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一种适用于溴化锂吸收式空气制水机的热管冷量传递机构

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-28 16:42:26

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王正伦 | 2022-12-28 16:42:26

按照本发明的一个方面,提供了一种适用于溴化锂吸收式空气制水机的热管冷量传递机构,所述热管为自循环重力式热管,包括:封闭且成回路的传热管以及连接管路,所述传热管内注有工质流体;所述热管包括顺次连接成封闭回路的下降段、蒸发段、上升段和冷凝段;所述冷凝段安装于溴化锂吸收式制冷机的蒸发箱内,且所述冷凝段外侧浸没在所述蒸发箱的内腔的低温液态制冷剂中;所述气态工质在流经所述冷凝段时被所述低温液态制冷剂水蒸发吸热降温冷凝成液态;所述冷凝段在所述蒸发箱内沿水平方向倾斜安装,以使所述冷凝段内由所述气态工质冷凝形成的液态工质在重力的作用下通过所述下降段进入所述蒸发段中蒸发,从而吸收周围空气中的热量;空气在所述蒸发段外侧被冷却至露点温度以下,析出冷凝水;所述液态工质吸热蒸发后重新变成气态工质进入所述上升段,然后从所述上升段再次返回所述冷凝段形成热管重力自循环。

本发明属于空气制水相关技术领域,并公开了一种适用于溴化锂吸收式空气制水机的热管冷量传递机构,热管形式可以为自循环重力式热管或者采用工质泵循环的动力式热管。该机构包括上升段、下降段、蒸发段和冷凝段。冷凝段段采用外微肋管或光管,蒸发段采用翅片管,通过重力或者动力循环实现热管内工质流动和冷量的传递。本发明通过热管机构实现了溴化锂空气制水机的冷量传递,利用热管低导热温差的特性,确保溴化锂吸收式制冷机的低蒸发温度,实现溴化锂制冷机的小型化需求,同时也解决了太阳能驱动的溴化锂制冷机应用在空气制水领域面临的制冷失效的问题。

海洋岛礁以及野外地区缺乏饮用水,因此发展空气制水技术对于岛礁资源开发以及野外地区生活具有重要意义。太阳能驱动的溴化锂吸收式空气制水机可应用在南方海岛等远离大陆的缺水地区。海岛地区空气含水量大,太阳能资源丰富,适合利用太阳能资源制水。吸收式制冷能够利用低品位太阳能热实现制冷循环,降低空气温度,使空气达到结露点以下,析出水分。传统的溴化锂吸收式制冷机的蒸发器直接冷却空气时,液态制冷剂水的液位过高形成的液柱静压过大而导致蒸发温度过高,进而形成冷量传递失效的问题,导致溴化锂吸收式制冷系统无法直接用于冷却空气制水。

针对此问题,本发明提出一种基于热管耦合的的冷量传递机构,通过热管与吸收式制冷系统蒸发箱耦合,实现对吸收式制冷系统冷量的传递,使冷量能够间接冷却湿空气制水。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

,主要具备以下的技术优点:

1、本发明采用热管将冷量从吸收式制冷系统蒸发器传递给湿空气,将空气冷却凝露制水,解决了传统溴化锂吸收式制冷机蒸发器无法直接冷却空气的技术难题。

2、本发明热管可采用自循环分离式重力式热管,依靠管外空气热量将热管内工质气化上升结合重力完成自循环,无需外部能量输入,无动力设备,运行可靠。

3、本方明的热管也可以采用工质泵循环的动力式热管,依靠泵动力强制工质循环,使得蒸发箱和冷却空气的翅片换热器的相对安装位置不受限制。

4、热管传热温差小,使得吸收式溴化锂空气制水机冷量传递高效,提升制水效率。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。