低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置的製作方法

2023-07-13 05:00:01

專利名稱：低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於餘熱回收利用裝置技術領域，具體涉及低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置。
技術背景
常規的除溼方式為冷凍除溼，即依靠冷凍機提供的冷媒，通過熱交換器將溼空氣降溫到 露點以下冷凝出水分。目前工業燃燒和空調新風的除溼大多是採用冷凍除溼的方式，但冷凍 除溼存在的弊端有消耗電(壓縮式製冷)和蒸汽(吸收式製冷)等高品位能源，排放破壞
臭氧層的CFC和HCFC等氣體，浪費了空氣再熱所需的能量。溶液除溼是利用具備強吸溼能力 的鹽溶液在除溼器中與溼空氣進行熱質交換，進而達到空氣除溼的目的，它克服了冷凍除溼 高能耗和汙染環境的問題。然而，現有的溶液除溼技術多應用於建築物的空調系統，常以太 陽能集熱器產生的熱水作為再生熱源，難以回收利用工業爐窯的低溫煙氣餘熱。
發明內容
本實用新型提供了一種低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置，其目的在於回收利用工業生產過 程中排放的低溫煙氣餘熱，將低溫煙氣餘熱回收用於溶液再生，利用除溼內循環和再生內循 環解決除溼溶液利用不充分和再生效率低的問題、冷卻水循環解決水資源浪費的問題。
本實用新型所提供的低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置，包括溶液除溼器l、溶液再生器4、 煙道加熱器13、冷卻塔14、換熱器9、溶液冷卻器IO、濃溶液內循環泵3、稀溶液內循環泵 6、濃溶液外循環泵8、稀溶液外循環泵12、再生風機16、除溼風機17、水泵15、溶液槽5、 濃溶液槽7、溶液槽2、稀溶液槽11、閥門19和閥門20，所述的溶液除溼器1的溶液出口和 溶液槽2進口相連，溶液槽2有兩條出口，其中一條出口和濃溶液內循環泵3相接，濃溶液 內循環泵3的另一端與溶液除溼器1的溶液進口相通，構成溶液除溼內循環；溶液再生器4 的溶液出口和溶液槽5的溶液進口相通，溶液槽5有兩條出口，其中一條出口和稀溶液內循 環泵6相連，稀溶液內循環泵6的另一端與溶液再生器2的溶液進口相通，構成溶液再生內 循環；溶液槽2的另一條出口與閥門19相接，閥門19的另一端與稀溶液槽11溶液入口相連， 稀溶液槽11溶液出口與稀溶液外循環泵12相連，稀溶液外循環泵12的另一端與換熱器9的 稀溶液入口連接，換熱器9的稀溶液出口與煙道加熱器13的溶液進口銜接，煙道加熱器13 的溶液出口與溶液再生器4的溶液進口連接，溶液再生器4的溶液出口與溶液槽5相通，溶 液槽5的另一條出口與閥門20相接，闊門20的另一端與濃溶液槽7的溶液入口相連，濃溶
液槽7的溶液出口與濃溶液外循環泵8相接，濃溶液外循環泵8的另一端與換熱器9的濃溶
3液入口相通，換熱器9的濃溶液出口與溶液冷卻器10相連，溶液冷卻器10的另一端與溶液 除溼器1的溶液入口相接，溶液除溼器1的溶液出口與溶液槽2的溶液進口相通，構成溶液 系統外循環；冷卻塔14的冷卻水出口與溶液冷卻器10的冷卻水入口相接，溶液冷卻器10的 冷卻水出口和水泵15相連，水泵15另一端與冷卻塔14的水入口相接，構成冷卻水循環。
所述的除溼風機17和溶液除溼器1的空氣入口相通，溶液除溼器1的送風口 18接用戶 管道，再生風機16和溶液再生器4的空氣入口相接，溶液再生器4的排風口 21將再生空氣 排入周圍環境；稀溶液槽ll內的稀溶液經溶液泵12後迸入換熱器9，經換熱器9預熱後， 進入煙道加熱器13，在煙道加熱器13中被煙氣餘熱加熱至再生溫度後送入溶液再生器4中 與再生空氣進行熱質交換，實現溶液再生。 本實用新型的顯著效果
