[发明专利]流体冷却方法及设备

说明书

本发明与一种冷却方法及所用设备有关，具体有关冷却去除空气中的水分和/或热量的液体的空气调节设备和方法。

已知浓缩盐水溶液上方的水蒸汽压力，诸如氯化钙，氯化锂或溴化锂等或/和其混合物的溶液上方的压力，低于同温度的净水上方的水蒸汽压力，而这些溶液可用作吸水液。

在本发明的一个方面中，将从一个热交换器中吸收热量并将热量带走的循环水流，在闪蒸箱中减压膨胀。于是有相应于温降，即绝对压力的一部分水蒸汽释放出。将在闪蒸箱中膨胀择放的水蒸汽，引入有冷却表面的冷凝器，冷却表面连续用吸水浓盐液润湿。只要盐液上方的水蒸气压力，低于闪蒸箱膨胀释放的水蒸汽压力，则水蒸汽被盐液吸收，或在盐液中凝结。因此可能将水蒸汽在温度是20℃或比水蒸汽饱和温度高的盐溶液中冷凝。

因此本发明利用浓缩盐溶液上方的低水蒸汽压力，使温度高于被吸收的水蒸汽的盐液，可以吸收饱和水蒸汽。

本发明的另一目的，是提出一种冷却一种流体的方法和设备，该流体如用于空调系统内诸如空气之类气体去湿及冷却的吸收液。

本发明的一个理想实施方案，在下文中参照附图详述，该附图简示本发明的冷却系统。

如图显示，冷却系统有一个热交换器1，一个闪蒸箱2，冷凝器3，和泵4。一种从导管5中流过的流体，由于和从流体中吸热的循环水流间接接触，在热交换器1中冷却。举例而言，流体可以是一种吸收液，诸如浓缩盐溶液，由热交换器1冷却，通过导管44送入吸收器42，从直接接触吸收式空调器中的空气流46吸水。将水通过导管6引入热交换器，然后通过导管7排出。热交换器排出的热水，通过诸如限流阀30的压力控制装置，流入闪蒸箱2，箱中压力相当低，使水蒸汽可择放。水蒸发时需要的热从水中取得，使水温下降。然后将水蒸汽从闪蒸箱2中排出，通过导管8进入冷凝器3。闪蒸箱中留下的水被向热交换器1再循环，最好用泵4通过导管9进行。当水在蒸发中陆续消耗时，按需要通过导管10补充供水。将冷却的吸收液通过导管44，供给吸收器42，吸收液在里面吸收空气流46中的水分，并使之冷却。用泵50将吸收液通过导管48，送回热交换器1。至少可将吸收液的一部分，通过导管52，送入冷凝器3。

冷凝器3最好包括有直立的管式热交换元件11，有内表面26，和外表面28，热交换元件11同心外壳12包围。环形板20及21放在外壳垂直壁和热交换元件11的外表面28之间，在其上下端上形成围绕热交换元件11的封闭环形空间22。外壳12设进口13，使待冷却的蒸汽可进入封闭的空间22。最好将进口14设在上板20下方附近，使吸收液可引入空间22。进口15在壳12中设在板的上方，可将冷却液引入。出口16最好设在封闭空间22的底部上或其附近，使吸收水蒸汽的冷凝液而稀释的吸收液可回收。在出口16上方的外壳的出口19，与封闭的空间22接通，使未冷凝的气体可抽出。可将一个真空泵（未示）与出口19连接。

外壳12又设进气口17及出气口18，最好分设于其下、上端。叶轮24有助空气通过冷凝器3流动，沿热交换元件11内表面流过。

管式热交换元件11的上端伸出上板20，形成一个环形突出部29，帮助通过入口15供给的冷却液溢流，沿热交换元件11的内表面26向下流，形式最好为均匀液体薄膜。

设一环形板23，最好紧靠环形板20的下方，从外壳12的壁伸出，基本水平伸向换热元件11的外表面28，形成围绕换热元件11外表面28的圆孔，从而将吸收液通过进口14，引入封闭空间22，使之沿热交换元件11的外表面28向下流，形式最好为均匀薄膜。于是外壳12提供水蒸汽进口13，吸收液进口14，冷却液进口15，冷凝物（水蒸汽冷凝）稀释吸收液出口16，空气进口17及空气出口18。一个出口19用于排除未冷凝的气体。可有一个真空泵（未示）和出口19连接。

将在闪蒸箱2中通过膨胀释放的水蒸汽，通过导管8输送到进口13。闪蒸箱2及导管8，与围绕热交换元件11外表面的封闭空间22接通。将水蒸汽引入封闭空间22，使水蒸汽和通过一个或多个进口14供给的、并沿热交换元件11外表面28向下流动的吸收液接触。

热交换元件11的内侧26由冷却液例如水进行冷却，冷却液通过一个或多个进口15供给的，并最好均匀沿热交换元件的内表面向下流。空气最好逆向热交换元件中的水的方向流动，通过蒸发将水冷却。将蒸发的水和空气一起通过出口18排出。