一種空調系統蒸汽凝結水的回收裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于空調系統技術領域，具體為一種空調系統蒸汽凝結水的回收裝置。主體為一個冷卻水補水箱；其上設有收集空調蒸汽凝結水的凝結水收集口，用于引入降溫水的降溫水補水口，輸送降溫后的凝結水至冷卻塔的冷卻塔補水口；所述凝結水收集口同蒸汽型溴化鋰冷水機組的凝結水排水系統連接；降溫水補水口同市政給水系統相連；冷卻塔補水口同冷卻塔連接；凝結水收集口處設有壓力傳感器；冷卻塔補水口處設有冷卻塔補水泵；冷卻水補水箱內設有水位探測控制器和溫度探測控制器；降溫水補水口處設有水力控制閥。本實用新型收集高溫凝結水，用降溫水降低水溫，將降溫后凝結水作為冷卻水回放至冷卻塔，繼續為空調運作提供服務，其節結構簡單，省水資源，操作方便，成本低廉。
【專利說明】
一種空調系統蒸汽凝結水的回收裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于空調系統技術領域，具體涉及一種空調系統蒸汽凝結水的回收裝 置。
【背景技術】
[0002] 現今大樓設計制造中，大都會直接選用集中（中央）空調機組對大樓進行溫控。集 中空調系統主要可概括為冷凍水循環系統、冷卻水循環系統、冷水機組(主機)循環系統和 空調末端系統：
[0003] 冷凍水循環系統，從冷水機組機蒸發器流出的低溫冷凍水由冷凍栗加壓送入冷凍 水管道（出水），進入室內進行熱交換，帶走房間內的熱量，最后回到冷水機組（回水）。
[0004] 冷卻水循環系統，冷凍水吸收了室內的熱量，在冷凝器中將熱量傳遞給冷卻水，使 冷卻水溫度升高。冷卻水栗將升溫后的冷卻水壓入冷卻塔(供水），冷卻塔與大氣進行熱交 換，將熱量釋放到大氣中，降低溫度后再送回主機冷凝器(回水）。
[0005] 冷水機組(主機)循環系統，其工作循環過程如下：首先低壓氣態冷媒被壓縮機加 壓進入冷凝器并逐冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能，這部分熱能被 冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上，最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高 壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時，因為壓力的突變而氣化，形成氣液混合物 進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化，同時會吸收冷凍水中的熱量使其達到較低溫度。最 后，蒸發器中氣化的冷媒又變成了低壓氣體，再進入壓縮機，如此循環往復。
[0006] 通常，大樓中的集中空調冷源采用電動壓縮式冷水機組、空氣源熱栗機組、溴化鋰 吸收式冷水機組等，本案例針對蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組，動力采用熱電廠廢熱蒸汽。
[0007] 蒸汽溴化鋰吸收式冷水機組制冷原理：
[0008] 高真空狀態下水的沸點很低，作為制冷劑的水蒸發可以冷卻蒸發器管內的空調循 環水。
[0009] 蒸發器中產生的制冷劑水蒸氣在吸收器中被溴化鋰濃溶液吸收，成為稀溶液。溴 化鋰稀溶液溶液栗送入熱交換器中，溶液溫度升高，然后進入發生器，在發生器中被來自熱 電廠的廢熱蒸汽進一步加熱、升溫而濃縮。濃縮后的濃溶液通過熱交換器返回吸收器，吸收 制冷劑水蒸氣成為稀溶液，如此反復。在吸收器及蒸發器內，溴化鋰濃溶液和制冷劑水噴淋 到冷卻水管束上，以增強換熱效果。
[0010] 熱電廠提供的廢熱蒸汽，在蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組內加熱機組內部的溴化 鋰溶液，使溴化鋰容易濃縮，產生蒸汽凝結水，但熱電廠本身不回收生產過程中產生的蒸汽 凝結水。然而，凝結水的量相當可觀，如果直接排入排水系統，不但浪費寶貴的水資源，而且 由于凝結水水溫高達90°C，必須摻入一定量的自來水與凝結水混合，使水溫降到一定的值 方能排入市政管排水管網，進一步浪費了寶貴的水資源。

