一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机及制水方法

摘要

本发明具体涉及一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机及制水方法，包括燃烧炉，燃烧炉的进料口上设置有通入甲烷气体的管道，燃烧炉的烟气出口通过第一排气管与溴化锂热泵的热源气体入口相连通；溴化锂热泵的气体出口通过第二排气管与大气连通；第二排气管通过第一管道与储水箱的进水口连通，储水箱的出水口与抽水泵通过水管相连通；第一管道与大气连通的第二排气管管口之间的第二排气管上安装有汽水分离器，汽水分离器的出水口通过第二管道与第一管道连通；汽水分离器与大气连通的第二排气管管口之间的第二排气管上安装有第二三元催化器。本发明通过甲烷燃烧产生大量的水蒸汽，对这些水蒸汽加以收集和利用，提高制水的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及制水机技术，具体涉及一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机及制水方法。

背景技术

目前，制水机包括电解制水机5261、风力制水机以及多功能制水机，通常造价比较昂贵。

空气制水机与电解制水机5261、风力制水机以及多功能制水机相比较为便宜，空气制水机是通过机内特设的装置抽取空气，并利用压缩机将空气冷凝、集聚成水，再对集聚起来的水进行机内净化处理，从而生产出可直接饮用的水或者用于降低周围环境中的湿度。

理想状态下，空气中制水机所需空气中的含水量在50％以上方可达到制水的最佳状态，但是，现实生活中空气中的水含量仅有不到0.03％，导致制水效率低。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种低成本、制水效率高的制水机，通过甲烷燃烧过程中产生大量的水蒸汽，对这些水蒸汽加以收集和利用，提高制水效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机，包括燃烧炉、溴化锂热泵、储水箱以及设置在用户水管上的抽水泵；

所述燃烧炉的进料口上设置有通入甲烷气体的管道，所述燃烧炉的烟气出口通过第一排气管与溴化锂热泵的热源气体入口相连通；

所述溴化锂热泵的气体出口通过第二排气管与大气连通；所述第二排气管通过第一管道与储水箱的进水口连通，所述储水箱的出水口与抽水泵通过水管相连通；

所述第一管道与大气连通的第二排气管管口之间的第二排气管上安装有汽水分离器，所述汽水分离器的出水口通过第二管道与第一管道连通。

进一步地，所述燃烧炉内部设置有二次燃烧装置。

进一步地，所述第一排气管上安装有第一三元催化器。

进一步地，所述汽水分离器与大气连通的第二排气管管口之间的第二排气管上安装有第二三元催化器。

一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机的制水方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：检查燃烧炉、二次燃烧装置、溴化锂热泵、储水箱、汽水分离器、第一排气管、第二排气管、第一管道、第二管道以及设置在用户水管上的抽水泵的气密性以及安全性；

检查第一排气管、第二排气管、第一管道、第二管道以及抽水泵的畅通性；检查合格后，接通电源启动所有装置；

步骤2：甲烷在氧气充足的情况下燃烧只生成水蒸汽和二氧化碳气体且生成大量的热，甲烷在氧气不充足的情况下，还会生产一氧化碳气体、水蒸气、二氧化碳气体以及一氧化碳气体的混合气体流经第一排气管；

步骤3：将步骤2中得到的混合气体排入到溴化锂热泵中，溴化锂热泵吸收热量后启动，混合气体通过溴化锂热泵中的冷凝制水部将水蒸汽冷凝成液态水，液态水通过第一管道流入储水箱中；溴化锂热泵中冷凝制水部内的混合气体通过第二排气管向外排放，混合气体在向外排放之前通过汽水分离器，汽水分离器将混合气体中的水分离出来，分离出来的水再通过第二管道流入第一管道，经过第一管道流入储水箱中；

步骤4：给抽水泵通电启动抽水泵，抽水泵抽取储水箱中的水进行使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过将甲烷沿着管道通入到燃烧炉内进行燃烧，甲烷在氧气充足的情况下燃烧只生成水蒸汽和二氧化碳气体且生成大量的热，甲烷在氧气不充足的情况下，还会生产一氧化碳气体，水蒸气、二氧化碳气体以及一氧化碳气体的混合气体流经第一排气管，然后进入溴化锂热泵中吸收混合气体的热量，启动溴化锂热泵，混合气体通过溴化锂热泵中的冷凝制水部将水蒸汽冷凝成液态水，液态水通过第一管道流入储水箱中；溴化锂热泵中冷凝制水部内的混合气体通过第二排气管向外排放，混合气体在向外排放之前通过汽水分离器，汽水分离器将混合气体中的水分离出来，分离出来的水再通过第二管道流入第一管道，经过第一管道流入储水箱中；给抽水泵通电启动抽水泵，抽水泵抽取储水箱中的水进入用户水管进行使用；本发明通过甲烷燃烧产生大量的水蒸汽，对大量的水蒸汽加以收集和利用，提高制水的效率；

