液體乾燥劑除溼系統及用於其的熱/質量的交換器的製作方法

2023-10-11 02:57:34

專利名稱：液體乾燥劑除溼系統及用於其的熱/質量的交換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及除溼/空調系統，特別地涉及使用液體乾燥劑的這樣的系統。
背景技術：
近年來對空調日益增長的需求已經造成電能需求的顯著增加。全球變暖現在是無 可爭辯的事實，全球變暖不僅在氣候炎熱和潮溼的國家(例如地中海和赤道國家)引起空 調需求的增加，而且在具有限制空調的傳統的歐洲國家引起空調需求的增加。電力公司在 炎熱的夏日具有最大負荷，並且常常勉強能夠滿足需求，努力應對停電狀態。採用合適的技 術，太陽能冷卻系統即使不能消除此問題，也可以幫助減輕此問題。當在最大太陽輻射時段 期間出現最大空調需求時，這是太陽能的良好應用。液體乾燥劑空調/除溼系統是常規的電力冷卻系統的良好的替代物。液體乾燥劑 空調系統基本上作為開放式循環吸收裝置來運轉。這樣的系統能夠使用工業廢熱或來自廉 價的平板收集器的低品位太陽熱作為它們的電源，並且按照負荷需求具有提供冷卻和除溼 的潛力。『純』配置('pure' configuration)的液體乾燥劑系統通常提供被除溼的空氣， 但不一定是冷卻的空氣。然而，可以加入用於冷卻幹空氣的熱交換器，甚至可以包括把少量 的水加入到乾燥的空氣中以降低其溫度，同時仍然保持空氣在舒適的溼度水平。此外，在許 多環境和氣候中，空調的除溼方面是空氣調節過程的最重要的部分；並且可以不一定需要 下遊冷卻。液體乾燥劑系統通常包括用於通過吸溼溶液來從溼的新鮮的(或再循環的)空氣 去除水分的除溼(吸收器)區段和用於再濃縮吸溼溶液即從吸溼溶液中去除一部分所吸收 的水分的再生(解吸器)區段。在US 2, 672, 024 (McGrath) ；US 2, 798, 570 (Kelley) ；US 6，487，872 (Forkosh 等 人)；和US 6，546，746 (Forkosh等人)中公開了這樣的系統的示例。發明目的本發明的一個目的是提供在液體乾燥劑空調/除溼系統或任一其他類似的能量/ 化學系統中使用的交換器(容器、罐、儲器或類似物)，目的是通過具有不同溫度和濃度的 液體溶液的部分混合的方式來恢復溶液濃度。本發明的另一個目的是為液體乾燥劑空調/除溼系統或任一其他類似的能量或 化學系統提供集成的吸收器和解吸器池或儲器，尤其是在系統空運轉期間防止室外空氣進 入的這樣的池/儲器。本發明的液體乾燥劑除溼/空調系統的另一個目的是提供在吸收器或除溼區段 和解吸器或再生區段之間的改進的熱交換器和/或提供在吸收器/除溼區段和解吸器/再 生區段之間反覆穿過的乾燥劑溶液之間改進的質量(物質)交換。本發明的又一個目的是提供整體式熱和/或質量(物質)的交換器；尤其是應用 在液體乾燥劑除溼/空調系統中的。本發明的又一個目的是提供控制吸收器和解吸器中的乾燥劑溶液的水平的裝置。
發明概述本發明涉及用於液體乾燥劑空調/除溼系統的熱和質量的交換器。所述交換器包 括可操作地連接到系統的吸收器/除溼區段的吸收器溶液區段以及可操作地連接到系統 的解吸器/再生區段的解吸器溶液區段。使那些區段隔開的隔板包括至少兩個互相連接的 口(port)，所述口被設置成促進相對稀的溶液從吸收器溶液區段流到解吸器溶液區段且促 進相對濃的溶液從解吸器溶液區段流到吸收器溶液區段以及允許其間的傳熱。