1、 利用溶液除溼內循環解決了除溼過程中濃溶液利用不充分的問題。利用溶液再生內循 環改善了溶液再生濃度小、再生效率低的問題。利用冷卻水循環有效地節約了水資源。利用 溶液外循環實現了整套裝置的不間斷運行，提高了裝置的工作效率。
2、 有效地回收了低溫煙氣餘熱，保護環境、節約能源，有助於工業的節能減排。

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圖l是本實用新型的裝置結構示意圖，
附圖1中溶液除溼器l、溶液槽2、濃溶液內循環泵3、溶液再生器4、溶液槽5、稀 溶液內循環泵6、濃溶液槽7、濃溶液外循環泵8、換熱器9、溶液冷卻器IO、稀溶液槽ll、 稀溶液外循環泵12、煙道加熱器13、冷卻塔14、水泵15、再生風機16、除溼風機17、送風 口 18、閥門19、閥門20、排風口21。
具體實施方式
下面結合圖1對本實用新型作進一步說明
在圖1中，溶液除溼器l的溶液出口和溶液槽2進口相連，溶液槽2有兩條出口，其中 一條出口和濃溶液內循環泵3相接，濃溶液內循環泵3的另一端與溶液除溼器1的溶液進口 相通，構成溶液除溼內循環；溶液再生器4的溶液出口和溶液槽5的溶液進口相通，溶液槽 5有兩條出口，其中一條出口和稀溶液內循環泵6相連，稀溶液內循環泵6的另一端與溶液 再生器2的溶液進口相通，構成溶液再生內循環；溶液槽2的另一條出口與閥門19相接，閥 門19的另一端與稀溶液槽11溶液入口相連，稀溶液槽11溶液出口與稀溶液外循環泵12相連，稀溶液外循環泵12的另一端與換熱器9的稀溶液入口連接，換熱器9的稀溶液出口與煙 道加熱器13的溶液進口銜接，煙道加熱器13的溶液出口與溶液再生器4的溶液進口連接， 溶液再生器4的溶液出口與溶液槽5相通，溶液槽5的另一條出口與閥門20相接，閥門20 的另一端與濃溶液槽7的溶液入口相連，濃溶液槽7的溶液出口與濃溶液外循環泵8相接， 濃溶液外循環泵8的另一端與換熱器9的濃溶液入口相通，換熱器9的濃溶液出口與溶液冷 卻器10相連，溶液冷卻器10的另一端與溶液除溼器1的溶液入口相接，溶液除溼器l的溶 液出口與溶液槽2的溶液進口相通，構成溶液系統外循環；冷卻塔14的冷卻水出口與溶液冷 卻器10的冷卻水入口相接，溶液冷卻器10的冷卻水出口和水泵15相連，水泵15另一端與 冷卻塔14的水入口相接，構成冷卻水循環。
低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置是基於溶液除溼原理以回收工業生產過程中排放的低溫煙 氣餘熱，用於溶液再生的一種新型節能裝置，溶液槽2的一條出口經閥門19後與稀溶液槽 11的溶液入口相連，稀溶液槽的溶液出口經稀溶液外循環泵12後與換熱器9相通，稀溶液 經換熱器9預熱後，進入煙道加熱器13，在煙道加熱器13中被低溫煙氣餘熱加熱至再生溫 度後送入溶液再生器4中與再生空氣進行熱質交換，實現溶液再生。
在整套裝置中溶液槽2、溶液槽5、濃溶液槽7和稀溶液槽11中均有足量的除溼溶液， 以保證整套系統的不間斷運行，閥門19根據溶液槽2中除溼溶液的液位變化而開啟和關閉， 濃溶液在除溼器l中吸溼後逐漸稀釋，體積增大，溶液槽2的溶液液位也隨著升高，當溶液 液位升高到溶液再生濃度時，閥門19開啟，稀溶液從溶液槽2中流入稀溶液槽11;當溶液 槽2的溶液液位下降至除溼內循環的溶液保有量(即保證除溼內循環運行的溶液量)時，閥 門19關閉。閥門20根據溶液槽5中除溼溶液的液位變化而開啟和關閉，稀溶液在再生器4 中再生後逐漸濃縮，體積減小，溶液槽5的溶液液位也隨著變化，當溶液液位降低到除溼濃 度時，閥門20開啟，濃溶液從溶液槽5中流入濃溶液槽7;當溶液槽5的溶液液位下降至再 生內循環的溶液保有量(即保證再生內循環運行的溶液量)時，閥門19關閉。
