利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020112118599
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种真空低温开式吸收式热泵干化系统,其特征在于:包括发生器(1)、冷凝器(2)、吸收器(3)、干化器(8)和冷却器(9);发生器(1)和吸收器(3)之间通过溶液循环管路(a)相连接,冷凝器(2)、吸收器(3)和干化器(8)之间通过热水循环管路(b)相连接;

发生器(1)的内部设置有发生器内部加热通道(111),发生器内部加热通道(111)上分别设置有发生器热源进口(104)、发生器热源出口(105);在发生器(1)上部的壁上设置有发生器蒸汽出口(102)和发生器溶液进口(101),在发生器(1)的底部壁上设置有发生器溶液出口(103);

冷凝器(2)的内部设置有冷凝器内部冷却通道(21),冷凝器内部冷却通道(21)上分别设置有冷凝器冷源进口(201)、冷凝器冷源出口(204);在冷凝器(2)的壁上设置有冷凝器蒸汽进口(202),冷凝器蒸汽进口(202)和发生器蒸汽出口(102)通过管道密封相连接;在冷凝器(2)的底部壁上设置有冷凝器冷凝水出口(203);

吸收器(3)内腔的顶部设置有一组喷淋装置(33),在吸收器(3)的壁上设置有吸收器溶液进口(301),喷淋装置(33)与吸收器溶液进口(301)通过管道密封相连接;吸收器(3)的内腔设置有吸收器内部冷却通道(31),吸收器内部冷却通道(31)上分别设置有吸收器冷源进口(303)和吸收器冷源出口(302);在吸收器(3)底部壁上设置有吸收器溶液出口(304);

冷却器(9)内腔中设置有冷却器内部冷却通道(91),冷却器内部冷却通道(91)上分别设置有冷却器冷源进口(902)和冷却器冷源出口(903);在冷却器(9)的壁上设置有冷却器蒸汽进口(901);冷却器(9)的底部壁上设置有冷却器冷凝水出口(904);

干化器(8)的顶部壁上设置有干化器第一蒸汽出口(802)和干化器第二蒸汽出口(803),干化器第一蒸汽出口(802)通过管道与吸收器蒸汽进口(305)密封相连接,干化器第二蒸汽出口(803)通过管道冷却器蒸汽进口(901)密封相连接;在干化器(8)的壁上分别设置有带有密封结构的干化器进料口(801)和干化器出料口(804),干化器进料口(801)和干化器出料口(804)分别位于干化器(8)两侧相对的壁上,且干化器出料口(804)位置的高度低于干化器进料口(801)位置的高度;在干化器(8)的内腔中设置有至少一个的中空且密封的加热板(807),加热板(807)在干化器(8)内腔中倾斜设置且两端分别和干化器进料口(801)、干化器出料口(804)相接,在加热板(807)上设置相应的刮送装置(811),在加热板(807)上分别设置有加热板热源进口(806)和加热板热源出口(805);

溶液循环管路a包括第一溶液换热器(6)和第二溶液换热器(10),第一溶液换热器(6)和第二溶液换热器(10)内部均设置有相互隔绝的加热通道和冷却通道;发生器溶液出口(103)依次通过浓溶液泵(11)、第一溶液换热器(6)的加热通道、第二溶液换热器(10)的加热通道后与吸收器溶液进口(301)相连接;吸收器溶液出口(304)依次通过稀溶液泵(5)、第一溶液换热器(6)的冷却通道后与发生器溶液进口(101)相连接,所述溶液循环管路a上的连接均为通过管道的密封连接;

热水循环管路b为冷凝器冷源出口(204)与加热板热源进口(806)相连接,加热板热源出口(805)通过热水循环泵(12)后和吸收器冷源进口(303)相连接,吸收器冷源出口(302)通过第二溶液换热器(10)的冷却通道后与冷凝器冷源进口(201)相连接;所述热水循环管路b上的连接均为通过管道的密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空低温开式吸收式热泵干化系统,其特征在于:

所述冷凝器冷凝水出口(203)连接冷凝器冷凝水泵(7)后连通到外界;

所述冷却器冷凝水出口(904)连接冷却器冷凝水泵(4)后连通到外界。

3.根据权利要求2所述的一种真空低温开式吸收式热泵干化系统,其特征在于:

所述冷凝器(2)的壁上设置有冷凝器排气阀(22),冷凝器排气阀(22)的两端分别与冷凝器(2)的内腔、外部抽真空系统相连通;

所述吸收器(3)的壁上设置有吸收器排气阀(32),吸收器排气阀(32)的两端分别与吸收器(3)的内腔、外部抽真空系统相连通;

所述冷却器(9)的壁上设置有冷却器排气阀(92),冷却器排气阀(92)的两端分别与冷却器(9)的内腔、外部抽真空系统相连通。

4.根据权利要求3所述的一种真空低温开式吸收式热泵干化系统,其特征在于:

所述发生器热源进口(104)、发生器热源出口(105)与外部热源相连接,外部热源采用蒸汽、热水、高温烟气、高温油废热或余热资源;

所述冷却器冷源进口(902)、冷却器冷源出口(903)与外部冷源相连接,外部冷源采用空气或冷却水;