根據本發明的一個方面的實施方式，提供了用於具有帶吸收器的吸收器/除溼區 段和帶解吸器的解吸器/再生區段的液體乾燥劑空調/除溼系統的熱和質量的交換器，所 述交換器包括吸收器溶液區段，該吸收器溶液區段具有用於接收來自吸收器/除溼區段 的稀溶液的入口和濃溶液從其離開至吸收器/除溼器區段的出口 ；解吸器溶液區段，所述 解吸器溶液區段具有用於接收來自解吸器/再生區段的再生溶液的入口和待再生的溶液 從其離開至解吸器/再生區段的出口 ；隔板，其使吸收器溶液區段和解吸器溶液區段隔開； 以及至少兩個口，其使吸收器溶液區段和解吸器溶液區段之間相連，所述至少兩個口包括 被設置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂部的第一口和設置在所述隔板的底部處 或接近所述隔板的底部的第二口，從而促進相對稀的溶液從吸收器溶液區段經由第一口流 到解吸器溶液區段並促進相對濃的溶液從解吸器溶液區段流到吸收器溶液區段以及允許 在吸收器/除溼區段和解吸器/再生區段之間的傳熱。根據本發明的另一個方面的實施方式，提供了液體乾燥劑空調/除溼系統，所述 系統包括具有用於使用液體乾燥劑溶液對流體進行除溼的吸收器的吸收器/除溼區段；具 有用於再生液體乾燥劑溶液的解吸器的解吸器/再生區段；促進上文所定義的熱和質量交 換的交換器。值得注意的是系統不必而且通常不包括吸收器池、解吸器池或溶液-溶液熱交換 器，這是因為由於存在(熱和質量)交換器而不需要這些部件。此外，在一些實施方式中， 系統不需要(解吸器池離開溶液)分流器來把部分再生溶液引到系統的不同部件中。在確 實包括分流器的實施方式中，分流器不需要包括相關的控制系統來獲得/維持最優分流， 相反，熱和質量的交換器通常且基本上是自調節的(即分流器可以設置為恆定的分流比)。本交換器的特定的特徵是質量交換具有顯著的被動方面，其中由於密度差引起的 自然對流驅動其內的溶液的傳輸，儘管應理解，溶液的運動通過流入和流出交換器而實現， 該流入和流出交換器通常通過泵進行。附圖簡述當參考以下附圖閱讀下面本發明的非限制性的示例性的實施方式的詳細描述時， 可以更清楚地理解本發明。

圖1是現有技術的液體乾燥劑空調/除溼系統的示意圖；圖2是根據本發明的液體乾燥劑空調/除溼系統的實施方式的示意圖；以及圖3-圖8是根據本發明的熱和質量的交換器的實施方式的示意圖。本發明的一 些實施方式的描述圖1示出了現有技術液體乾燥劑空調系統。因為圖1所示的系統是示例性的並且 可以設想許多其他這樣的液體乾燥劑空調系統，所以將不描述現有技術系統的工作方式的 所有細節，相反本文將只提供現有技術系統的概述。
現有技術系統包括除溼器區段(在圖的左邊)，該除溼器區段包括通常由絕熱填 料塔組成的吸收器(除溼器)或吸收塔10。新鮮空氣(例如，環境中通常暖溼的空氣，來 自建築物的再循環空氣，或兩者的組合)進入吸收器10的底部；並且把濃縮的吸收劑溶液 (例如氯化鋰水溶液)輸送到吸收器的頂部。新鮮空氣在吸收器10內上升，並且空氣中的 一些水分被下降的吸收劑溶液吸收。經由吸收到濃縮的吸收劑溶液流中而從溼空氣流中去除水蒸氣。離開吸收器10 的除溼的暖空氣穿過鼓風機12 (或使空氣流動的任何合適的裝置)並離開系統，並且任選 地穿過溫度控制系統(未顯示)以進一步朝向空調空間冷卻或加熱空氣。鼓風機12控制 空氣的流動。在吸收塔10的底部的吸收器池14中收集溫暖的且稀釋的吸收劑溶液。任 選地，將一些所得到的濃縮的吸收劑溶液泵送通過吸收器/除溼區段的熱交換器16，在此 處，該濃縮的吸收劑溶液被例如來自冷卻塔(未顯示)的冷卻流體冷卻。離開熱交換器 16的此濃縮的且冷卻的吸收劑溶液繼續到吸收器10的頂部的吸收器分配器(absorber distributor) 18，該濃縮的且冷卻的吸收劑溶液從吸收器分配器18向下滴流，與引入的新 鮮/再循環的熱溼空氣流成逆流，再一次在吸收器池14中被收集。