CN118189674A - 防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，所述防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器包括：壳体，所述壳体上设有进气口和出气口，所述壳体的长度方向沿水平方向定向；换热填料，所述换热填料设在所述壳体内且位于所述进气口和所述出气口之间，所述进气口进入的气体适于穿过所述换热填料从所述出气口排出；溶液分配装置，所述溶液分配装置设在所述壳体内且适于向所述换热填料喷洒吸湿溶液；集液装置，所述集液装置适于收集所述换热填料排出的所述吸湿溶液；进液管路，所述进液管路与所述溶液分配装置连通；出液管路，所述出液管路与所述集液装置连通。根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器具有节水效果好、防冻能力强、适用性好、成本低、换热效率高等优点。

Description

防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器。

背景技术

相关技术中诸如交叉流换热器的换热设备，采用水作为冷却介质，一方面在在低温环境下水容易发生冻结，影响热交换效率甚至导致设备损坏，一方面在运行过程中水的蒸发损失较大，不适用于水资源短缺地区。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，该防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器具有节水效果好、防冻能力强、适用性好、成本低、换热效率高等优点。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，所述防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器包括：壳体，所述壳体上设有进气口和出气口，所述壳体的长度方向沿水平方向定向；换热填料，所述换热填料设在所述壳体内且位于所述进气口和所述出气口之间，所述进气口进入的气体适于穿过所述换热填料从所述出气口排出；溶液分配装置，所述溶液分配装置设在所述壳体内且适于向所述换热填料喷洒吸湿溶液；集液装置，所述集液装置适于收集所述换热填料排出的所述吸湿溶液；进液管路，所述进液管路与所述溶液分配装置连通；出液管路，所述出液管路与所述集液装置连通。

根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，具有节水效果好、防冻能力强、适用性好、成本低、换热效率高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述溶液分配装置设在所述换热填料上方，所述集液装置设在所述换热填料下方。

根据本发明的一个实施例，所述进气口和所述出气口分别位于所述壳体长度方向的两端。

根据本发明的一个实施例，所述换热填料为多个且沿所述壳体的长度方向间隔设置，所述溶液分配装置为多个且分别位于多个所述换热填料上方，所述集液装置为多个且分别位于多个所述换热填料下方。

根据本发明的一个实施例，所述进液管路与最靠近所述出气口的所述溶液分配装置连通，所述出液管路与最靠近所述进气口的所述集液装置连通。

根据本发明的一个实施例，在由所述出气口至所述进气口的方向上相邻的两个所述换热填料中相对靠近所述出气口的换热填料的所述集液装置与相对靠近所述进气口的所述换热填料的所述溶液分配装置连通。

根据本发明的一个实施例，所述防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器还包括回流管路，最靠近所述进气口的所述集液装置与最靠近所述出气口的所述溶液分配装置通过所述回流管路连通，所述回流管路上连接有溶液驱动装置。

根据本发明的一个实施例，所述进液管路和所述出液管路上均连接有通断阀。

根据本发明的一个实施例，每个所述溶液分配装置连接有溶液驱动装置。

根据本发明的一个实施例，每个所述溶液分配装置上设有多个间隔设置的喷嘴。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器的结构示意图。

附图标记：防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1、壳体10、进气口11、出气口12、换热填料20、溶液分配装置30、喷嘴31、回流管路41、进液管路51、出液管路52。

具体实施方式

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中诸如交叉流换热器的换热设备，采用水作为冷却介质，一方面在在低温环境下水容易发生冻结，影响热交换效率甚至导致设备损坏，一方面在运行过程中水的蒸发损失较大，不适用于水资源短缺地区。

此外，由于空气与水直接接触会进一步增大水的蒸发速率，相关技术中的换热设备采用间接接触传热的方式，影响换热效率。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1。

如图1所示，根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1包括壳体10、换热填料20、溶液分配装置30、集液装置、进液管路51和出液管路52。

