[發明專利]一種閉式集成防霜熱源塔

在審

• 申請號: 201010556474.6
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102003895A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 劉秋克
• 申請（專利權）人: 劉秋克
• 主分類號: F28D5/02
• 分類號: F28D5/02;F24J3/06;B01D36/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 姜芳蕊;寧星耀

技術領域

本發明涉及一種閉式集成防霜熱源塔，尤其是涉及一種在夏季為制冷機提供溫度較低的冷源，冬季為熱泵提供可再生低位熱能的無稀釋溶液排放的閉式集成防霜熱源塔。

背景技術

中國南方地處亞熱帶季風氣候區，冬季北方冷空氣南下與來自赤道附近的暖濕氣流匯合，使南方的廣大地區成為冷暖氣流對峙區，“低溫高濕”成為長江流域以南地區特定的氣候條件。正是由于這種特殊的氣候條件，濕空氣中蘊藏了無限的由太陽能轉化的次生源低溫位能。濕空氣狀態下潛熱能含量高，由于傳統空氣源熱泵空調延用的是國外氣候條件下的大溫差傳熱技術，往往因蒸發溫度低，造成結霜頻率高，而一旦結霜，便無法正常運行供熱，需要直接采用高功率電輔加熱供熱，能耗高。潛熱能成為對風冷熱泵有害的可再生能源。而這也成為幾十年來難以解決的技術難題。

現有各類吸收空氣源低溫位能裝置，多是利用低冰點溶液與空氣進行直接的外交換循環，濃溶液在與空氣進行換熱的同時，吸收空氣中的凝結水分成為稀釋溶液，由于鹽溶液曝氣循環溶解氧對系統設備有嚴重的腐蝕性，應用范圍也只限于空氣溫度-3℃以上，因而不能得到廣泛使用。更為嚴重的是，一些以鹽溶液為代表的低溫位能吸收裝置為了維持溶液濃度較低的冰點，其將稀釋后的循環溶液未經任何處理就直接排放，造成嚴重的水環境污染。

中國專利CN200810031368.9公開了一種“閉式熱源塔”和中國專利CN200920311781.0公開了一種“太陽能次生源冷熱源塔”。上述兩種裝置雖然均為全封閉式內置溶液循環結構，換熱循環溶液不直接與空氣接觸，解決了傳統開式冷卻塔、開式能源塔等利用溶液曝氣循環吸收空氣中低溫位熱能時所造成的稀釋溶液直接排放給環境造成的污染。但這兩種裝置在環境負溫度條件下存在的缺陷是，需要外配置濕熱源凝結水分離裝置給用戶匹配安裝調試和運行管理，操作繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種在冬季“低溫高濕”和夏季“高溫高濕”氣候條件下，均能以封閉式循環高效吸收空氣中的冷熱源，自帶濕熱源凝結水分離裝置的閉式集成防霜熱源塔。??

本發明的技術方案是：其包括塔體，塔體上設有外翅片空氣源熱交換系統、翅片內管液體熱交換系統和濕熱源凝結水分離裝置。

所述外翅片空氣源熱交換系統包括塔體側面橫流進風柵、橫流外翅片換熱器、低溫汽霧分離柵、變風量風動裝置、旋流分離消聲器和塔體維護結構；塔體側面橫流進風柵設于塔體維護結構側面與橫流外翅片換熱器相通，橫流外翅片換熱器設于濕熱源凝結水分離裝置的主溶液盤上方與低溫汽霧分離柵相通，低溫汽霧分離柵設于橫流外翅片換熱器與變風量風動裝置之間，變風量風動裝置設于塔體內部上端，旋流分離消聲器設于塔體外部頂端，塔體維護結構是熱源塔的主體結構連接其它部件的框架。

所述翅片內管液體熱交換系統，包括橫流內管換熱器下集管、翅片橫流內管換熱器、橫流內管換熱器上集管；翅片橫流內管換熱器由并聯的翅片內管組成設于濕熱源凝結水分離裝置的主溶液盤上方，橫流內管換熱器下集管為低溫循環介質進口與外部設備低熱源熱泵熱源側相連，橫流內管換熱器上集管為加溫循環介質出口與外部設備低熱源熱泵蒸發器連接。

所述濕熱源凝結水分離裝置，由熱泵加熱系統、膜凝結水分離系統組成。

所述熱泵加熱系統包括熱泵壓縮機、加熱冷凝器、膨脹閥、汽霧蒸發器；熱泵壓縮機設于塔體內部底端，熱泵壓縮機排氣口通過管路和加熱冷凝器工質進氣口連接，加熱冷凝器工質出氣口通過管路與過濾器和膨脹閥進口連接，膨脹閥出口通過管路與汽霧蒸發器進口連接，汽霧蒸發器出口通過管路與熱泵壓縮機吸汽口連接，汽霧蒸發器設于橫流外翅片換熱器與變風量風動裝置之間。

所述膜凝結水分離系統包括高壓泵、與熱泵加熱系統共用的加熱冷凝器、多介質過濾器、膜分離管、溶液噴淋組件、主溶液盤和溶液緩沖箱；主溶液盤設于塔體維護結構的塔體下中部且位于濕熱源凝結水分離裝置上方，主溶液盤底部集液池出液口通過管道與電動閥和溶液緩沖箱進液口連接，溶液緩沖箱出液口通過管道和高壓泵進液口連接，高壓泵出液口通過管道與閥門和加熱冷凝器介質進液口連接，加熱冷凝器介質出液口通過管道與閥門和多介質過濾器進液口連接，多介質過濾器出液口通過管道與閥門和膜分離管進口連接，膜分離管出液口通過管道、電動閥與控制閥和溶液噴淋組件進液口連接，溶液噴淋組件設于翅片橫流內管換熱器上端。