[發明專利]一種熱流逸式氣體分離系統

有效

• 申請號: 201710011384.0
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106839511B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 盧葦;徐昆;劉進陽;許浩;謝超許;王南;王博韜
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02;B01D5/00;B01D53/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 盧岳鋒

1.一種熱流逸式氣體分離系統，其特征在于，包括：

分離裝置，其包括至少一個分離單元組，每個所述分離單元組包括：

至少一個分離單元，該分離單元包括殼體、冷腔、熱腔、微通道組、低溫通道以及高溫通道，所述殼體的內腔被所述微通道組分隔成所述冷腔和所述熱腔，所述微通道組中每個微通道的特征尺寸不大于在所述冷腔內的混合氣體中需要被分離到所述熱腔內的氣體組分的分子平均自由程；所述冷腔設置有一冷腔進氣口和一冷腔排氣口，所述熱腔設置有一熱腔排氣口；所述低溫通道設置于所述殼體的壁體內且與所述冷腔對應；所述高溫通道設置于所述殼體的壁體內且與所述熱腔對應；

冷腔進氣管，每個所述分離單元的所述冷腔進氣口均與該冷腔進氣管連接；

冷腔排氣管，每個所述分離單元的所述冷腔排氣口均與該冷腔排氣管連接；以及

熱腔排氣管，每個所述分離單元的所述熱腔排氣口均與該熱腔排氣管連接；

當所述分離裝置包括至少兩個所述分離單元組時，所有的所述分離單元組依序串聯起來，前一個所述分離單元組的所述熱腔排氣管與后一個所述分離單元組的所述冷腔進氣管連接；以及

換熱介質輸送裝置，其用于把低溫介質輸送給每個所述分離單元的所述低溫通道，并把高溫介質輸送給每個所述分離單元的所述高溫通道；

所述低溫介質為低溫冷凍水，所述高溫介質為來自于利用余熱或廢熱產生的高溫水，所述換熱介質輸送裝置為一水流輸送裝置；

所述水流輸送裝置與所述分離裝置之間通過一個制冷子系統進行連接，所述制冷子系統包括：

噴射器；

冷凝器，其制冷工質進口與所述噴射器的出口連接；

第一流量調節裝置，其與所述冷凝器的制冷工質出口連接；

節流裝置，其進口與所述第一流量調節裝置連接；

蒸發器，其設置有冷凍水進口、冷凍水出口、制冷工質進口和制冷工質出口，該蒸發器的制冷工質進口與所述節流裝置的出口連接，該蒸發器的制冷工質的出口與所述噴射器的引射流體進口連接；

冷凍水總管，其與所述蒸發器的冷凍水出口連接，所述水流輸送裝置把被所述分離裝置或其他用冷場合使用后溫度升高的冷凍水從所述蒸發器的冷凍水進口輸送到所述蒸發器內進行降溫，降溫后得到的低溫冷凍水從該冷凍水總管排出，從該冷凍水總管排出的低溫冷凍水再通過管道輸送給每個所述分離單元的所述低溫通道；

換熱器，其制冷工質通道的入口與所述第一流量調節裝置連接，且該換熱器的制冷工質通道的出口與所述噴射器的工作流體進口連接；

第一高溫水進管，其與所述換熱器的熱流通道的入口連接；以及

高溫水總管，其與所述換熱器的熱流通道的出口連接，所述水流輸送裝置把高溫水從所述第一高溫水進管輸送到所述換熱器的熱流通道進行換熱后從該高溫水總管排出，從該高溫水總管排出的高溫水再通過管道輸送給每個所述分離單元的所述高溫通道。

2.根據權利要求1所述的熱流逸式氣體分離系統，其特征在于，每個所述分離單元中，所述冷腔和所述熱腔左右平行分布，所述低溫通道包括兩個分別位于所述冷腔的頂壁和底壁的通道，且所述高溫通道包括兩個分別位于所述熱腔的頂壁和底壁的通道。

3.根據權利要求2所述的熱流逸式氣體分離系統，其特征在于，每個所述分離單元中的所述高溫通道與所述低溫通道之間通過保溫隔層進行分隔。

4.根據權利要求2所述的熱流逸式氣體分離系統，其特征在于，所述冷腔中錯落地設置有若干個夾設于其頂壁和底壁之間的冷腔內換熱板，若干個所述冷腔內換熱板把所述冷腔分隔成若干個首尾依序相連接的腔室；每個所述冷腔內換熱板設置有若干個冷流通孔，所述冷流通孔的上下兩端分別與所述低溫通道的兩個通道連通；所述熱腔中錯落地設置有若干個夾設于其頂壁和底壁之間的熱腔內換熱板，若干個所述熱腔內換熱板把所述熱腔分隔成若干個首尾依序相連接的腔室；每個所述熱腔內換熱板設置有若干個熱流通孔，所述熱流通孔的上下兩端分別與所述高溫通道的兩個通道連通。

5.根據權利要求1所述的熱流逸式氣體分離系統，其特征在于，所述換熱器的制冷工質通道的入口通過一循環泵與所述第一流量調節裝置連接。