實施例1:某加熱爐煤氣消耗量是30000m3/h，空氣消耗量是69000m3/h，煙氣溫度為300 'C左右。採用50W的LiBr溶液為除溼劑，在除溼內循環中，溶液質量流量為11.2kg/s，溶液 溫度為30。C，溼空氣品質流量為25.08kg/s，溼空氣溫度為28'C。在再生內循環中，溶液流 量為12.17 kg/s，空氣品質流量為25.08 kg/s;煙道加熱器的換熱面積為120m2，溶液冷卻 器的冷卻面積50m2。經處理後的空氣溼度從25g/r^減少到10g/m3，將處理後的空氣用於加 熱爐燃燒，可節省煤氣2.16%，相當於節約標煤1772噸/年。
另外，處理後的空氣，可降低風機的功耗、降低爐內氣氛的氧化氛圍，減輕了鋼坯的氧 化燒損。如果把除溼後的空氣作為加熱爐附近建築的空調新風，可以節省空調電耗40%。
權利要求1、一種低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置，其特徵在於該裝置包括溶液除溼器(1)、溶液再生器(4)、煙道加熱器(13)、冷卻塔(14)、換熱器(9)、溶液冷卻器(10)、濃溶液內循環泵(3)、稀溶液內循環泵(6)、濃溶液外循環泵(8)、稀溶液外循環泵(12)、再生風機(16)、除溼風機(17)、水泵(15)、溶液槽(5)、濃溶液槽(7)、溶液槽(2)、稀溶液槽(11)、閥門(19)和閥門(20)，所述的溶液除溼器(1)的溶液出口和溶液槽(2)的溶液進口相連，所述的溶液槽(2)有兩條出口，其中一條出口和濃溶液內循環泵(3)相接，濃溶液內循環泵(3)的另一端與溶液除溼器(1)的溶液進口相通，構成溶液除溼內循環；所述溶液再生器(4)的溶液出口和溶液槽(5)的溶液進口相通，溶液槽(5)有兩條出口，其中一條出口和稀溶液內循環泵(6)相連，稀溶液內循環泵(6)的另一端與溶液再生器(2)的溶液進口相通，構成溶液再生內循環；所述溶液槽(2)的另一條出口與閥門(19)相接，閥門(19)的另一端與稀溶液槽(11)溶液入口相連，稀溶液槽(11)溶液出口與稀溶液外循環泵(12)相連，稀溶液外循環泵(12)的另一端與換熱器(9)的稀溶液入口連接，換熱器(9)的稀溶液出口與煙道加熱器(13)的溶液進口銜接，煙道加熱器(13)的溶液出口與溶液再生器(4)的溶液進口連接，溶液再生器(4)的溶液出口與溶液槽(5)相通，溶液槽(5)的另一條出口與閥門(20)相接，閥門(20)的另一端與濃溶液槽(7)的溶液入口相連，濃溶液槽(7)的溶液出口與濃溶液外循環泵(8)相接，濃溶液外循環泵(8)的另一端與換熱器(9)的濃溶液入口相通，換熱器(9)的濃溶液出口與溶液冷卻器(10)相連，溶液冷卻器(10)的另一端與溶液除溼器(1)的溶液入口相接，溶液除溼器(1)的溶液出口與溶液槽(2)的溶液進口相通，構成溶液系統外循環；所述冷卻塔(14)的冷卻水出口與溶液冷卻器(10)的冷卻水入口相接，溶液冷卻器(10)的冷卻水出口和水泵(15)相連，水泵(15)另一端與冷卻塔(14)的水入口相接，構成冷卻水循環；所述的除溼風機(17)和溶液除溼器(1)的空氣入口相通，溶液除溼器(1)上所設的送風口(18)接用戶管道，再生風機(16)和溶液再生器(4)的空氣入口相接，溶液再生器(4)上所設的排風口(21)將再生空氣排入周圍環境。
專利摘要本實用新型公開了一種低溫煙氣驅動的溶液除溼裝置，該裝置包括溶液除溼器、溶液再生器、煙道加熱器、換熱器、溶液冷卻器、濃溶液槽、稀溶液槽、冷卻塔、水泵、風機、濃溶液內循環泵、濃溶液外循環泵、稀溶液內循環泵、稀溶液外循環泵、閥門、送風口和排風口。本裝置以吸溼性溶液為除溼劑，去除空氣中的水分，除溼後的空氣可用於工業燃燒或作為空調系統的新風；本裝置利用工業爐窯排放的低溫煙氣為溶液再生器的熱源，通過煙道加熱器加熱溶液來驅動整套裝置運行。本實用新型具有回收低溫煙氣餘熱、節約能源、熱回收效率高、除溼能力強等優點。
文檔編號F24F3/14GK201387178SQ200920143430
公開日2010年1月20日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者博 雷, 黃志甲 申請人:安徽工業大學