壳体10上设有进气口11和出气口12，壳体10的长度方向沿水平方向定向。换热填料20设在壳体10内且位于进气口11和出气口12之间，进气口11进入的气体适于穿过换热填料20从出气口12排出。溶液分配装置30设在壳体10内且适于向换热填料20喷洒吸湿溶液。所述集液装置适于收集换热填料20排出的所述吸湿溶液。进液管路51与溶液分配装置30连通。出液管路52与所述集液装置连通。

这里需要理解的是，所述吸湿溶液为能够吸收水分的溶液，例如卤化物溶液，具体可以为金属卤化物溶液，如氯化钙溶液、溴化锂溶液或氯化锂溶液。换热填料20可以为立体多孔结构，例如蜂窝结构。吸湿溶液可以均匀填充在换热填料20的孔隙中，在进气口11进入的气体经过时吸湿溶液直接与气体接触进行换热。

具体而言，以防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1通过利用冷空气对热吸湿溶液进行冷却为例，进液管路51和出液管路52与待冷却热源相连，吸湿溶液通过进液管路51和出液管路52在防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1与待冷却热源之间循环，吸湿溶液与待冷却热源进行换热，热吸湿溶液通过进液管路51进入防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1，通过溶液分配装置30喷洒在换热填料20上，同时冷空气通过进气口11进入壳体10经过换热填料20(进气方向如图中的箭头a所示)。冷空气与热吸湿溶液在换热填料20处直接接触进行换热，热吸湿溶液降温后通过出液管路52排出并再次与热源进行换热；冷空气升温后通过出气口12排出(排气方向如图中的箭头b所示)。

根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1，通过利用吸湿溶液作为换热介质，由于吸湿溶液可以吸收空气中的水蒸气而自身不易蒸发，相比相关技术中采用水作为换热介质的技术方案，可以抑制换热介质的蒸发，减少防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1运行过程中由于蒸发导致的换热介质损耗，实现节约水资源的目的，使防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1能够用于水资源缺乏的地区，而且由于吸湿溶液特殊的物理性质，吸湿溶液在寒冷环境下也不易发生结冰，提高防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1的防冻能力，可以省去额外的防冻措施，降低防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1的运行成本，使防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1能够适用于寒冷天气和地区。

并且，通过设置换热填料20，使吸湿溶液和气体能够在换热填料20处直接接触进行换热，相比相关技术中采用非接触式换热器的技术方案，可以减少换热界面，提高换热系数，增加换热效率，而且由于换热介质采用吸湿溶液，吸湿溶液即使与气体直接接触也不易蒸发。由此可以在保证换热效率的情况下实现水资源的节约。

此外，通过使壳体10的长度方向沿水平方向定向，可以实现壳体10的卧式设置，便于使换热填料20处的气流方向与吸湿溶液的流动方向相互交叉，实现气流与吸湿溶液的交叉流动，在换热填料20为多个时可以便于换热填料20的多级设置，进一步提高换热效率。

因此，根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1具有节水效果好、防冻能力强、适用性好、成本低、换热效率高等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1包括壳体10、换热填料20、溶液分配装置30、集液装置、进液管路51和出液管路52。

具体地，如图1所示，溶液分配装置30设在换热填料20上方(上下方向如图中的箭头所示)，所述集液装置设在换热填料20下方。这样可以使溶液分配装置30将所述吸湿溶液喷出后能够在重力作用下落在换热填料20上，并在重力作用下沿换热填料20流动至所述集液装置内，以便于对吸湿溶液的循环利用。

图1示出了根据本发明一些示例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1。如图1所示，进气口11和出气口12分别位于壳体10长度方向的两端。这样可以便于气流沿壳体10的长度方向流动，延长气流经过壳体10内的时间，进一步便于提高换热效率。

具体地，如图1所示，换热填料20为多个且沿壳体10的长度方向间隔设置，溶液分配装置30为多个且分别位于多个换热填料20上方，所述集液装置为多个且分别位于多个换热填料20下方。这样可以通过多个换热填料20进行换热，实现多级换热，进一步提高换热效率。

有利地，如图1所示，进液管路51与最靠近出气口12的溶液分配装置30连通，出液管路52与最靠近进气口11的所述集液装置连通。这样可以使吸湿溶液经过全部换热填料20后再出液管路52排出，进一步提高换热效率。