【發明內容】

[0011] 本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，節省水資源，操作方便，成本低廉的蒸 汽型溴化鋰冷水機組空調系統蒸汽凝結水的回收裝置。
[0012] 本實用新型所提供的空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其主體為一個冷卻水補水 箱1;
[0013] 所述冷卻水補水箱1上設有：
[0014] 收集空調蒸汽凝結水的凝結水收集口 2;
[0015] 用于引入降溫水(如市政給水系統的常溫水)的降溫水補水口 3;
[0016] 輸送降溫后的凝結水(冷卻水)至冷卻塔的冷卻塔補水口 4;
[0017] 所述凝結水收集口 2通過管路同蒸汽型溴化鋰冷水機組的凝結水系統連接;所述 降溫水補水口 3通過管路同市政給水系統相連;所述冷卻塔補水口 4通過管路同冷卻塔連 接。
[0018] 本實用新型中，所述凝結水收集口 2處的管路上設有一個壓力傳感器6;冷卻塔補 水口 4處的管路上設有一個冷卻塔補水栗8,通過該冷卻塔補水栗8將降溫后的凝結水輸送 至冷卻塔;所述壓力傳感器6根據管路中的壓力變化控制冷卻塔補水栗8的運作。
[0019] 本實用新型中，所述冷卻水補水箱1內設有水位探測控制器5;所述降溫水補水口3 處的管路上設有一個水力控制閥7;水位探測控制器5根據水位高低控制水力控制閥7開合， 從而控制降溫水的補入量。
[0020] 本實用新型中，所述冷卻水補水箱1中還設有探測水溫的溫度探測控制器9,該溫 度探測控制器9根據測量的冷卻水補水箱1中的水溫，能控制水力控制閥7開閉和冷卻塔補 水栗8運作。當冷卻水補水箱1中的冷凝水水溫超過冷卻塔所需冷卻水的水溫，該溫度探測 控制器9開啟水力控制閥7,排入市政給水系統中的常溫水(降溫水），降低冷凝水水溫，并停 止冷卻塔補水栗8的運行;隨著降溫水的不斷補入，當冷卻水補水箱1中水溫達標后，溫度探 測控制器9關閉水力控制閥7，并啟動或加快冷卻塔補水栗8的運行。
[0021 ]本實用新型中，所述水位探測控制器5為浮球型水位探測控制器。
[0022] 本實用新型中，上述各個組件之間的控制連接通過信號數據線連接，或者采用無 線連接技術。
[0023] 本實用新型中，當熱電廠提供給工程利用的廢熱通常為O.SMpa的蒸汽，減壓后成 為〇. 4Mpa的蒸汽進入溴化鋰機組的發生器，加熱、濃縮溴化鋰溶液后凝結成水排出，排出的 凝結水水溫通常為90°C左右。將蒸汽型溴化鋰冷水機組產生的凝結水回收至冷卻水補水 箱，通過設在凝結水管路上的壓力傳感器，將管路中的壓力變化信號傳遞給冷卻塔補水栗， 控制冷卻塔補水栗向冷卻塔補水的水量，使蒸汽型溴化鋰冷水機組排出的冷凝水水量和冷 卻塔補入水量達到平衡。冷卻水補水箱中的水位探測控制器控制水力控制閥的啟閉，從而 控制市政管路提供的給水量，維持水箱水位在安全高度，保證水箱供水安全。
[0024] 另外，通過溫度探測控制器探測冷卻水補水箱中冷卻水的溫度，當冷卻水水溫超 過預設安全溫度(如37°C)時，溫控探測器發出信號，暫停冷卻塔補水栗向冷卻塔輸送超溫 的冷卻水，并保持水力控制閥打開，等待冷卻水達到合適的溫度(常溫)再對冷卻塔補水。
[0025] 本實用新型收集空調系統排出的廢棄高溫凝結水，用少量降溫水降低水溫，將降 溫后的凝結水作為冷卻水補水送至冷卻塔，繼續為空調運作提供服務;其結構簡單，節省水 資源，操作方便，成本低廉。
【附圖說明】

[0026]圖1為本實用新型結構圖示。
[0027] 圖中標號：1為冷卻水補水箱，2為凝結水收集口，3為降溫水補水口，4為冷卻塔補 水口，5為水位探測控制器，6為壓力傳感器，7為水力控制閥，8為冷卻塔補水栗，9為溫度探 測控制器。
【具體實施方式】
[0028] 本實用新型中，其主體為一個冷卻水補水箱1;
[0029] 所述冷卻水補水箱1上設有凝結水收集口 2、降溫水補水口 3和冷卻塔補水口 4;冷 卻水補水箱1內設有水位探測控制器5和溫度探測控制器9;水位探測控制器5選用浮球型。