溫暖的且稀釋的吸收劑 溶液離開吸收器池14並進入吸收器/解吸器(溶液-溶液)熱交換器20，在此處該溶液 被加熱同時冷卻來自溶液再生器(解吸器)區段的再生的吸收劑溶液。通過水平控制機構 (未顯示)控制吸收器池14中的溶液的水平。再生器(解吸器)區段與除溼器區段非常相似，並且流動系統和相關部件也非常 類似。再生系統包括具有分配器M和下方的解吸器池沈的解吸器或解吸塔22。離開吸 收器/解吸器熱交換器20的稀釋的且相對冷的溶液進入解吸器池26。通過水平控制機構 (未顯示)控制吸收器池14中的溶液的水平。將來自解吸器池沈的一些吸收劑溶液泵送通過解吸器/再生區段熱交換器觀，在 此處，該吸收劑溶液被由太陽能或另一種形式的低品位熱量加熱的流體(通常是熱水)加 熱。該吸收劑溶液繼續到解吸器22的頂部的解吸器分配器M。通過從離開解吸器22的廢 氣回收熱量在空氣對空氣熱交換器32中預熱環境空氣。預熱後，空氣流進入解吸器22的 底部，在此處，空氣流的作用是通過從吸收劑溶液去除水來再濃縮溶液。廢氣離開解吸器， 穿過鼓風機34(或使空氣流動的任何合適的裝置)並且預熱進入的空氣流。在穿過吸收器/解吸器(溶液-溶液)熱交換器20後，為了去除來自吸收器10 的稀的吸收劑溶液並用來自解吸器22的濃的再生的(濃縮的)吸收劑溶液替換該稀的吸 收劑溶液，通常藉助重力驅動將受控量的溶液從解吸器池26連續輸送到吸收器池14。對於提供高除溼度的系統而言，吸收器池14中的溶液濃度應該維持儘可能高；理 想地，接近解吸器池沈中的溶液濃度。同時，吸收器池14中的溶液的溫度應該維持儘可能 低。在吸收器/除溼區段中的溶液濃度的恢復需要在吸收器/除溼區段和解吸器/再生區 段之間的高的溶液傳輸速率。然而，在吸收器側維持溶液的低溫度需要在吸收器/除溼區 段和解吸器/再生區段之間的低的溶液傳輸速率。為解決上述相互矛盾的目標，大的濃度(質量)交換和熱側與冷側之間相對大的 溫差，應該使用無限大的溶液對溶液熱交換器。溶液對溶液熱交換器20促進離開吸收器的 稀溶液的預熱並且從離開解吸器的熱的濃溶液回收熱量。由於大的溶液對溶液熱交換器 是不實際的，因此在每個反應器(吸收器和解吸器)中循環的僅僅部分溶液在它們之間以分流比(通過分流器36控制，分流器36通常需要控制系統，以試圖獲得並維持最優的分流 比)交換。由於在吸收器和解吸器之間的溶液交換，這樣的分流比爭取在吸收器10和解吸 器22之間的低濃度差連同最小熱損失。系統還包括吸收器/除溼區段溶液泵38 (或使溶 液流動的任何合適的裝置)和解吸器/再生區段溶液泵40 (或使溶液流動的任何合適的裝置)。現有技術系統通常必須處理以下問題1. 1在吸收器池14和/或解吸器池沈中的水平控制問題一方面過量溶液溢出 的風險；或另一方面溶液不足。1. 2由於在吸收器10和解吸器22之間的溶液交換而造成的熱損失和附加損失。1. 3溶液-溶液熱交換器20具有過度壓降(導致水平控制問題)1.4在長時間停工後一吸收器10中的溶液濃度下降，增加達到穩定操作條件的時間。一花費長的時間來加溫解吸器22 (需要使解吸器/再生區段中的溶液的量最少)1. 5最優分流比(在分流器36處)不恆定並且必須隨操作條件的變化來調節。圖2示意性地圖示了根據本發明的一些實施方式的液體乾燥劑空調/除溼 系統，所述系統包括根據本發明的一些實施方式的熱和質量的交換器(heat and mass exhanger)。正如通過觀察可以理解，熱和質量的交換器用來取代現有技術系統(圖1)的 吸收器池14和解吸器池沈以及溶液-溶液熱交換器20。在一些實施方式中，由於使用熱 和質量的交換器，也不需要分流器36。本系統通常看來與現有技術系統相似，然而本系統具 有某些優點，如通過下文描述的熱和質量的交換器的示例性的實施方式的描述將變得明顯 的。