一种应用冷凝除湿的核电站地下泵坑预防结露系统的制作方法

本专利涉及一种应用冷凝除湿的核电站地下泵坑预防结露系统，属于特殊环境除湿技术领域。

背景技术：

长期以来，我国的能源结构主要是以煤炭为主，然而煤炭的不可再生性以及对环境造成的污染决定了煤炭在能源结构中占据的份额将逐渐降低。因此，改善能源利用结构，实现能源的多元化至关重要。核电的推广运用，对于优化能源结构，降低大气污染，推进经济社会可持续发展具有关键意义。核电作为一种清洁经济的的能源，在许多国家和地区正在逐步推广和发展。但是多次核电站事故也为人们敲响警钟，核电站运行过程中细微的问题都可能酿成巨大的灾难。

核电站一般设有sec泵房，主要是安放核电各回路所需的泵。目前，sec泵电机发热量大，需依靠通风散热，散热系统一般设计为机械送风加自然排风；当泵坑室内无需送风时，会有部分空气渗透，而渗透的新风会携带一定的湿空气。由于泵坑室位于地平线以下，加之核电站多数建于海边，泵坑存在一面或者两面墙壁直接与海接触，此时靠海一侧墙壁温度较低，湿空气渗透时会导致墙壁发生结露现象。如不处理墙壁结露，将直接导致泵暴露于潮湿环境中，从而导致故障。此时，如果能保证渗透入室内的空气经过除湿处理，就可避免靠海一侧墙壁发生结露现象。查阅现有文献未发现有关于如何解决核电站泵坑湿度问题的方案。本实用新型考虑在送风管道中设置挡板，通过控制挡板的开关来控制气流方向，并对进入泵坑内的空气经过一定的处理来避免发生结露现象。

本专利包括除湿回路、制冷剂循环回路和供电回路，除湿回路将蒸发器用于空气除湿，并将处理后的低温空气经过电加热管加热后送入室内环境，同时通过风机引流的方式贴墙壁吹风来解决靠海一侧墙壁结霜问题。此外，本系统外接太阳能板和风力发电机，并将产生的电能储存于蓄电池中，太阳能板和风力发电机为系统提供清洁环保的绿色能源，保障本系统的正常稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种应用冷凝除湿的核电站地下泵坑预防结露系统。

该系统温湿度传感器1、第一风管2、第一挡板3、第一挡板控制阀4、第二风管5、蒸发器6、压缩机7、冷凝器8、第一风机9、节流阀10、电加热管11、蓄电池控制器12、微型风力发电机13、蓄电池14、太阳能板15、第三风管16、第二挡板17、第二挡板控制阀18、第四风管19、第三挡板20、第三挡板控制阀21、第二风机22、第五风管23、第四挡板24、第四挡板控制阀25、第六风管26、第三风机27、第七风管28、墙壁29、室内环境30、室外环境31组成；

其中蒸发器6有两个入口和两个出口，两个入口分别对应第二风管5、节流阀10的出口，两个出口分别对应压缩机7、电加热管11的入口；冷凝器8有两个入口和两个出口，两个入口分别对应压缩机7、第一风机9的出口，两个出口分别对应第一风机9和节流阀10的入口；电加热管11有两个入口和一个出口，两个入口分别对应蒸发器6和蓄电池控制器12的出口；蓄电池14有两个入口和一个出口，两个入口分别对应微型风力发电机13和太阳能板15的出口；

第一挡板3位于第一风管2和第二风管5之间，第一挡板3包含附件第一挡板控制阀4，第一挡板控制阀4位于第一挡板3的右上方，且位于第二风管5的外侧，通过第一挡板控制阀4控制第一挡板3的开合；第二挡板17位于第一风管2和第四风管19之间，第二挡板17包含附件第二挡板控制阀18，第二挡板控制阀18位于第二挡板17的右边，且位于第四风管19的外侧，通过第二挡板控制阀18控制第二挡板17的开合；第三挡板20位于第三风管16和第四风管19之间，第三挡板20包含附件第三挡板控制阀21，第三挡板控制阀21位于第三挡板20的右下方，且位于第三风管16的外侧，通过第三挡板控制阀21控制第三挡板20的开合；第四挡板24位于第五风管23和第六风管26之间，第四挡板24包含附件第四挡板控制阀25，第四挡板控制阀25位于第四挡板24的正上方，且位于第六风管26的外侧，通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24的开合；