所述发生器(1)、吸收器(3)和溶液循环管路(a)内流动的溶液为非挥发性溶液体系,热水循环管路(b)内流动的液体是热水。

5.如权利要求1~4任一所述的一种真空低温开式吸收式热泵干化系统的使用方法,其特征在于:为物料干化,包括以下步骤:

1)、在发生器(1)的内腔中预先加注溶液,使发生器内部加热通道(111)沉浸在溶液中;

外部热源通过发生器热源进口(104)持续进入发生器内部加热通道(111)的内腔,通过发生器内部加热通道(111)与发生器(1)内腔中的溶液发生热交换释放热量后,从发生器热源出口(105)持续流出;

2)、发生器(1)---吸收器(3)之间的溶液循环:

发生器(1)内腔中的溶液吸收内部加热通道(111)放出的热量后,在发生器(1)内部压力下,溶液中的部分水份蒸发为蒸汽从发生器蒸汽出口(102)流出,同时溶液浓度增加变为浓溶液;

浓溶液从发生器溶液出口(103)流出进入溶液循环管路(a),经过浓溶液泵(11)增压,再进入第一溶液换热器(6)的加热通道,释放热量后温度降低,接着进入第二溶液换热器(10)的加热通道,释放热量后温度继续降低,最后从吸收器溶液进口(301)进入喷淋装置(33)并向吸收器(3)的内腔中喷洒;

在吸收器(3)内部压力作用下,喷淋装置(33)喷洒出的浓溶液吸收步骤4)中从吸收器蒸汽进口(305)进入的水蒸汽成为稀溶液,同时放出冷凝潜热用于加热吸收器冷却通道(31);然后稀溶液落入吸收器(3)的底部,从吸收器溶液出口(304)出来,经过稀溶液泵(5)增压到发生器(1)的内腔压力以上,通过第一溶液换热器(6)的冷却通道,吸收第一溶液换热器(6)加热通道内的溶液释放的热量后,温度升高,再通过发生器溶液进口(101)进入发生器(1)内,继续参与循环;

3)、步骤2)中发生器蒸汽出口(102)流出的蒸汽在发生器(1)和冷凝器(2)压差作用下进入冷凝器(2),向冷凝器内部冷却通道(21)内的水释放热量后,变为冷凝水;冷凝水从冷凝器冷凝水出口(203)流出,经冷凝器冷凝水泵(7)加压后排至外界;

4)、冷凝器(2)-干化器(8)-吸收器(3)之间的循环:

冷凝器内部冷却通道(21)内的水吸收热量后温度升高成高温水,高温水从冷凝器冷源出口(204)出来后经过加热板热源进口(806)进入加热板(807)的内腔,向加热板(807)上待干化物释放热量后,温度降低,成为较低温度的水,再从加热板热源出口(805)流出;

然后,温度较低的水通过热水循环泵(12)增压后,经吸收器冷源进口(303)流入吸收器内部冷却通道(31),与此同时步骤2)中喷洒下落的浓溶液吸收水蒸汽并释放冷凝潜热,使得吸收器内部冷却通道(31)内的水温度升高,再流入第二溶液换热器(10)的冷却通道,吸收第二溶液换热器(10)加热通道内溶液释放的热量后温度继续升高,然后通过冷凝器冷源进口(201)进入冷凝器内部冷却通道(21),吸收冷凝器(2)内水蒸汽释放的冷凝潜热后,温度进一步升高,成为高温水;

然后高温水从冷凝器冷凝出口(204)出来,继续参与循环;

5)、物料干化:

外部待干化物料被外部推送机械通过干化器进料口(801)进入干化器(8)的内腔后落在加热板(807)上,待干化物料在重力及刮送装置(811)作用下,在加热板(807)上倾斜向下移动,同时吸收加热板(807)内的高温水释放的热量,待干化物料中含有的水分在低压下蒸发为水蒸汽,含水量逐渐降低而干化,最后从干化器出料口(804)被排至外界,完成干化过程;

干化过程中产生的水蒸汽一部分从干化器第一蒸汽出口(802)传送至吸收器蒸汽进口(305)进入吸收器(3)的内腔参与步骤2)的循环,剩余的部分从干化器第二蒸汽出口(803)流出送至冷却器蒸汽进口(901)进入冷却器(9)的内腔;

6)、外部冷源通过冷却器冷源进口(902)持续进入冷却器内部冷却通道(91)的内腔后,通过冷却器内部冷却通道(91)与冷却器(9)内腔中的水蒸汽发生换热反应,升温后从冷却器冷源出口(903)持续流出;

冷却器(9)内腔中的水蒸汽降温冷凝后成冷凝水,从冷却器冷凝水出口(904)流出,经冷却器冷凝水泵(4)加压后排出至外界;

7)、当吸收器(3)、冷凝器(2)和冷却器(9)内需要排除不凝性气体或抽真空时,分别打开吸收器排气阀(32)、冷凝器排气阀(22)和冷却器排气阀(92),分别将吸收器(3)、冷凝器(2)和冷却器(9)的内部气体排出至外部抽真空系统。