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专利号: 2017102365437
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于水合物法实现溶液再生的热源塔热泵系统,其特征在于:所述系统包括热源塔供热系统、溶液再生系统、太阳能集热系统,所述热源塔供热系统包括热泵机组、溶液泵一、电磁阀三、电磁阀六、热源塔,所述溶液再生系统包括水合物生成釜、水合物分离器、水合物分解器、气液分离器、压缩机、冷凝器、节流阀、溶液泵二、溶液泵三、电磁阀五、电磁阀十、电磁阀十一、电磁阀十二,所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、水泵二、电磁阀十六、蓄热器、水泵一、电磁阀八;

其中所述热源塔供热系统的循环过程为:热泵机组出口的溶液经溶液泵一和电磁阀六进入热源塔,在热源塔中与空气换热,吸热后溶液温度升高,经电磁阀三进入热泵机组继续放热,完成热源塔供热过程;

溶液再生系统的循环过程为:开启电磁阀五,热泵机组出口的稀溶液经溶液泵一和电磁阀五进入水合物生成釜,在水合物生成釜内,水合剂由下部通入,在低温高压下,水和水合剂生成类似冰晶状的气体水合物,气体水合物经过溶液泵二和电磁阀十进入水合物分离器,继续使气体水合物和溶液分离,上层的气体水合物经溶液泵三和电磁阀十二进入水合物分解器,下层的溶液经电磁阀十一返回水合物生成釜,在水合物分解器中,从蓄热器来的高温水在水合物分解器中加热气体水合物,在高温、常压条件下,气体水合物分解成水和气体水合剂,水合物分解器中,下部的水由电磁阀十五排出,上部的气体水合剂进入气液分离器进行气液分离,然后进入压缩机进行压缩,气体由低压变成高压,之后进入冷凝器进行冷凝,然后经过节流阀进行降压,最后通入水合物生成釜,与水结合生成气体水合物,水合物生成釜内稀溶液变成浓溶液,完成溶液再生系统循环;

太阳能集热系统的循环过程为:蓄热器出口的水经过水泵二和电磁阀十六进入太阳能集热器,吸收太阳光的能量,水温升高,然后返回蓄热器,完成集热过程,从水合物分解器返回的水经过水泵一和电磁阀八进入蓄热器,在蓄热器中加热,加热后继续返回水合物分解器进行放热,为气体水合物分解提供热量,放热后再到蓄热器进行吸热,循环进行。

2.根据权利要求1所述基于水合物法实现溶液再生的热源塔热泵系统,其特征在于:水合物生成釜下部的浓溶液经过过滤器和电磁阀十三进入储液器,随溶液出来的气体水合剂在储液器上层,当积累一定压力后,开启电磁阀十四,使得气体水合剂进入气液分离器,然后再进入压缩机压缩,储液器内的浓溶液进入冷凝器与高温的气体水合剂进行换热,一方面使气体水合剂产生冷凝,另一方面使溶液温度升高,之后浓溶液经过电磁阀四与热源塔出口的溶液混合,一起进入热泵机组进行放热。

3.根据权利要求1所述基于水合物法实现溶液再生的热源塔热泵系统,其特征在于:从水合物分解器返回的水温度较高,关闭电磁阀八,经过水泵一和电磁阀七进入板式换热器,关闭电磁阀三,热源塔出口的溶液经过电磁阀二进入板式换热器,在板式换热器内溶液和水进行换热,溶液温度升高后经过电磁阀一进入热泵机组放热,板式换热器出口的水温度降低,然后到蓄热器进行加热,温度升高后再到水合物分解器,为水合物分解提供热量,当溶液浓度较高时,溶液浓缩过程停止,打开电磁阀九,蓄热器出口的水直接经过水泵一和电磁阀七,进入板式换热器与溶液进行换热,之后返回蓄热器吸热。

4.根据权利要求1所述基于水合物法实现溶液再生的热源塔热泵系统,其特征在于:所述水合剂采用R141b、C3H8或CO2 。

5.根据权利要求1所述基于水合物法实现溶液再生的热源塔热泵系统,其特征在于:热源塔系统的工质采用NaCl溶液、CaCl2溶液。