[实用新型]一种向上喷淋式除霾水汽能收集器

说明书

技术领域

本实用新型属于利用水汽能收集器冬季制热及净化大气污染技术领域，具体涉及一种向上喷淋式除霾水汽能收集器。

背景技术

亚热带季风性气候地区冬季空气温度维持在5-10℃，湿度大，空气中水蒸气蕴含大量水汽能。考虑用水汽能收集器联合热泵系统提取空气中的水汽能。水汽能收集器，也可称作开式热源塔，其构造与开式冷却塔相似，仅循环工作介质由水变为防冻溶液。水汽能收集器将低温溶液喷淋在填料上形成水膜并与空气进行对流换热，提取空气中的水汽能。溶液吸收水蒸气凝结过程中释放出的热量后被送入热泵装置，热泵装置提取的热能用于冬季供暖及热水。

在普通水汽能收集器中，循环溶液一般采用氯化钙等防冻溶液，此类溶液凝固点在零度以下，水蒸气表面分压力低，适于在低温环境下吸收空气中的水汽能。冷溶液（约为-3℃）从喷嘴喷淋在填料上，溶液在填料上形成液膜，沿着填料向下流动。风机运行使携带水汽能的空气（5-10℃）从装置底部进入，与溶液进行逆流换热。水蒸气凝结在溶液表面，释放的热量被溶液吸收。吸收热量后的溶液温度升高（升至0℃左右），落入集水装置并被送入热泵机组中的蒸发器，与制冷剂进行换热，制冷剂在热泵机组中进行一系列循环，热量最终被运送到负荷侧空调器用于供暖。在普通水汽能收集器运行一段时间后，由于盐类沉积及溶液影响，填料易发生堵塞腐蚀，溶液无法在填料上形成均匀水膜，导致换热效果变差。堵塞严重的填料将导致装置阻力增大并损坏风机。

亚热带季风性气候区域空气湿度大，为空气中细微固体颗粒提供了大量凝结核。空气中水蒸气与固体颗粒污染物相结合，造成该区域冬季雾霾频发的现象。因此，有必要对大气污染进行净化。

针对亚热带季风性气候区域冬季供热及雾霾问题，本实用新型专利提出一种向上喷淋式除霾水汽能收集器设计方法及其装置。装置中无填料，采用高压喷嘴由下至上喷淋溶液的方式来收集空气中的水汽能并除去大气中雾霾粒子。

发明内容

本实用新型提出了一种向上喷淋式除霾水汽能收集器。装置内部无填料，采用由下至上的喷淋方式，空气与向上及向下运动的液滴同时接触，吸收空气中的水汽能并除去雾霾粒子。该装置换热效率高于普通水汽能收集器且可有效降低大气污染。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：

向上喷淋式除霾水汽能收集器包括高压喷嘴、集水装置、除水装置及风机。风机布置在装置顶部，将室外空气由装置底部风口抽入装置。高压喷嘴布置在装置下部，集水装置正上方，向上喷淋溶液，液滴上升一定高度后受重力作用落入下方集水装置。集水装置中的溶液被泵入热泵系统中的蒸发器。热泵系统提取溶液中的热量，溶液温度降低并被送至喷淋装置进行往复循环。

本实用新型采用上述技术方案得到了以下的有益效果，本装置与现有装置相比有如下优点：

1.无填料，节省了初投资及人工清洗费用；

2.减小了装置阻力，风机能耗；

3.溶液与空气接触面积更充分，换热效率高；

4.新装置可用作冬季除霾，利于环保。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1，一种向上喷淋式除霾水汽能收集器示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。图1为向上喷淋式除霾水汽能收集器，1是压缩机，2是四通换向阀，3是冷凝器，4是膨胀阀，5是蒸发器，6是负荷泵，7是负荷侧空调器，8溶液泵，9是热源泵，10是溶液过滤及浓缩装置，11是风机，12是除水器，13是高压喷嘴，14是集水装置。图1中，装置无填料，采用高压喷嘴13向上喷淋溶液，液滴上升到一定高度后在重力作用下开始下降，落入装置下方的集水装置14中。集水装置中的溶液进入过滤及浓缩装置10，经过浓缩后的溶液进入蒸发器5，蒸发器中的制冷剂吸收溶液的热量后被送入压缩机1。经过压缩后的制冷剂变为高温高压的液体，送入冷凝器3释放热量到负荷侧空调器7。由于采用高压喷嘴，液滴变细变多，相比于传统水汽能收集器中空气与水膜的换热方式，向上喷淋式除霾水汽能收集器提供了足够的汽-水接触面积并保证了液滴在空中的飞行时间，从而提高了换热效率及除霾效率。由于空气与溶液之间温度梯度和水蒸气分压力梯度造成的热泳力及扩散力，使向上喷淋式除霾水汽能收集器除霾效率高于一般湿式除尘器。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。