專利名稱：一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種利用工業(yè)余熱來實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的空調(diào)器。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，用于夏季制冷的空調(diào)器在城市得到了普及，空調(diào)器的使用大大改善了人們的生活，提高了工作效率，但同時(shí)存在著以下缺點(diǎn)空調(diào)器的使用離不開電，在夏季用電高峰期電網(wǎng)不能提供足夠的電力，實(shí)行拉閘限電的情況下，空調(diào)器的使用就受到了限制。
我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)過程中具有大量的余熱資源，如在《熱管技術(shù)研究進(jìn)展及其在冶金工業(yè)中的應(yīng)用》(《工業(yè)加熱》2001年第3期)中提到的在冶金企業(yè)中，各種燃料爐所排出的廢氣溫度多在200～1300℃，廢氣帶走的余熱損失占供熱量的30％～50％，70％以上的加熱爐采用換熱器后，廢氣排出溫度仍在360～560℃以上。在夏季，一方面這些低溫廢氣的熱量白白排放到大氣中，造成熱污染；另一方面，夏季冶金廠礦以及其它生產(chǎn)工業(yè)用于空調(diào)制冷的電力消耗又很大，很容易引起企業(yè)用電的矛盾。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用工業(yè)余熱實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷功能的空調(diào)器，以部分緩解企業(yè)夏季用電的矛盾以及減少對(duì)環(huán)境的熱污染，同時(shí)提高工業(yè)加熱設(shè)備用助燃空氣的溫度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于采用了一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組具有不同氫氣平衡壓力的貯氫反應(yīng)器1與2、3與4，由風(fēng)機(jī)25作為空調(diào)風(fēng)動(dòng)力的空調(diào)管路26，由風(fēng)機(jī)28作為工業(yè)加熱設(shè)備助燃風(fēng)動(dòng)力的助燃管路27，工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣出口12和工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13，貯氫反應(yīng)器1、2之間設(shè)有氫氣互流管8，貯氫反應(yīng)器3、4之間設(shè)有氫氣互流管10，系統(tǒng)中設(shè)有切換廢氣流徑、空調(diào)風(fēng)流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結(jié)構(gòu)下周而復(fù)始進(jìn)行切換工作(一)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道14、貯氫反應(yīng)器1、管道22構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)25、空調(diào)管路26、貯氫反應(yīng)器4經(jīng)過房間24構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)28，助燃管路27，貯氫反應(yīng)器2，管路18、17，貯氫反應(yīng)器3、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13構(gòu)成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道15、貯氫反應(yīng)器3、管道22構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)25、空調(diào)管路26、貯氫反應(yīng)器2經(jīng)過房間24構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)28，助燃管路27，貯氫反應(yīng)器4，管路19、16，貯氫反應(yīng)器1、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13構(gòu)成散熱管路。
貯氫反應(yīng)器2、4的平衡壓力大于貯氫反應(yīng)器1、3的氫氣平衡壓力。
兩根氫氣互流管8、10上分別串裝有電磁閥9、11。
所述的貯氫反應(yīng)器外設(shè)有換熱翅片。
本實(shí)用新型是利用貯氫合金具有吸氫放熱和吸熱放氫特性，采用由具有不同氫氣平衡壓力的貯氫合金對(duì)組成的四個(gè)兩兩相同的貯氫合金反應(yīng)器，在反應(yīng)器外設(shè)置的強(qiáng)化換熱翅片，以強(qiáng)化空氣與反應(yīng)器的換熱；采用工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣余熱作為低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)熱源；利用助燃空氣來冷卻反應(yīng)器，空調(diào)房間的回風(fēng)來提供反應(yīng)器的熱量并降低空氣的溫度，實(shí)現(xiàn)空調(diào)功能，本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)利用工業(yè)余熱，不需要高耗電的壓縮機(jī)等設(shè)備，具有節(jié)能的作用。


圖1為本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖；圖2為閥組5和閥組7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為的閥組5和閥組7的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為閥組6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為閥組6的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1、圖2、圖4所示，本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)包括兩組具有不同氫氣平衡壓力的貯氫反應(yīng)器1與2以及3與4，由風(fēng)機(jī)25作為空調(diào)風(fēng)動(dòng)力的空調(diào)管路26，由風(fēng)機(jī)28作為工業(yè)加熱設(shè)備助燃風(fēng)動(dòng)力的助燃管路27，工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣出口12和工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13，貯氫反應(yīng)器1、2之間設(shè)有氫氣互流管8，貯氫反應(yīng)器3、4之間設(shè)有氫氣互流管10，系統(tǒng)中設(shè)有切換廢氣流徑、空調(diào)風(fēng)流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結(jié)構(gòu)下周而復(fù)始進(jìn)行切換工作(一)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道14、貯氫反應(yīng)器1、管道22構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)25、空調(diào)管路26、貯氫反應(yīng)器4經(jīng)過房間24構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)28，助燃管路27，貯氫反應(yīng)器2，管路18、17，貯氫反應(yīng)器3、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13構(gòu)成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口12經(jīng)管道15、貯氫反應(yīng)器3、管道22構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)25、空調(diào)管路26、貯氫反應(yīng)器2經(jīng)過房間24構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)28，助燃管路27，貯氫反應(yīng)器4，管路19、16，貯氫反應(yīng)器1、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口13構(gòu)成散熱管路。貯氫反應(yīng)器2、4的平衡壓力大于貯氫反應(yīng)器1、3的氫氣平衡壓力，兩根氫氣互流管8、10上分別串裝有電磁閥9、11，貯氫反應(yīng)器外設(shè)有換熱翅片。
工業(yè)加熱設(shè)備29的廢氣通過連接管12進(jìn)入到閥組5，通過控制閥組5可以確定該廢氣往低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3內(nèi)流動(dòng)，經(jīng)過貯氫合金反應(yīng)器1或3的廢氣從連接管16或17進(jìn)入閥組6，從閥組6的一個(gè)出口22排放煙道30并最后排放到大氣中。在該流路內(nèi)，工業(yè)加熱設(shè)備提供的廢氣作為驅(qū)動(dòng)低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3內(nèi)的氫氣流向高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4的動(dòng)力。其中閥組6有六個(gè)與外界的連接口，分別與連接管16、17、18、19、22、23連接。在閥組內(nèi)部有六個(gè)電磁閥61，通過控制這六個(gè)電磁閥的開關(guān)可以控制連接管16與連接管22或19連通，連接管17與連接管22或18連通，連接管18與連接管17或23連通，連接管19與連接管16或23連通，從而控制空氣的流向。在該流路內(nèi)，廢氣的熱量被低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中發(fā)生的吸熱放氫所吸收，降低了廢氣的溫度，利用了廢氣的余熱，另一方面氫氣從低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進(jìn)入到貯氫合金反應(yīng)器2或4中。
空調(diào)房間24的回風(fēng)通過風(fēng)機(jī)25輸送到閥組7，通過控制閥組7可以確定空氣通過連接管20或21向高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4流動(dòng)，然后通過連接管18或19進(jìn)入到閥組6，并從閥組6的一個(gè)出口23回到空調(diào)房間24。在該循環(huán)內(nèi)，風(fēng)機(jī)25輸送的房間回風(fēng)的熱量被高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4中發(fā)生的吸熱放氫反應(yīng)所吸收，空氣被降溫冷卻。同時(shí)，氫氣從高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進(jìn)入到低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中。
鼓風(fēng)機(jī)28輸送的助燃空氣從連接管27進(jìn)入閥組7，通過控制閥組7可以確定助燃空氣經(jīng)過連接管20或21進(jìn)入高氫氣平衡壓貯氫合金反應(yīng)器2或4，并通過連接管18或19進(jìn)入閥組6，通過控制閥組6可以確定助燃空氣經(jīng)過連接管16或17進(jìn)入低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3，然后從連接管14或15進(jìn)入閥組5，并從連接管13流出閥組5進(jìn)入工業(yè)加熱設(shè)備29，作為工業(yè)加熱設(shè)備29的助燃空氣。在該助燃空氣流路內(nèi)，助燃空氣吸收高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4，以及低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中吸氫放熱反應(yīng)釋放的熱量，一方面冷卻反應(yīng)器，另一方面助燃空氣溫度升高。同時(shí)，氫氣從高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4中釋放出來，并通過氫氣互連管8或10進(jìn)入到低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中。
其中，閥組5和閥組7均有四個(gè)與外界的連接口，分別與連接管12(27)、13(26)、14(20)、15(21)連接，閥組5和閥組7由五個(gè)出口52(72)、閥桿51(71)和閥體53(73)組成，其中有兩個(gè)出口用連接管進(jìn)行連接后接到閥體與外界的連接管13(26)上。通過控制閥桿51(71)的上下運(yùn)動(dòng)可以控制連接管12(27)與連接管14(20)或15(21)連通，以及連接管13(26)與連接管14(20)或15(21)連通，從而控制空氣的流向。