温湿度传感器1的出口与第一风管2的入口相连，第一风管2的出口与第二风管5的入口相连，第二风管5的出口与蒸发器6的第一入口相连，蒸发器6的第一出口与压缩机7的入口相连，压缩机7的出口与冷凝器8的第一入口相连，冷凝器8的第一出口与第一风机9的入口相连，第一风机9的出口与冷凝器8的第二入口相连，冷凝器8的第二出口与节流阀10的入口相连，节流阀10的出口与蒸发器6的第二入口相连，蒸发器6的第二出口与电加热管11的第一入口相连，电加热管11的出口与第三风管16的入口相连，第三风管16的出口与第四风管19的入口相连，第四风管19的出口与第二风机22的入口相连，第二风机22的出口与第五风管23的入口相连，第五风管23的出口与第六风管26的入口相连，第六风管26的出口与第三风机27的入口相连，第三风机27的出口与第七风管28的入口相连；

微型风力发电机13的出口与蓄电池14的第一入口相连，太阳能板15的出口与蓄电池14的第二入口相连，蓄电池14的出口与蓄电池控制器12的入口相连，蓄电池控制器12的出口与电加热管11的第二入口相连。

包括除湿回路、制冷剂回路和供电回路，分夏季、过渡季和冬季工况三个运行工况；

夏季工况下：

除湿回路：

系统开始运行，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6降温除湿后由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；

制冷剂循环回路：

制冷剂循环回路开启后，气体氟利昂被压缩机7加压后成为高温高压气体，由压缩机7的出口流入冷凝器8，高温高压的气体氟利昂在冷凝器8放热成为液态氟利昂，气体氟利昂放出的热量由第一风机9带出，液态氟利昂由冷凝器8的第二出口流入节流阀10，经节流阀10减压后流入蒸发器6，在蒸发器6中吸热后由蒸发器6的第一出口流入压缩机7；

供电回路：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行；

过渡季工况下：

除湿回路：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度超过规定要求时，系统开始运行，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6降温除湿后由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度未超过规定要求时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3关闭，第二挡板控制阀18控制第二挡板17开启，第三挡板控制阀21控制第三挡板20关闭，第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，空气由第一风管2流经第四风管19经第二风机22驱动后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；

制冷剂循环回路：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度超过规定要求时，制冷剂循环回路开启，气体氟利昂被压缩机7加压后成为高温高压气体，由压缩机7的出口流入冷凝器8，高温高压的气体氟利昂在冷凝器8放热成为液态氟利昂，气体氟利昂放出的热量由第一风机9带出，液态氟利昂由冷凝器8的第二出口流入节流阀10，经节流阀10减压后流入蒸发器6，在蒸发器6中吸热后由蒸发器6的第一出口流入压缩机7；

供电回路：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行；

冬季工况下：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温度低于室内露点温度时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，此时蒸发器6的第一出口压缩机7的入口关闭，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30；

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温度高于室内露点温度时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3关闭，第二挡板控制阀18控制第二挡板17开启，第三挡板控制阀21控制第三挡板20关闭，第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，空气由第一风管2流经第四风管19经第二风机22驱动后送入室内环境30；

供电回路：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行。

蒸发器6、压缩机7、冷凝器8和节流阀10中流通的制冷剂为r134a或其他无污染制冷剂。

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池14中储存的电能可供电加热管11运行，且太阳能板13、微型风力发电机12同时独立向蓄电池14供电。