2)本发明通过在燃烧炉内设置二次燃烧装置，有效减少一氧化碳的含量；

3)本发明通过设置第一三元催化器，将经过第一三元催化器的混合气体内的一氧化碳进行初步净化处理，减少一氧化碳的排放量；

4)本发明通过设置第二三元催化器，汽水分离器排出的混合气体沿着第二排气管向外排出，混合气体流经第二三元催化器，使混合气体中的一氧化碳在第二三元催化器完全净化处理，实现一氧化碳的零排放。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1-燃烧炉，2-二次燃烧装置，3-溴化锂热泵；4-储水箱，5-汽水分离器，6-第一三元催化器，7-抽水泵，8-第一排气管，9-第二排气管，10-第一管道，11-第二管道，12-第二三元催化器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明提供一种基于溴化锂热泵的甲烷制水机，包括燃烧炉1，燃烧炉1的进料口上设置有通有甲烷气体的管道，燃烧炉1的烟气出口通过第一排气管8与溴化锂热泵3的热源气体入口相连通；溴化锂热泵3的气体出口通过第二排气管9与大气连通；第二排气管9通过第一管道10与储水箱4的进水口连通，储水箱4的出水口与抽水泵7通过水管相连通。

燃烧炉内安装有二次燃烧装置2。

第一管道10与大气连通的第二排气管9管口之间的第二排气管9上安装有汽水分离器5，汽水分离器5的出水口通过第二管道11与第一管道10连通。

汽水分离器5与大气连通的第二排气管9管口之间的第二排气管9上安装有第二三元催化器12。

汽水分离器5与第二三元催化器12之间的第二排气管9内设置有用于减缓烟气排放的阻挡组件；阻挡组件包括阻挡薄片和弹簧，弹簧的一端与阻挡薄片焊接，另一端与第二排气管9的管壁焊接。

阻挡薄片呈半圆形，阻挡薄片与第二三元催化器12之间的管壁上，安装有多组过滤板，多组过滤板上均开设有过滤孔，多组过滤板均匀间隔分布在第二排气管9的管壁上且与管壁抵接；过滤板和过滤孔均呈圆形。

制水过程：具体包括以下步骤；

步骤1：检查燃烧炉1、二次燃烧装置2、溴化锂热泵3、储水箱4、汽水分离器5、第一三元催化器6、第一排气管8、第二排气管9、第一管道10、第二管道11以及设置在用户水管上的抽水泵7的气密性以及安全性。

检查第一排气管8、第二排气管9、第一管道10、第二管道11以及抽水泵7的畅通性；检查合格后，接通电源启动所有装置。

步骤2：甲烷在氧气充足的情况下燃烧只生成水蒸汽和二氧化碳气体且生成大量的热，甲烷在氧气不充足的情况下，还会生产一氧化碳气体，水蒸气、二氧化碳气体以及一氧化碳气体的混合气体流经第一排气管8，经过第一三元催化器6将混合气体内的一氧化碳进行初步净化处理，减少一氧化碳的排放量。

步骤3：将步骤2中得到的净化的混合气体排入到溴化锂热泵3中，溴化锂热泵3吸收热量后启动，混合气体通过溴化锂热泵3中的冷凝制水部将水蒸汽冷凝成液态水，液态水通过第一管道10流入储水箱4中；溴化锂热泵3中冷凝制水部内的混合气体通过第二排气管9向外排放，混合气体在向外排放之前通过汽水分离器5，汽水分离器5将混合气体中的水分离出来，分离出来的水再通过第二管道11流入第一管道10，经过第一管道10流入储水箱4中。

步骤4：汽水分离器5排出的混合气体沿着第二排气管9向外排出，混合气体流经阻挡组件，减缓混合气体进入第二三元催化器12的速度，使混合气体中的一氧化碳在第二三元催化器12完全净化处理，实现一氧化碳的零排放。

步骤5：给抽水泵7通电启动抽水泵7，抽水泵7抽取储水箱4中的水进行农业灌溉。

综上所述，本实施例通过甲烷燃料在燃烧过程中产生大量的水蒸汽，对这些水蒸汽加以收集和利用，提高制水效率。

本实施例采用甲烷作为燃料，甲烷是一种高效、环保、方便的可再生能源。

本实施例通过设置二次燃烧装置，可以有效减少一氧化碳的含量，本实施例还设有两处三元催化器净化设备，再次对一氧化碳气体进行处理，以达到零排放。

参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。