[0030] 所述蒸汽凝結水收集口 2通過凝結水管路同蒸汽型溴化鋰冷水機組的凝結水排水 系統連接，凝結水管路上設有一個壓力傳感器6;
[0031] 所述降溫水補水口 3處設置有一個水力控制閥7,通過該水力控制閥7通過管路同 市政給水系統相連，水位探測控制器5同水力控制閥7相連；
[0032] 冷卻塔補水口 4處設置有一個冷卻塔補水栗8,該冷卻塔補水栗8通過管路同冷卻 塔連接;該冷卻塔補水栗8同時和壓力傳感器6相連;通過該冷卻塔補水栗8將補水箱中的水 送至冷卻塔;通過壓力傳感器6,將管路中的壓力信號傳遞給冷卻塔補水栗8,控制其出水流 量。
[0033] 所述溫度探測控制器9同水力控制閥7和冷卻塔補水栗8連接。當冷卻水補水箱1中 的補水水溫超過冷卻塔所需冷卻水的水溫，該溫度探測控制器9開啟排水并停止冷卻塔補 水栗8的運行;隨著降溫水的不斷補入，當冷凝水水溫達標后，溫度探測控制器9關閉水力控 制閥7，并啟動或加快冷卻塔補水栗8的運行。
[0034] 上述各個組件之間的控制連接通過信號數據線連接。
[0035] 本實用新型中，當熱電廠提供給工程利用的廢熱通常為O.SMpa的蒸汽，減壓后成 為〇. 4Mpa的蒸汽進入溴化鋰機組的發生器，加熱、濃縮溴化鋰溶液后凝結成水排出，排出的 凝結水水溫通常為90°C左右。將蒸汽型溴化鋰冷水機組產生的凝結水回收至冷卻水補水 箱，通過設在凝結水管路上的壓力傳感器，將管路中的壓力變化信號傳遞給冷卻塔補水栗， 控制冷卻塔補水栗向冷卻塔補水的水量，以滿足冷卻塔補入水量的要求。冷卻水補水箱中 的水位探測控制器控制水力控制閥的啟閉，從而控制市政管路提供的給水量，維持水箱水 位在安全高度，保證水箱供水安全。
[0036] 另外，通過溫度探測控制器探測冷卻水補水箱中冷卻水的溫度，當冷卻水水溫超 過預設安全溫度(如37°C)時，溫控探測器發出信號，暫停冷卻塔補水栗向冷卻塔輸送超溫 的冷卻水，并保持水力控制閥打開，等待冷卻水達到合適的溫度(常溫)再對冷卻塔補水。 [0037] 1.冷源設計
[0038]經計算，某體育健身館的總計算冷負荷為3609Kw，總計算熱負荷為1724Kw，單位空 調面積冷負荷指標為158w/m2,單位空調面積冷負荷指標為75w/m2,冷水機組、熱交換器設置 于地下一層的制冷機房和換熱機房內，冷卻塔置于體育健身館北側的地面綠化帶內。
[0039]冷源選用2臺1864KW的蒸汽雙效溴化鋰吸收式冷水機組，動力為熱電廠提供的 0.8Mpa廢熱蒸汽。冷凍水供回水溫度為7/12°C，設3臺冷凍水循環栗，每臺流量為380 m3/h， 揚程32m · H2O,二用一備。冷卻水供回水溫度為37/32°C，設3臺冷卻水循環栗，每臺流量為 660 m3/h，揚程28m · H2O,二用一備。
[0040]設2臺冷卻塔，每臺流量為660 m3/h。考慮到作為動力的蒸汽為廢熱利用，熱電廠 不回收蒸汽冷凝水。因此，冷卻塔采用溴化鋰機組產生的蒸汽凝結水作為主要的補水源。 [0041 ]蒸汽溴化鋰吸冷水機組主要性能表
[0045] 2.夏季蒸汽凝結水回收
[0046] 熱電廠提供的蒸汽，作為一種余熱利用，電廠本身不回收生產過程中的蒸汽凝結 水。然而，凝結水的量相當可觀，最高流量可達4.45t/h，如果直接排入排水系統，不但浪費 寶貴的水資源，而且由于凝結水水溫高達90 °C，必須加入一定量的自來水將溫度降下來后 方能排入市政管路。因此，設計中研究了將該部分凝結水作為冷卻塔補水的可能性。
[0047] 1)補水箱容積的確定
[0048] 開式冷卻水系統的補水量包括:蒸發損失、飄逸損失、排污損失和泄露損失。當選 用逆流式冷卻塔或橫流式冷卻塔時，溴化鋰吸收式制冷機組的補水量取系統循環水量的 1·4%~1·8%〇
[0049] 冷卻水循環量QL=2x660=1320 m3/h
[0050] 冷卻水補水量Qb=1320 χ(1·4~1.8%) m3/h
[0051] 取Qb=1320 χ1·6%=21·12 m3/h
[0052] 冷卻水補水箱容積V=k xQb x t m3
[0053] K-安全系數，取Κ=1·15
