一种热源塔防冻溶液浓缩再生系统的制作方法

1.本实用新型涉及热源塔热泵技术领域，具体涉及热源塔防冻溶液浓缩再生系统。


背景技术：

2.当前，我国南方部分地区已经广泛采用热源塔热泵系统作为冬季供暖热源，但由于热源塔热泵系统防冻溶液会吸收空气中的水分，尤其是冬季多雨地区的溶液吸水量较大，溶液吸水后浓度变低，溶液冰点升高，同时溶液体积增大，对系统运行造成不利影响。传统的解决方法是排放增多的溶液，人工添加防冻剂工质，此种方法不仅造成溶液浪费和工质成本增加，还可能造成环境污染。
3.目前，市面上已经出现防冻溶液浓缩再生装置，但尚无完善的防冻溶液浓缩再生控制系统及控制方法。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为解决上述难题，利用热源塔热泵技术，提供一种热源塔防冻溶液浓缩再生系统。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种热源塔防冻溶液浓缩再生系统，包括热源塔热泵机组1、热源塔2、稀溶液箱3、浓溶液箱4、浓缩装置5、加料装置6、溶液循环泵7、热水循环泵8、溶液补充泵9、系统溶液浓度检测装置10、浓溶液箱浓度检测装置11、稀溶液箱液位计12、浓溶液箱液位计13、稀溶液箱进水电动阀a、浓缩装置进水电动阀b、浓缩装置出水电动阀c、浓溶液箱进水电动阀d、浓溶液箱出水电动阀e、补液截断阀(常开)f、加料装置进水阀(常闭)g、加料装置出水阀(常闭)h、加料装置补水阀(常闭)m。
6.所述的热源塔热泵机组1的蒸发器出水口与溶液供水管的一端相连接，溶液供水管的另一端与热源塔2的进水口相连接，热源塔2的出水口与溶液回水管的一端相连接，溶液回水管的另一端与溶液循环泵7的进水口相连接，溶液循环泵7的出水口与热源塔热泵机组1的蒸发器进水口相连接。热源塔热泵机组1的冷凝器出水口与供水管的一端相连接，热源塔热泵机组1的冷凝器进水口与热水循环泵8的出水口相连接，热水循环泵8的进水口与回水管的一端相连接。
7.所述的热源塔2的溢流口连接至稀溶液箱进水电动阀a的一端，稀溶液箱进水电动阀a的另一端与稀溶液箱3的进水口相连接。稀溶液箱3的出水口与浓缩装置进水电动阀b的一端相连接，浓缩装置进水电动阀b的另一端与浓缩装置5的进水口相连接。浓缩装置5的出水口分别与浓缩装置出水电动阀c的一端和浓溶液箱进水电动阀d的一端连接，浓缩装置出水电动阀c的另一端与溶液循环泵7的进水口相连接。浓溶液箱进水电动阀d的另一端与浓溶液箱4的进水口相连接，浓溶液箱4的出水口与浓溶液箱出水电动阀e的一端相连接，浓溶液箱出水电动阀e的另一端与溶液补充泵9的进水口相连接，溶液补充泵9的出水口与补液截断阀(常开)f的一端相连接，补液截断阀(常开)f的另一端与溶液循环泵7的进水口相连接。
8.所述的加料装置6的进水口与加料装置进水阀(常闭)g的一端相连接，加料装置进水阀(常闭)g的另一端连接至溶液供水管，加料装置6的出水口与加料装置出水阀(常闭)h的一端相连接，加料装置出水阀(常闭)h的另一端与溶液补充泵9的进水口相连接。
9.所述的自来水补水管与加料装置补水阀(常闭)m的一端相连接，加料装置补水阀(常闭)m的另一端与加料装置6的补水口相连接。
10.所述的系统溶液浓度检测装置10的进水口与溶液回水管的上游管段相连接，系统溶液浓度检测装置10的出水口与溶液回水管的下游管段相连接。
11.所述的浓溶液箱浓度检测装置11的进水口连接至浓溶液箱4的检测溶液出口，浓溶液箱浓度检测装置11的出水口连接至浓溶液箱4的检测溶液进口。
12.所述的稀溶液箱液位计12位于稀溶液箱3内，浓溶液箱液位计13位于浓溶液箱4内。
