口。第一氣液換熱組件的出氣口設(shè)置在第一換熱罐上端，第一氣液換熱組件的進(jìn)氣口設(shè)置在第一換熱罐側(cè)壁上。第二氣液換熱組件出氣口設(shè)置在第二換熱罐上端，第二氣液換熱組件進(jìn)氣口設(shè)置在第二換熱罐側(cè)壁上。所述第一氣液換熱組件出氣口與第二氣液換熱組件進(jìn)氣口之間連接有高溫氣體管605，所述第一氣液換熱組件進(jìn)氣口與第二氣液換熱組件出氣口之間連接有低溫氣體管606。所述第二罐體上設(shè)置有換熱部件，這里換熱部件為吸熱盤管7，所述吸熱盤管的兩端開口設(shè)置在第二罐體外側(cè)。更進(jìn)一步的，同樣，為了提高第一氣液換熱組件的換熱效率。所述第一氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)610，所述換熱網(wǎng)為 布滿孔眼的篩網(wǎng)(如圖5所示)或開有通孔的平板。所述換熱網(wǎng)610設(shè)置在第一氣液換熱組件的進(jìn)液管603與出液管604之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。更進(jìn)一步的，為了將進(jìn)液管中落下的液體均勻散布在換熱網(wǎng)610上，所述第一氣液換熱組件的布液器與換熱網(wǎng)之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板611。同樣，為了將出液管603中的液體均與噴灑在布液板611上，出液管603前端連接有噴頭612。本實(shí)施方式的工作原理如下:將需要濃縮的溶液制成高溫溶液從第一換熱組件的進(jìn)液管603通入，高溫溶液通過噴頭612均勻的噴灑到布液板611上。然后，高溫溶液從布液板611上均勻滴落在換熱網(wǎng)610上,在換熱網(wǎng)610上形成液膜。低溫氣體管606向第一換熱罐內(nèi)通入低溫空氣，低溫空氣穿透換熱網(wǎng)610時(shí)與高溫溶液發(fā)生換熱，同時(shí)由于空氣的分壓力，高溫溶液的水分會(huì)被低溫空氣所吸收，高溫溶液得到濃縮。同時(shí)，高溫溶液與低溫空氣發(fā)生換熱后形成低溫溶液從出液管604排出。低溫空氣吸熱形成高溫且?guī)в兴值母邷乜諝鈴母邷貧怏w管605中進(jìn)入第二換熱罐中。第二氣液換熱組件的進(jìn)液管608中通入低溫介質(zhì)，為了使得低溫介質(zhì)不吸收通入第二換熱罐中高溫氣體的水分，第二氣液換熱組件的進(jìn)液管608和出液管607用吸熱盤管609相連接。低溫介質(zhì)在第二換熱罐中與高溫氣體管605通入高溫氣體進(jìn)行換熱形成高溫介質(zhì)從出液管607排出，而高溫氣體中的水分因放熱形成冷凝水，為了將冷凝水排出，所述第二換熱罐下端連接有冷凝水排出管613。高溫氣體放熱后形成低溫氣體循環(huán)通入第一換熱罐中與高溫溶液換熱。這樣第一換熱罐與第二換熱罐之間的空氣就可以循環(huán)使用，同時(shí)高溫溶液中的水分最后形成冷凝水排出，而制取高溫溶液所消耗的能源最終被吸熱盤管609中的低溫介質(zhì)所吸收再利用，沒用造成能源的浪費(fèi)。這樣既濃縮了溶液，又節(jié)省了能源的消耗。雖然以上描述了本發(fā)明的兩種具體實(shí)施方式
，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種溶液濃縮裝置，其特征在于:包括提供換熱空間的換熱容器，所述換熱容器內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)氣液換熱組件，所述每個(gè)氣液換熱組件包括布液器、集液器、進(jìn)氣口和出氣口，所述布液器與集液器之間形成液體通路，所述出氣口與進(jìn)氣口之間形成氣體通路，所述液體通路與氣體通路相交匯；所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口相連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述換熱容器為換熱塔，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔下層，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在換熱塔上層，所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口在分層處相連接，所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口之間設(shè)置隔液通氣部件。
3.按照權(quán)利要求2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述隔液通氣部件為半透膜。
4.按照權(quán)利要求2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述隔液通氣部件為包括傘面和傘柄的中空傘狀防雨帽，所述第一氣液換熱組件出氣口設(shè)置在傘柄底部，所述第二氣液換熱組件進(jìn)氣口設(shè)置在傘柄側(cè)壁或側(cè)壁與傘面的連接處。
5.按照權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述每個(gè)氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)，所述換熱網(wǎng)設(shè)置在布液器與集液器之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。
6.按照權(quán)利要求5所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述換熱網(wǎng)與布液器之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板。
7.按照權(quán)利要求1所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述換熱容器包括第一換熱罐和第二換熱罐，所述第一氣液換熱組件設(shè)置在第一換熱罐內(nèi)，所述第二氣液換熱組件設(shè)置在第二換熱罐內(nèi)；所述第一氣液換熱組件的出氣口通過高溫氣體管與第二氣液換熱組件進(jìn)氣口相連接，所述第二氣液換熱組件出氣口通過低溫氣體管與第一氣液換熱組件進(jìn)氣口相連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述第一氣液換熱組件還包括換熱網(wǎng)，所述換熱網(wǎng)設(shè)置在第一氣液換熱組件的布液器與集液器之間，且在出氣口和進(jìn)氣口之間。
9.按照權(quán)利要求8所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述第一氣液換熱組件的布液器與換熱網(wǎng)之間設(shè)置有開有若干通孔的布液板。
10.按照權(quán)利要求7所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述第二氣液換熱組件的布液器和集液器用吸熱盤管相連接。
11.按照權(quán)利要求10所述的溶液濃縮裝置，其特征在于:所述第二換熱罐下端連接有冷凝水排出管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高溶液濃度的裝置，特別是一種減少能源消耗的溶液濃縮裝置，包括提供換熱空間的換熱容器，所述換熱容器內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)氣液換熱組件，所述每個(gè)氣液換熱組件包括布液器、集液器、進(jìn)氣口和出氣口，所述布液器與集液器之間形成液體通路，所述出氣口與進(jìn)氣口之間形成氣體通路，所述液體通路與氣體通路相交匯；所述第一氣液換熱組件的出氣口與第二氣液換熱組件的進(jìn)氣口相連接。采用上述結(jié)構(gòu)后，這樣通過第一氣液換熱組件將溶液濃縮，再通過第二氣液換熱組件吸收通入第一氣液換熱組件中制取高溫溶液所需的熱量，進(jìn)一步利用，節(jié)省了能源。
文檔編號(hào)B01D1/30GK103223254SQ20131016916
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者楊家華, 朱庭浩, 蔣丹丹 申請(qǐng)人:楊家華