[0054] t-|C水時間，取t=lh
[0055] V=1.1x21.12 x 1=23.2 m3
[0056] 2.混合水溫的確定
[0057] 假定，在冷卻水補水箱中，蒸汽凝結水的放熱量與補充的自來水吸熱量達到平衡， 即
[0058] Qn=0.86Gnx A ti=0.86x(2x2.226)x(9〇-tz) (1)
[0059] tz-補水箱的終溫，。C
[0060] Qs=〇 .86Gsx A t2=0.86x(21.12-2x2.226)x(tz_20) (2)
[0061] 由 QN= QS 解得 tz=34.76°C
[0062] 由于tz低于冷卻塔的額定進水溫度，補水箱的混合水可以用作冷卻塔的補水。
[0063] 2)冷卻塔補水系統的設計
[0064]通常，冷卻水補水采取市政管網水直供的方式，可以簡化冷卻水系統。本工程運用 補水箱補水，冷卻水補水系統增加:補水箱、變頻補水栗、壓力傳感器、溫控閥組、水力控制 閥等設備。
[0065]冷卻塔補水系統
[0066]工作原理:通過設在凝結水管路中的壓力傳感器，將管路中的壓力變化信號傳遞 給冷卻塔補水栗(變頻），以控制水栗的流量，滿足冷卻水系統的補水要求。補水箱的浮球探 測器控制市政給水管(DN40)上閥門的啟閉，維持水箱水位在設定的高度，保證水箱供水安 全。另外，當水箱水溫超過37°C時，溫控閥自動開啟排水，暫停補水栗運行。
【主權項】
1. 一種空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其特征在于，主體為一個冷卻水補水箱（1); 所述冷卻水補水箱（1)上設有： 收集空調蒸汽凝結水的凝結水收集口（2); 用于引入降溫水的降溫水補水口（3); 輸送降溫后的凝結水至冷卻塔的冷卻塔補水口（4); 所述凝結水收集口（2)通過管路同蒸汽型溴化鋰冷水機組的凝結水排水系統連接;所 述降溫水補水口（3)通過管路同市政給水系統相連;所述冷卻塔補水口（4)通過管路同冷卻 塔連接。2. 如權利要求1所述的空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其特征在于，所述凝結水收集 口（2)處的管路上設有一個壓力傳感器(6);冷卻塔補水口（4)處的管路上設有一個冷卻塔 補水栗(8)，通過該冷卻塔補水栗(8)將降溫后的凝結水輸送至冷卻塔;所述壓力傳感器(6) 根據管路中的壓力變化控制冷卻塔補水栗(8)的運作。3. 如權利要求2所述的空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其特征在于，所述冷卻水補水 箱（1)內設有水位探測控制器(5);所述降溫水補水口（3)處的管路上設有一個水力控制閥 (7);水位探測控制器(5)根據水位高低控制水力控制閥（7)開合，從而控制降溫水的補入 量。4. 如權利要求3所述的空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其特征在于，所述冷卻水補水 箱（1)中還設有探測水溫的溫度探測控制器(9)，該溫度探測控制器(9)根據測量的冷卻水 補水箱(1)中的水溫，能控制水力控制閥（7)開閉和冷卻塔補水栗(8)運作。5. 如權利要求3所述的空調系統蒸汽凝結水的回收裝置，其特征在于，所述水位探測控 制器(5)為浮球型水位探測控制器。
【文檔編號】F24F11/00GK205690625SQ201620557491
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月12日 公開號201620557491.4, CN 201620557491, CN 205690625 U, CN 205690625U, CN-U-205690625, CN201620557491, CN201620557491.4, CN205690625 U, CN205690625U
【發明人】邢躍起
【申請人】上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司