13.进一步的，溶液补充泵9的进水口还与溶液回收阀(常闭)i的一端相连接，溶液回收阀(常闭)i的另一端连接至溶液回水管。
14.进一步的，溶液补充泵9的出水口还分别与稀溶液箱收液阀(常闭)j的一端和浓溶液箱收液阀(常闭)k的一端连接，稀溶液箱收液阀(常闭)j的另一端连接至稀溶液箱3的回液口，浓溶液箱收液阀(常闭)k的另一端连接至浓溶液箱4的回液口。
15.本实用新型的有益效果为：
16.(1)通过浓缩装置、浓溶液箱、稀溶液箱、加料装置、浓度检测装置、溶液补充泵和各调节阀门来实现系统防冻溶液的自动浓缩再生和补充过程，减少防冻剂工质消耗成本和人工成本，降低系统因吸水体积增大后的排放量，实现系统自动化，有效保证系统溶液浓度和稳定运行，防止出现溶液结冰进而损坏设备的现象；
17.(2)防冻溶液浓缩和再生系统控制精准及时，通过浓度检测装置实时检测系统溶液和浓溶液箱内溶液的浓度，准确把握系统溶液情况；
18.(3)系统操作简单方便、占地面积小、初投资和运行成本低，非常适合在热源塔供热项目中推广应用。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种热源塔防冻溶液浓缩再生系统的示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明，所述是对本实用新型的解释，本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
21.参见图1，本实用新型提供了一种热源塔防冻溶液浓缩再生系统，可分为六种运行模式，每种运行模式的具体工作流程如下：
22.一、浓缩装置浓缩再生模式
23.在热源塔热泵系统运行过程中，通常系统防冻溶液吸湿量不大，浓缩装置5的溶液处理量能够满足系统溶液浓缩负荷，此时可单独采用浓缩装置5进行系统防冻溶液的浓缩再生，即可使系统溶液浓度恢复至正常水平。
24.当系统处于此模式时，打开稀溶液箱进水电动阀a、浓缩装置进水电动阀b。当系统
溶液吸水后，溶液浓度降低，体积增大，热源塔2中的稀溶液通过溢流口溢流进稀溶液箱3，稀溶液箱3内的稀溶液通过排水口进入浓缩装置5。
25.当系统溶液浓度检测装置10检测出系统溶液浓度降至低限值或稀溶液箱液位计12检测出稀溶液箱3的液位达到高限值时，打开浓缩装置出水电动阀c，启动浓缩装置5进行溶液浓缩再生。在浓缩装置5中，稀溶液内的液态水被先蒸发后冷凝，最后经凝水管排出。稀溶液经过浓缩再生后变为浓溶液，浓溶液从溶液循环泵7的入水口补充进入溶液循环系统内，使系统溶液浓度得到提高。
26.在溶液浓缩再生过程中，当稀溶液箱3的液位处于低限值以上，且浓溶液箱液位计13检测出浓溶液箱4的液位低于高限值，再有系统溶液浓度升至高限值时，关闭浓缩装置出水电动阀c，打开浓溶液箱进水电动阀d，经过浓缩装置5浓缩再生的浓溶液存入浓溶液箱4。当浓溶液箱4的液位达到高限值后，关闭浓溶液箱进水电动阀d，闭再次打开浓缩装置出水电动阀c，将经过浓缩装置5浓缩再生后的浓溶液继续补进溶液循环系统内。
27.当稀溶液箱3的液位降至低限值后，关闭浓缩装置5、稀溶液箱进水电动阀a、浓缩装置进水电动阀b、浓缩装置出水电动阀c和浓溶液箱进水电动阀d。
28.二、浓缩装置 浓溶液箱浓缩补液模式
29.当下雨或室外空气湿度较大时，系统防冻溶液吸湿量较大，浓缩装置5的溶液处理量无法满足系统溶液浓缩负荷，采用浓缩装置浓缩再生模式后系统溶液浓度仍持续下降。若此时浓溶液箱4的液位处于低限值以上，且浓溶液箱浓度检测装置11检测到浓溶液箱4中的溶液浓度高于当前系统溶液浓度，可同时采用浓缩装置5和浓溶液箱4对系统防冻溶液进行浓缩再生和补充。
30.当系统处于此模式时，打开稀溶液箱进水电动阀a、浓缩装置进水电动阀b、浓缩装置出水电动阀c、浓溶液箱出水电动阀e、补液截断阀(常开)f，启动浓缩装置5和溶液补充泵9。