圖3圖示了本熱和質量的交換器的第一示例性的且簡化的實施方式。交換器包括 外殼50，外殼50通常具有排氣口 52和其內的隔板M，例如，包括通常水平的壁56和通常 垂直的壁58。隔板M界定了兩個區段，『吸收器溶液』區段60和『解吸器溶液』區段62， 來自吸收器10的吸收劑溶液從『吸收器溶液』區段60流出和/或流到『吸收器溶液』區段 60 ；來自解吸器22的吸收劑溶液從『解吸器溶液』區段62流出和/或流到『解吸器溶液』區 段62。應理解，『吸收器溶液』和『解吸器溶液』都含有相同的吸收劑溶液(例如Li-Cl溶 液)，儘管在操作期間是不同的溫度和濃度，並且，應理解使用術語僅僅是為了指明吸收劑 溶液流入交換器的來處和流出交換器的去處。吸收器溶液區段60通常相對大，並且在操作期間包含溫暖的(儘管相對冷的)且 相對稀的溶液，而解吸器溶液區段62通常相對小，並且在操作期間包含相對熱的且相對濃 的溶液。這兩個區段60和62通常經由兩個或更多個口連接，例如口 AA和口 BB，而無明顯 的水力阻力。藉助於由濃度差支配的自然對流以被動方式來顯著程度地控制吸收劑溶液在 吸收器溶液區段60和解吸器溶液區段62之間的交換。吸收器溶液區段60通過在區段60的頂部處或接近其的入口 C接收來自吸收器10 的溶液，並且溶液經由在區段60的底部處或接近其的出口 D離開區段60到吸收器10。同 樣地，解吸器溶液區段62經由通常設置在解吸器溶液區段62的底部處的入口 A和出口 B被 連接到解吸器22。吸收器溶液區段60經由在區段60的頂部處或接近其(例如在隔板M 的壁56處)的吸收器-至-解吸器口 AA ；和經由在區段60的底部處或接近其(即，在隔板M的壁58的底部處或接近其)的解吸器-至-吸收器口 BB被連接到解吸器溶液區段 62。為了使可能因經由解吸器-至-吸收器口 BB離開解吸器溶液區段62的溶液造成的混 合和/或湍流的程度最低，在一些實施方式中，熱和質量的交換器還包括解吸器-至-吸收 器通道保護構件，例如鄰近解吸器-至-吸收器口 BB的壁64。同樣地，在一些實施方式中， 熱和質量的交換器還包括吸收器溶液區段入口和出口流動保護構件，例如鄰近入口和出口 A-D的流動保護壁66。此外，在其他實施方式中，入口和出口中的任一個或全部具有與其相 關的湍流和/或混合減輕構件，例如壁66。在一些實施方式中，通向出口 B的是向上延伸到 解吸器溶液區段62中的管67，由此進入此管和流到解吸器22的頂部中的溶液往往比區段 62底部處的溶液濃度低。從解吸器22 (經由入口 A)來的熱的且濃縮的溶液進入解吸器溶液區段62。由於 其較高的密度，該溶液的濃度更高的部分趨於在解吸器溶液區段62的底部，且從而鄰近解 吸器-至-吸收器口 BB，由此濃度更高的溶液從解吸器溶液區段62流到吸收器溶液區段 60中。有利地，還因為密度，較冷的溶液具有朝解吸器溶液區段62的底部下降的趨勢。從解吸器溶液區段62經由口 BB進入吸收器溶液區段60的這樣的溶液與區段60 內的溫暖的(雖然相對於來自解吸器溶液區段62的溶液是相對冷的)溶液混合，藉此這樣 的溶液被冷卻。此相對濃的且冷的溶液經由出口 D流到吸收器10中。通常，同時，雖然吸收器/除溼區段和解吸器/再生區段可以獨立地操作，但是相 對冷的且稀釋的溶液經由入口 C進入吸收器溶液區段60。此『吸收器側』溶液冷卻如上所 述的經由口 BB進入吸收器溶液區段60的『解吸器側』溶液，且因而被所述『解吸器側』溶 液加熱。有利地，吸收器溶液區段60中的較低濃度的溶液趨於上升並且經由口 AA離開而 進入解吸器溶液區段62中。再一次，有利地並且因為密度，較熱的溶液具有朝吸收器溶液 區段60的頂部上升的趨勢。