綜上所述，通過工業(yè)加熱設(shè)備29的廢氣進(jìn)入低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3中，驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)反應(yīng)器發(fā)生吸熱放氫反應(yīng)，并把氫氣從低氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器1或3輸送到高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4中；通過高氫氣平衡壓力的貯氫合金反應(yīng)器2或4反復(fù)進(jìn)行放氫吸熱反應(yīng)，提供冷量給室內(nèi)循環(huán)空氣，實(shí)現(xiàn)空調(diào)功能；同時(shí)，通過反應(yīng)器1和反應(yīng)器2循環(huán)發(fā)生吸氫放熱反應(yīng)，加熱助燃空氣。本實(shí)用新型不需要高耗電的空調(diào)壓縮機(jī)，僅僅風(fēng)機(jī)和電磁閥需要消耗部分電力，起到的節(jié)能的作用，由于沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，系統(tǒng)運(yùn)行可靠。
實(shí)施例2如圖3、圖5所示，本實(shí)施方式與實(shí)施例1的區(qū)別在于閥組5和閥組7均有四個(gè)與外界的連接口，分別與連接管12(27)、13(26)、14(20)、15(21)連接，閥組5和閥組7均有四個(gè)電磁閥54(74)以及連接管組成，通過控制電磁閥的開關(guān)可以控制連接管12(27)與連接管14(20)或15(21)連通，以及連接管13(26)與連接管14(20)或15(21)連通，從而控制空氣的流向。
閥組6有六個(gè)與外界的連接口，分別與連接管16、17、18、19、22、23連接。在閥組內(nèi)部有兩個(gè)電磁閥62和兩個(gè)三通電磁閥63，通過控制這四個(gè)電磁閥的開關(guān)可以控制連接管16與連接管22或19連通，連接管17與連接管22或18連通，連接管18與連接管17或23連通，連接管19與連接管16或23連通，從而控制空氣的流向。
權(quán)利要求1.一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組氫氣不同壓力的平衡壓貯氫反應(yīng)器(1，2)、(3，4)，由風(fēng)機(jī)(25)作為空調(diào)風(fēng)動(dòng)力的空調(diào)管路(26)，由風(fēng)機(jī)(28)作為工業(yè)加熱設(shè)備助燃風(fēng)動(dòng)力的助燃管路(27)，工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣出口(12)和工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口(13)，貯氫反應(yīng)器(1，2)之間設(shè)有氫氣互流管(8)，貯氫反應(yīng)器(3，4)之間設(shè)有氫氣互流管(10)，系統(tǒng)中設(shè)有切換廢氣流徑、空調(diào)風(fēng)流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制，本空調(diào)系統(tǒng)可在兩種連接結(jié)構(gòu)下周而復(fù)始地進(jìn)行切換工作(一)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口(12)經(jīng)管道(14)、氫氣平衡壓貯氫反應(yīng)器(1)、管道(22)構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)(25)、空調(diào)管路(26)、氫氣平衡壓貯氫反應(yīng)器(4)經(jīng)過房間(24)構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)(28)，助燃管路(27)，貯氫反應(yīng)器(2)，管路(18)、(17)，貯氫反應(yīng)器(3)、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口(13)構(gòu)成散熱管路；(二)工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣由廢氣出口(12)經(jīng)管道(15)、貯氫反應(yīng)器(3)、管道(22)構(gòu)成加熱管路；風(fēng)機(jī)(25)、空調(diào)管路(26)、貯氫反應(yīng)器(2)經(jīng)過房間(24)構(gòu)成室內(nèi)空氣換熱循環(huán)；風(fēng)機(jī)(28)，助燃管路(27)，貯氫反應(yīng)器(4)，管路(19)、(16)，貯氫反應(yīng)器(1)、工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口(13)構(gòu)成散熱管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于貯氫反應(yīng)器(2，4)的平衡壓力大于貯氫反應(yīng)器(1，3)的氫氣平衡壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于兩根氫氣互流管(8)、(10)上分別串裝有電磁閥(9)、(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的貯氫反應(yīng)器外設(shè)有換熱翅片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用工業(yè)余熱制冷的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)包括兩組氫氣不同壓力的平衡壓貯氫反應(yīng)器(1，2)、(3，4)，由風(fēng)機(jī)(25)作為空調(diào)風(fēng)動(dòng)力的空調(diào)管路(26)，由風(fēng)機(jī)(28)作為工業(yè)加熱設(shè)備助燃風(fēng)動(dòng)力的助燃管路(27)，工業(yè)加熱設(shè)備的廢氣出口(12)和工業(yè)加熱設(shè)備助燃空氣入口(13)，貯氫反應(yīng)器(1，2)之間設(shè)有氫氣互流管(8)，貯氫反應(yīng)器(3，4)之間設(shè)有氫氣互流管(10)，系統(tǒng)中設(shè)有切換廢氣流徑、空調(diào)風(fēng)流徑以及助燃空氣流徑的轉(zhuǎn)換電磁閥，通過上述轉(zhuǎn)換電磁閥的控制。本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)利用工業(yè)余熱，不需要高耗電的壓縮機(jī)等設(shè)備，具有節(jié)能的作用。
文檔編號(hào)F25B15/02GK2697534SQ20042001036
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者饒榮水, 周澤, 申建軍, 余海霞 申請(qǐng)人:河南新飛電器有限公司