31.浓缩装置5的浓缩再生补液过程与浓缩装置浓缩再生模式相同。
32.浓溶液箱4中的浓溶液在经过溶液补充泵9增压后，与经过浓缩装置5浓缩再生后的浓溶液混合，混合后的浓溶液从溶液循环泵7的入水口补充进入溶液循环系统内，使系统溶液浓度得到提高。
33.当系统溶液浓度升至高限值后，关闭溶液补充泵9和浓溶液箱出水电动阀e，停止通过浓溶液箱4向系统补充浓溶液。
34.三、浓缩装置 加料装置浓缩补液模式
35.当系统防冻溶液吸湿量较大时，浓缩装置5的溶液处理量无法满足系统溶液浓缩负荷，采用浓缩装置浓缩再生模式后系统溶液浓度仍持续下降。若此时浓溶液箱4的液位不高于低限值，可同时采用浓缩装置5和加料装置6对系统防冻溶液进行浓缩再生和补充。
36.当系统处于此模式时，打开稀溶液箱进水电动阀a、浓缩装置进水电动阀b、浓缩装置出水电动阀c、补液截断阀(常开)f，启动浓缩装置5。
37.浓缩装置5的浓缩再生补液过程与浓缩装置浓缩再生模式相同。
38.打开加料装置进水阀(常闭)g，利用溶液供水侧的余压使系统内的稀溶液进入加料装置6，当加料装置6内的稀溶液上升至一定液位时，关闭加料装置进水阀(常闭)g。然后向加料装置6内加入适量的防冻工质，在防冻工质与稀溶液搅拌均匀且充分混合后形成浓
溶液。再打开加料装置出水阀(常闭)h，启动溶液补充泵9，加料装置6中的浓溶液在经过溶液补充泵9增压后，与经过浓缩装置5浓缩再生后的浓溶液混合，混合后的浓溶液从溶液循环泵7的入水口补充进入溶液循环系统内，使系统溶液浓度得到提高。
39.当加料装置6内的浓溶液全部补充进入溶液循环系统中后，系统溶液浓度仍在低限值以下，关闭溶液补充泵9和加料装置出水阀(常闭)h，重复上述利用加料装置6向系统补充浓溶液的过程，直至系统溶液浓度升至高限值。
40.四、浓溶液箱补液模式
41.当系统溶液浓度检测装置10检测出系统溶液浓度降至低限值以下，浓缩装置5因故障等原因无法运行时，若浓溶液箱4的液位处于低限值以上，且浓溶液箱浓度检测装置11检测到浓溶液箱4中的溶液浓度高于当前系统溶液浓度，则可采用浓溶液箱4向系统补充浓溶液。
42.当系统处于此模式时，打开浓溶液箱出水电动阀e、补液截断阀(常开)f，启动溶液补充泵9。在经过溶液补充泵9增压后，浓溶液箱4中的浓溶液从溶液循环泵7的入水口补充进入溶液循环系统内，使系统溶液浓度得到提高。
43.当系统溶液浓度升至高限值或浓溶液箱4的液位降至低限值后，关闭溶液补充泵9和浓溶液箱出水电动阀e，停止通过浓溶液箱4向系统补充浓溶液。
44.五、加料装置补液模式
45.当系统溶液浓度降至低限值，浓缩装置5因故障等原因无法运行，且浓溶液箱4的液位不高于低限值时，可采用加料装置6向系统补充浓溶液。
46.利用加料装置6单独向系统补充浓溶液的过程与浓缩装置 加料装置浓缩补液模式中加料装置6的补液过程相同。
47.当因系统溶液量少或加料装置进水阀(常闭)g故障后不能打开等原因，无法向加料装置6补充稀溶液时，打开加料装置补水阀(常闭)m，向加料装置6中注入自来水，以替代加料装置补液模式或浓缩装置 加料装置浓缩补液模式中补进加料装置6的系统稀溶液。
48.六、溶液回收模式
49.当冬季供热结束后，可利用溶液补充泵9快速回收系统内溶液至稀溶液箱3和浓溶液箱4中。
50.当系统处于此模式时，关闭补液截断阀(常开)f、打开溶液回收阀(常闭)i、稀溶液箱收液阀(常闭)j，启动溶液补充泵9。系统内的溶液经过溶液补充泵9增压后，优先快速回收至稀溶液箱3中。当稀溶液箱3中液位达到高限值时，打开浓溶液箱收液阀(常闭)k，关闭稀溶液箱收液阀(常闭)j，使系统溶液回收至浓溶液箱4中，直至浓溶液箱4中液位达到高限值或完全回收系统溶液。