因此，不僅通過隔板M的壁56和壁58，並且通過吸收器/除溼區段溶液和解吸器 /再生區段溶液的『被動』混合進行了像現有技術的溶液-溶液熱交換器那樣的熱交換，而 且還存在質量(濃度)交換。此外，在熱和質量的交換器內部的流動是所期望的並且受被 動方式、密度/重力的影響，這趨於自調節。而且，在區段60和區段62的底部處聚集的濃 縮的溶液趨於導致較短的起動時間一達到穩態(操作)的時間。圖4-圖8圖示了示例性的實施方式；一般地，其是圖3的相對簡單的實施方式的 修改。在圖4A和圖4B所示的實施方式中，熱和質量的交換器包括具有例如通常水平的 壁70和通常垂直的壁72的另外的隔板68。另一方面，可以認為該熱和質量的交換器實施 方式包括主要由隔板M和隔板68組成的一塊隔板。一旦存在隔板68，則界定了稱為中間 區段74的另外的區段，該中間區段74通常被置於吸收器溶液區段60和解吸器溶液區段62 之間。因此，口 BB被設置在壁58的底部處或接近壁58的底部，所述壁58現在使吸收器溶 液區段60和中間區段74之間隔開。與從出口 B離開解吸器溶液區段62的所有溶液返回到解吸器22相反，熱和質量 的交換器具有相關的解吸器/再生區段出口溶液流分流器，該分流器可以像分流器36 (雖 然不需要控制系統，但相反它可以設置為特定的/恆定的分流設置值)，以用於引導一些溶 液流出物經由管道78 (外部地)在管出口 E處進入中間區段74，管道78的約一半通常向上
8延伸到區段74。應理解，可以通過使用合適的管道長度和直徑獲得分流器功能以實現(設 置)所期望的分流。進入中間區段74的較低濃度的溶液由此離開並經由位於隔板68的頂 部處或接近其的口 CC進入解吸器溶液區段62中。為保持操作期間的質量平衡，當從解吸 器溶液區段62泵送的溶液的一部分流到中間區段74中，而不是返回到解吸器時，存在來自 解吸器溶液區段62的補充流，該補充流成為返回到解吸器22的流的一部分。入口 A可以 具有由此延伸到解吸器溶液區段62中的解吸器溶液管80 ；並且具有環形擋板(或其他合 適形狀的構件)82以減輕湍流和混合。通常，分流器36的上遊是從出口 B引出的解吸器側 出口管84。根據某些實施方式(未顯示)，包括靠近出口 B的分流器36和管道78的循環 布置可以在吸收器溶液區段(即在出口 D)處另外地或可選擇地被實施。在圖4A所示的方案中，在壁72的底部處或接近壁72的底部存在口 DD，以促進溶 液從解吸器溶液區段62轉移到中間區段74。在一些實施方式中，這種設計還包括中間區段 擋板86。在中間區段74尤其在下口 BB附近收集溫暖的且濃縮的溶液，而在吸收器溶液區 段60尤其在上口 AA附近收集溫暖的且稀釋的溶液。在中間區段74中存在濃的且稠密的 溶液，而在吸收器溶液區段60中存在稀的且輕的溶液，這促進濃縮的溶液從中間區段通過 口 BB流到吸收器溶液區段，以及稀溶液從吸收器溶液區段通過口 AA流到解吸器溶液區段 62。通過自然對流產生的流入和流出吸收器溶液區段60的該溶液流速強度取決於吸收器 10和解吸器22之間的溶液濃度差。在吸收器溶液區段60中儲存主要量的溶液，而在解吸器溶液區段62中儲存相對 少量的溶液，這有助於小的停機時間來再加熱解吸器側和因此快速起動吸收和解吸，並改 進控制一尤其用上述圖4B的設計。然而注意到，吸收和解吸不必同時進行，當需要除溼時 進行吸收而當利用太陽(可選擇的)熱量時進行解吸。在解吸器22中生成的濃縮的溶液 可以儲存在吸收器/除溼區段或儲存在連接到吸收器/除溼區段的單獨的儲罐(未顯示)， 從而儲存冷卻能。本熱和質量的交換器的另一個優點是消除了與外部的溶液-溶液熱交換器20相 關的潛在問題，連同其相關的與壓降和水平控制問題有關的附加功率。反而，溶液在吸收器 10和解吸器22之間的交換通過自然對流以被動模式進行。