[發明專利]一種基于膜蒸餾技術的溶液蓄能裝置及其方法

無效

• 申請號: 200810236464.7
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101458007A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 王贊社;顧兆林;馮詩愚;李云
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;B01D61/36
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 弋才富

1.一種基于膜蒸餾技術的溶液蓄能裝置，包括稀溶液儲液器(15)和濃溶液儲液器(12)，其特征在于：稀溶液儲液器(15)底部的循環溶液出口通過管道與第三截止閥(16)的進口連接，第三截止閥(16)的出口與稀溶液經循環泵(17)的進口相連，稀溶液經循環泵(17)的出口與溶液加熱裝置(18)的溶液進口連接，溶液加熱裝置(18)的溶液出口與膜蒸餾組件(1)的進口連接，膜蒸餾組件(1)的溶液出口與稀溶液儲液器(15)上部的料液進口連接；膜蒸餾組件(1)的水蒸氣出口與冷凝器(2)的水蒸氣進口連接，冷凝器(2)的液態水出口與制冷劑儲液器(3)上部的進口連接，制冷劑儲液器(3)下部的出口與流量調節閥(4)的進口連接，流量調節閥(4)的出口與膨脹閥(5)的進口連接，膨脹閥(5)的出口與蒸發器(6)的液體進口連接，蒸發器(6)的氣態出口與吸收器(9)的氣體進口連接，吸收器(9)的稀溶液出口與第一截止閥(10)的進口連接，第一截止閥(10)的出口與稀溶液泵(11)的進口連接，稀溶液泵(11)的出口與溶液熱交換器(13)的冷側進口連接，溶液熱交換器(13)的冷側出口與稀溶液儲液器(15)側面的料液進口連接；稀溶液儲液器(15)底部的濃溶液出口與第二截止閥(14)的進口連接，第二截止閥(14)的出口與溶液熱交換器(13)的熱側進口連接，溶液熱交換器(13)的熱側出口與濃溶液儲液器(12)頂部的料液進口連接，濃溶液儲液器(12)底部的出口與流量調節閥(19)的進口連接，流量調節閥(19)的出口與吸收器(9)的濃溶液進口連接。

2.根據權利要求1所述的溶液蓄能裝置，其特征在于：所述的蒸發器(6)上設置了蒸發器再循環泵(7)。

3.根據權利要求1所述的溶液蓄能裝置，其特征在于：所述的吸收器(9)上設置了吸收器再循環泵(8)。

4.根據權利要求1所述的溶液蓄能裝置，其特征在于：所述的膜蒸餾組件(1)所用的膜材料是膜表面經過疏水性增強處理的膜材料。

5.根據權利要求1或4所述的溶液蓄能裝置，其特征在于：所述的膜蒸餾組件(1)所用的膜材料是聚乙烯(PE)膜材料、聚丙烯(PP)膜材料、聚四氟乙烯(PTFE)膜材料或聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料。

6.根據權利要求1所述的溶液蓄能裝置，其特征在于：所述的膜蒸餾組件(1)的結構形式為板框式、螺旋卷式、圓管式、中空纖維式或毛細管式。

7.根據權利要求1所述的溶液蓄能裝置，其特征還在于：所述的膜蒸餾組件(1)可以通過串聯或并聯的方式進行組合實現系統處理規模的擴展。

8.一種基于膜蒸餾技術的溶液蓄能方法，其特征在于：以稀溶液儲液器(15)、濃溶液儲液器(12)和制冷劑儲液器(3)作為能量轉換過程的存儲或釋放部件，包含蓄能過程和釋能過程兩個階段，在蓄能階段，利用膜蒸餾組件(1)對溴化鋰稀溶液的濃縮分離特性將熱能轉換為工作溶液的濃度潛能和制冷劑的潛能；在釋能階段，利用工作溶液的濃度潛能和制冷劑的潛能釋放能量，分別從蒸發器(6)和吸收器(9)得到所需的冷能和熱能。

9.根據權利要求8所述的溶液蓄能方法，其特征還在于：所述的儲能階段包括以下步驟：關閉第二截止閥(14)，打開第三截止閥(16)，稀溶液儲液器(15)中的稀溶液經循環泵(17)送入溶液加熱裝置(18)中加熱，加熱后的稀溶液在膜蒸餾組件(1)中進行膜蒸餾濃縮分離，其中產生的水蒸氣由冷凝器(2)冷凝后流入制冷劑儲液器(3)；初步濃縮后的溶液流入稀溶液儲液器(15)中，如此循環，直至稀溶液儲液器中(15)的溶液濃度達到要求后，開啟第二截止閥(14)，關閉第三截止閥(16)，將濃縮后的濃溶液流入到濃溶液儲液器(12)中，完成一次溶液儲能過程。

10.根據權利要求8所述的溶液蓄能方法，其特征還在于：所述的釋能階段包括以下步驟：關閉第二截止閥(14)和第三截止閥(16)，打開流量調節閥(4)，制冷劑儲液器(3)中的液態水經過膨脹閥(5)的減壓后進入蒸發器(6)中，釋放潛熱能量吸收冷媒水中的熱量成為氣態，開啟流量調節閥(19)，濃溶液儲液器(12)中的濃溶液進入吸收器(9)中，吸收來自于蒸發器(6)中的水蒸氣，釋放熱能，變為稀溶液，開啟第一截止閥(10)，由稀溶液泵(11)將吸收后的稀溶液送至稀溶液儲液器(15)中，完成一次溶液釋能過程。