一种开式能源塔防冻液浓缩装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203803122 U(45)授权公告日 2014.09.03

(21)申请号 201420219916.1(22)申请日 2014.04.30

(73)专利权人湖南元亨科技发展有限公司

地址410009 湖南省长沙市新开铺路155号(72)发明人崔允华 傅立新 曾向阳 戴聪(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所

43114

代理人颜勇(51)Int.Cl.

B01D 1/00(2006.01)B01D 1/30(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种开式能源塔防冻液浓缩装置(57)摘要

一种开式能源塔防冻液浓缩装置，所述溶液水箱设有与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接的补液口和排液口，所述溶液水箱根据溶液浓缩比设有高低两个液位开关，所述溶液水箱上方为喷淋室，所述溶液水箱的底部设有出液口，所述出液口通过循环水泵与加热装置的进口连接，所述加热装置由所述冷凝器的换热管道构成，所述加热装置的出口与设置在喷淋室顶部的喷淋管连接，所述喷淋室底部设有循环吹风机，所述喷淋室的顶部依次通过挡水板、风道和导风叶与蒸发室连接，所述蒸发室包括热平衡器和翅片式蒸发器，所述翅片式蒸发器通过压缩机与所述冷凝器连接，所述热平衡器通过管道与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接。本装置能源利用率高、环境污染少、可以有效及时的浓缩开式能源塔内防冻液。

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权 利 要 求 书

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1.一种开式能源塔防冻液浓缩装置，包括溶液水箱、压缩机、冷凝器、翅片式蒸发器、热平衡器、循环风机和循环水泵，其特征在于：所述溶液水箱设有与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接的补液口和排液口，所述溶液水箱根据溶液浓缩比设有高低两个液位开关，所述溶液水箱上方为喷淋室，所述溶液水箱的底部设有出液口，所述出液口通过循环水泵与加热装置的进口连接，所述加热装置由所述冷凝器的换热管道构成，所述加热装置的出口与设置在喷淋室顶部的喷淋管连接，所述喷淋室底部设有循环吹风机，所述喷淋室的顶部依次通过挡水板、风道和导风叶与蒸发室连接，所述蒸发室包括热平衡器和翅片式蒸发器，所述翅片式蒸发器通过压缩机与所述冷凝器连接，所述热平衡器通过管道与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接。

2.根据权利要求1所述的开式能源塔防冻液浓缩装置，其特征在于，所述循环水泵通过止回阀和过滤器与所述加热装置连接。

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说 明 书

一种开式能源塔防冻液浓缩装置

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技术领域

[0001]

本实用新型涉及一种开式能源塔防冻液浓缩装置。

背景技术

空气能冷-热水机组由能源塔（冷却塔）、空气能主机和空调末端等组成。与常规

空调主机一样，夏季采用能源塔（冷却塔）散热，进行制冷。不同的是，冬季利用能源塔（冷却塔）从空气中吸热，吸收空气的显热量和空气中水蒸气凝结成水放出的汽化潜热，为空调系统供热。由于冬季室外空气温度较低，如5℃，而水要从空气中能够吸收热量，必须要有比空气更低温度的水或溶液，如-3℃水或溶液，这样就需要在水中增加防冻剂，防止水结冰。由于防冻溶液温度比空气温度低，空气中的水蒸气在与防冻剂进行换热时，就会凝结成水进入防冻液中。如果空气相对湿度很大，那么进入溶液的水就会更多，溶液稀释得越快。当防冻溶液浓度低于某一值时，其对应的冰点高于蒸发器的换热温度，那么蒸发器内的水溶液就会结冰，一般情况下机组会自动防冻保护停机，不能再运行。如果保护装置失灵，或者换热温度太低，严重时会导致蒸发器内换热铜管冻裂，损坏机组。[0003] 防冻溶液不仅关系机组能否运行，而且其浓度还影响机组的换热和运行能效。当浓度高时，其换热系数减少，蒸发器的换热量减少；同时防冻溶液密度比水大，使得机组运行水泵的功率增大。[0004] （一）现有空气能冷-热水机组防冻液浓度控制方式：[0005] 1. 高浓度保守控制方式

[0006] 现在有的厂家为了防止蒸发器被冻裂，采用很高浓度的防冻剂，即在能源塔中加入大量的防冻溶质，将防冻溶液浓度调整到30%左右，而实际上运行时实际需要的在10%~15%之间。这样，一方面减少了系统换热系数和增加了水泵运行功率；另一方面，当有大量水在系统中凝结时，系统溶液就会溢出，从而损失很高浓度的溶液，增加运行成本。[0007] 2. 实时的补充防冻液溶质。

[0008] 当前应用最多的是利用在线密度计，实时检测防冻溶液的密度，由密度与浓度及冰点的关系，来控制系统中防冻溶液的密度，当密度降低时，人工投放补充防冻溶质。[0009] 此种方式缺陷：