而且，不再需要在吸收器10和 解吸器22中的控制溶液水平的池14和槽沈，並且，當除去這些池(槽)時，任何過量的溶 液可以從中間區段通過口 CC和口 BB到解吸器溶液區段和吸收器溶液區段。應注意，定位各種口以使分層以最優方式起作用。例如，來自解吸器22的濃縮的 且稠密的溶液的大部分進入中間區段74，該溶液通過位於區段60的底部或其附近的口 BB 輸送到吸收器溶液區段60，而來自吸收器10的稀的且輕的溶液通過位於區段60的頂部或 其附近的入口 C進入吸收器溶液區段60並通過也在頂部的口 AA輸送到解吸器溶液區段。圖5圖示了與圖4B的熱和質量的交換器類似的熱和質量的交換器的另一個實施 方式。然而，管道78不是直接從分流器36進入中間區段74，而是在進入中間區段74之前， 管首先進入解吸器溶液區段62，優選穿過其上部部分，如圖所見。管道78穿到解吸器溶液 區段62中提供了內部熱交換，這起到冷卻管道78中的溶液的作用，同時從溶液回收熱量， 把該熱量轉移到解吸器溶液區段62。圖6圖示了與圖5的熱和質量的交換器類似的熱和質量的交換器的另一個實施方式。然而，在返回到區段74之前，管道78繼續穿過中間區段74向前至外部的熱交換器(未 顯示)。該外部的熱交換器的作用是在熱交換器入口 F和出口 G之間進一步冷卻濃的再生 溶液，從而降低該溶液的蒸氣壓並使其能夠更好地吸收水分。圖7圖示了與圖6的熱和質量的交換器類似的熱和質量的交換器的另一個實施方 式。然而，口 CC使中間區段74和吸收器溶液區段60 (而不是解吸器溶液區段74)之間互 相連接。在這樣的情況下，口 AA優選遠離口 CC(如所示)以避免短的流動迴路。圖8圖示了與圖7的熱和質量的交換器類似的熱和質量的交換器的另一個實施方 式。其中，入口 A不是直接通向解吸器溶液區段74，其是通向在外殼50的外部的解吸器側 出口管84。應理解，上文描述僅僅是示例性的，並且存在加以必要的修改可以設想出的本發 明的各種實施方式，並且上述實施方式中描述的特徵以及本文未描述的那些特徵可以單獨 地或以任何合適的組合被使用；並且可以根據上文未必描述的實施方式設想本發明。
權利要求
1.一種用於具有帶吸收器的吸收器/除溼區段和帶解吸器的解吸器/再生區段的液體 乾燥劑空調/除溼系統的熱和質量的交換器，所述交換器包括吸收器溶液區段，其具有入口和出口，所述入口用於接收來自所述吸收器/除溼區段 的稀溶液，濃溶液從所述出口離開至所述吸收器/除溼器區段；解吸器溶液區段，其具有入口和出口，所述入口用於接收來自所述解吸器/再生區段 的再生溶液，待再生的溶液從所述出口離開至所述解吸器/再生區段；隔板，其使所述吸收器溶液區段和所述解吸器溶液區段隔開；以及至少兩個口，其使所述吸收器溶液區段和所述解吸器溶液區段之間相連，所述至少兩 個口包括第一 口和第二 口，所述第一口被設置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂 部，所述第二 口被設置在所述隔板的底部處或接近所述隔板的底部，由此促進相對稀的溶液從所述吸收器溶液區段經由所述第一口流到所述解吸器溶液 區段且促進相對濃的溶液從所述解吸器溶液區段流到所述吸收器溶液區段以及允許所述 吸收器/除溼區段與所述解吸器/再生區段之間的傳熱。
2.根據權利要求1所述的交換器，還包括管，所述管通向所述解吸器溶液區段出口並 向上延伸到所述解吸器溶液區段中。
3.根據權利要求1所述的交換器，還包括混合和/或湍流減輕構件，所述混合和/或湍 流減輕構件鄰近所述口、所述入口和所述出口中的任一個或全部。