更为具体地，如图1所示，在由出气口12至进气口11的方向上相邻的两个换热填料20中相对靠近出气口12的换热填料20的所述集液装置与相对靠近进气口11的换热填料20的溶液分配装置30连通。举例而言，换热填料20可以包括由进气口11至出气口12依次排列的第一填料、第二填料、第三填料，第三填料的集液装置与第二填料的溶液分配装置30连通，第二填料的集液装置与第一填料的溶液分配装置30连通。当然，换热填料20的数量也可以更多，在具有更多换热填料20时连接原理相同。这样可以使吸湿溶液由出气口12至进气口11的方向依次经过多个换热填料20，与气流的流动方向相反，从而提高防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1的换热效率。

更为有利地，如图1所示，防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1还包括回流管路41，最靠近进气口11的所述集液装置与最靠近出气口12的溶液分配装置30通过回流管路41连通，回流管路41上连接有溶液驱动装置。溶液驱动装置可以为液泵以提供吸湿溶液循环流动的动力。这样可以使吸湿溶液能够通过回流管路41回到出气口12处的溶液分配装置30，使吸湿溶液能够在防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1内部进行循环，进一步提高换热效果。

进一步地，进液管路51和出液管路52上均连接有通断阀。这样可以在需要吸湿溶液在防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1与外界进行循环时打开通断阀，在需要吸湿溶液在防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1内进行循环时关闭通断阀。例如，可以先打开通断阀，在吸湿溶液进入防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1后关闭通断阀，在吸湿溶液循环换热至预定温度后再将通断阀打开。

可选地，每个溶液分配装置30连接有溶液驱动装置。溶液驱动装置可以为液泵。由此可以便于保证溶液分配装置30喷出吸湿溶液的动力，保证吸湿溶液能够均匀可靠地喷洒在换热填料20上。

进一步地，如图1所示，每个溶液分配装置30上设有多个间隔设置的喷嘴31。这样可以提高吸湿溶液喷洒在换热填料20上的均匀性。

根据本发明实施例的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设有进气口和出气口，所述壳体的长度方向沿水平方向定向；

换热填料，所述换热填料设在所述壳体内且位于所述进气口和所述出气口之间，所述进气口进入的气体适于穿过所述换热填料从所述出气口排出；

溶液分配装置，所述溶液分配装置设在所述壳体内且适于向所述换热填料喷洒吸湿溶液；

集液装置，所述集液装置适于收集所述换热填料排出的所述吸湿溶液；

进液管路，所述进液管路与所述溶液分配装置连通；

出液管路，所述出液管路与所述集液装置连通。

2.根据权利要求1所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，所述溶液分配装置设在所述换热填料上方，所述集液装置设在所述换热填料下方。

3.根据权利要求1所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，所述进气口和所述出气口分别位于所述壳体长度方向的两端。

4.根据权利要求3所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，所述换热填料为多个且沿所述壳体的长度方向间隔设置，所述溶液分配装置为多个且分别位于多个所述换热填料上方，所述集液装置为多个且分别位于多个所述换热填料下方。

5.根据权利要求4所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，所述进液管路与最靠近所述出气口的所述溶液分配装置连通，所述出液管路与最靠近所述进气口的所述集液装置连通。

6.根据权利要求5所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，在由所述出气口至所述进气口的方向上相邻的两个所述换热填料中相对靠近所述出气口的换热填料的所述集液装置与相对靠近所述进气口的所述换热填料的所述溶液分配装置连通。

7.根据权利要求5所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，还包括回流管路，最靠近所述进气口的所述集液装置与最靠近所述出气口的所述溶液分配装置通过所述回流管路连通，所述回流管路上连接有溶液驱动装置。

8.根据权利要求7所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，所述进液管路和所述出液管路上均连接有通断阀。

9.根据权利要求5所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，每个所述溶液分配装置连接有溶液驱动装置。

10.根据权利要求1所述的防冻节水型吸湿溶液卧式交叉流换热器，其特征在于，每个所述溶液分配装置上设有多个间隔设置的喷嘴。