[0010] 补充防冻溶质不稳定，降雨和空气相对湿度较高时，需要增加的溶质多，搬运及投放工作量大。

[0011] 由于补充溶质需要根据气候条件而定，当冬季是连绵雨季时，溶质需要库存量大。[0012] 当空气中凝结水较多时，溶液会溢出系统而流失，一方面流失的防冻液浪费资源和增加成本，同时溢出来的防冻液废水处理不当，会对周围环境造成污染；另一方面，由于防冻液都是盐溶液，对金属等有腐蚀性，如果不能及时排到地下水沟，会对楼板及建筑结构中的钢材造成腐蚀，影响建筑使用寿命。

[0002]

实用新型内容

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说 明 书

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本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种能源利用率高、环境污染

少、有效及时浓缩开式能源塔防冻液的开式能源塔防冻液浓缩装置。[0014] 本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：[0015] 一种开式能源塔防冻液浓缩装置，包括溶液水箱、压缩机、冷凝器、翅片式蒸发器、热平衡器、循环风机和循环水泵，所述溶液水箱设有与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接的补液口和排液口，所述溶液水箱根据溶液浓缩比设有高低两个液位开关，所述溶液水箱上方为喷淋室，所述溶液水箱的底部设有出液口，所述出液口通过循环水泵与加热装置的进口连接，所述加热装置由冷凝器的换热管道构成，所述加热装置的出口与设置在喷淋室顶部的喷淋管连接，所述喷淋室底部设有循环吹风机，所述喷淋室的顶部依次通过挡水板、风道和导风叶与蒸发室连接，所述蒸发室包括热平衡器和翅片式蒸发器，所述翅片式蒸发器通过压缩机与所述冷凝器连接，所述热平衡器通过管道与开式能源塔空能机主机的蒸发器连接。

[0016] 所述循环水泵通过止回阀和过滤器与所述加热装置连接。[0017] 由于采用上述方案，本实用新型具有如下优点：[0018] 1、本装置采用冷凝器做为加热装置，使得加热效率高能源利用率高。[0019] 2.能源浪费少，本装置通过冷凝器加热，通过蒸发器使得高温气体凝结，从而将压缩机产生的热量转移给冷凝器作为供热，从而减少热量的损失。[0020] 3. 环境污染少，由于本装置能够及时的将开式能源塔的空能机系统吸入的水分排出，不会导致系统防冻液流失，从而没有环境污染和对建筑结构的腐蚀的危害。附图说明

[0021]

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。[0023] 如图1所示，一种开式能源塔防冻液浓缩装置，包括压缩机41、冷凝器34、翅片式蒸发器42、热平衡器51、循环风机2及循环水泵31等部件组成，循环水泵31依次通过止回阀23、过滤器33与冷凝器43连接。溶液水箱1通过补液口13与开式能源塔的冷冻液出口连接，溶液水箱1中设置有两个液位开关12，当开式能源塔吸水稀释液位高于高液位开关时，循环风机2、循环水泵31及压缩机41工作，当稀释到达低液位开关后，循环风机2、循环水泵31及压缩机41停止工作，将浓缩后的冷冻液通过排液口14直接泵入开式能源塔空能机主机的蒸发器内。[0024] 当循环风机2、循环水泵31及压缩机41工作时，循环水泵31将溶液水箱1内的稀溶液泵入冷凝器34内加热后再通过喷淋管35在喷淋室内喷淋，将喷淋室内空气进行加热加湿，加热加湿的空气经挡水板23、风道21及导风叶片22进入热平衡器51及翅片式蒸发器42，使得加热的空气降温同时析出水分，这样，将稀溶液的水通过凝结的方式析出，从而达到浓缩稀溶液的目的。由于本装置中是依靠输入压缩机41的功率，实现翅片式蒸发器42的冷却及冷凝器34的加热过程，翅片式蒸发器42和冷凝器34的热量存在一个压缩机输入功率的差值。如果这个输入功率不能依靠外部的冷量来消耗掉，那么，整个浓缩装置内部

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说 明 书

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的温度会越来越高，最终导致机组报高压停机，不能运行。因此本装置从开式能源塔的空能机主机的蒸发器出口处引入防冻液进入热平衡器51的进口52，再从出口53引出回空能机主机的蒸发器，使得这部分防冻液在本装置内部换热后再回空能机主机的蒸发器。一方面可以将压缩机功率带入空能机的蒸发被空能机吸收，提高制热系数，另一方面，由于对空气冷却，可以冷凝出更多得水，提供除湿效率。溶液水箱1内的浓溶液需要回收时，通过排液口14直接泵入空能机主机的蒸发器内，将热量被蒸发吸收带入空能机系统，相当于给空能机辅助加热，从而提供空能机能效。

[0025] 系统中溶液的浓度一方面可以采用能源塔中液位控制，即液位高于高位时，就能自动开启进入浓缩机溶液水箱的阀门，启动浓缩机进行浓缩除水，另一方面，可以通过系统中的密度计装置检测的结果来判断是否需要浓缩，从而更进一步保证了机组能够稳定持续运行。

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说 明 书 附 图

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图1

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