4.根據權利要求1所述的交換器，其中所述隔板被配置成界定了中間區段，所述中間 區段置於所述吸收器溶液區段和所述解吸器溶液區段之間，所述隔板包括至少三個區段連 接口，所述至少三個區段連接口包括第一區段連接口，其被設置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂部，以促進稀溶 液從所述吸收器溶液區段流到所述解吸器溶液區段；第二區段連接口，其被設置在所述隔板的底部處或接近所述隔板的底部，以促進相對 濃的/濃縮的溶液從所述中間區段流到所述吸收器溶液區段；以及第三區段連接口，其被設置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂部，以促進相對 稀的溶液從所述中間溶液區段流到所述吸收器溶液區段或所述解吸器溶液區段中的任一 個。
5.根據權利要求2所述的交換器，還包括第四區段連接口，所述第四區段連接口被設 置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂部，以促進相對稀的溶液從所述中間溶液區段 流到所述吸收器溶液區段或所述解吸器溶液區段中的任一個的另一個。
6.根據權利要求2所述的交換器，還包括熱交換管，所述熱交換管用於把進入所述解 吸器溶液區段的至少一些溶液輸送到所述中間區段，所述熱交換管被配置成穿過所述解吸 器溶液區段，所述熱交換管中的溶液由此被所述解吸器溶液區段中的溶液冷卻。
7.根據權利要求2所述的交換器，還包括管道，所述管道被置於所述中間區段和外部 的熱交換器之間。
8.根據權利要求2所述的交換器，具有與所述交換器相關的分流器，所述分流器用於 把離開所述解吸器溶液區段的一些溶液引到所述中間區段中。
9.根據權利要求8所述的交換器，其中所述分流器適合於設置為恆定的分流比而不是 具有相關的控制系統。
10. 一種液體乾燥劑空調/除溼系統，包括吸收器/除溼區段，其具有用於使用液體乾燥劑溶液對流體進行除溼的吸收器； 解吸器/再生區段，其具有用於再生所述液體乾燥劑溶液的解吸器； 還包括熱和質量的交換器，所述熱和質量的交換器用於具有帶吸收器的吸收器/除溼 區段和帶解吸器的解吸器/再生區段的液體乾燥劑空調/除溼系統，所述交換器包括吸收器溶液區段，其具有入口和出口，所述入口用於接收來自所述吸收器/除溼區段 的稀溶液，濃溶液從所述出口離開至所述吸收器/除溼區段；解吸器溶液區段，其具有入口和出口，所述入口用於接收來自所述解吸器/再生區段 的再生溶液，待再生的溶液從所述出口離開至所述解吸器/再生區段； 隔板，其使所述吸收器溶液區段和所述解吸器溶液區段隔開；以及 至少兩個口，其使所述吸收器溶液區段和所述解吸器溶液區段之間相連，所述至少兩 個口包括第一口和第二 口，所述第一 口被設置在所述隔板的頂部處或接近所述隔板的頂 部，所述第二 口被設置在所述隔板的底部處或接近所述隔板的底部，從而促進相對稀的溶液從所述吸收器溶液區段經由所述第一口流到所述解吸器溶液 區段且促進相對濃的溶液從所述解吸器溶液區段流到所述吸收器溶液區段以及允許所述 吸收器/除溼器區段和所述解吸器/再生區段之間的傳熱。
全文摘要
一種用於液體乾燥劑空調/除溼系統的熱和質量的交換器。所述交換器包括可操作地連接到系統的吸收器/除溼區段的吸收器溶液區段和可操作地連接到系統的解吸器/再生區段的解吸器溶液區段。隔開那些區段的隔板包括至少兩個互相連接的口，所述口被設置成促進相對稀的溶液從吸收器溶液區段流到解吸器溶液區段且促進相對濃的溶液從解吸器溶液區段流到吸收器溶液區段，以及允許其間的傳熱。
文檔編號F28C3/04GK102149980SQ200980135082
公開日2011年8月10日 申請日期2009年8月10日 優先權日2008年8月8日
發明者哈立德·戈姆麥德, 葛森·格羅斯曼 申請人:技術研究及發展基金有限公司