温湿度传感器1、冷凝器8、第一风机9、微型风力发电机13、蓄电池14和太阳能板15位于室外环境31；第一挡板3、第一挡板控制阀4、第二风管5、蒸发器6、压缩机7、节流阀10、电加热管11、蓄电池控制器12、第三风管16、第二挡板17、第二挡板控制阀18、第四风管19、第三挡板20、第三挡板控制阀21、第二风机22、第五风管23、第四挡板24、第四挡板控制阀25、第六风管26、第三风机27、第七风管28、墙壁29位于室内环境30。

与第三风机27相连的第六风管26和第七风管28贴近墙壁29表面布置。

第一挡板3包含附件第一挡板控制阀4，通过第一挡板控制阀4控制第一挡板3的开合；第二挡板17包含附件第二挡板控制阀18，通过第二挡板控制阀18控制第二挡板17的开合；第三挡板20包含附件第三挡板控制阀21，通过第三挡板控制阀21控制第三挡板20的开合；第四挡板24包含附件第四挡板控制阀25，通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24的开合。

附图说明

附图1为本实用新型的原理图。

附图1中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

附图2为本实用新型在夏季和过渡季工况下除湿送风且贴墙送风的系统流程图。

附图2中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

附图3为本实用新型在夏季和过渡季工况下除湿送风无需贴墙送风的系统流程图。

附图3中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

附图4为本实用新型在过渡季工况下无需除湿直接送风且贴墙送风的系统流程图。

附图4中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

附图5为本实用新型在冬季工况下辅助加热送风的系统流程图。

附图5中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

附图6为本实用新型在过渡季和冬季工况下无需加热直接送风的系统流程图。

附图6中的标号名称：1.温湿度传感器、2.第一风管、3.第一挡板、4.第一挡板控制阀、5.第二风管、6.蒸发器、7.压缩机、8.冷凝器、9.第一风机、10.节流阀、11.电加热管、12.蓄电池控制器、13.微型风力发电机、14.蓄电池、15.太阳能板、16.第三风管、17.第二挡板、18.第二挡板控制阀、19.第四风管、20.第三挡板、21.第三挡板控制阀、22.第二风机、23.第五风管、24.第四挡板、25.第四挡板控制阀、26.第六风管、27.第三风机、28.第七风管、29.墙壁、30.室内环境、31.室外环境。

具体实施方式

如图1所示，一种应用冷凝除湿的核电站地下泵坑预防结露系统主要包括温湿度传感器1、第一风管2、第一挡板3、第一挡板控制阀4、第二风管5、蒸发器6、压缩机7、冷凝器8、第一风机9、节流阀10、电加热管11、蓄电池控制器12、微型风力发电机13、蓄电池14、太阳能板15、第三风管16、第二挡板17、第二挡板控制阀18、第四风管19、第三挡板20、第三挡板控制阀21、第二风机22、第五风管23、第四挡板24、第四挡板控制阀25、第六风管26、第三风机27、第七风管28、墙壁29、室内环境30、室外环境31。

包括除湿回路、制冷剂回路和供电回路，分夏季、过渡季和冬季工况三个运行工况，夏季工况下系统对送入的空气进行冷凝除湿并加热后送入泵坑，过渡季根据温湿度传感器1的温湿度示值确定是否开启冷凝除湿部件，冬季根据温湿度传感器1的温度示值是否低于室内露点温度确定是否开启加热部件，具体运行状态如下：

夏季工况下，除湿回路运行状态如下：

系统开始运行，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6降温除湿后由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；

制冷剂循环回路运行状态如下：

制冷剂循环回路开启后，气体氟利昂被压缩机7加压后成为高温高压气体，由压缩机7的出口流入冷凝器8，高温高压的气体氟利昂在冷凝器8放热成为液态氟利昂，气体氟利昂放出的热量由第一风机9带出，液态氟利昂由冷凝器8的第二出口流入节流阀10，经节流阀10减压后流入蒸发器6，在蒸发器6中吸热后由蒸发器6的第一出口流入压缩机7；

供电回路运行状态如下：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行。

过渡季工况下：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度超过规定要求时，除湿回路运行状态如下：

系统开始运行，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6降温除湿后由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；

制冷剂循环回路运行状态如下：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度超过规定要求时，制冷剂循环回路开启，气体氟利昂被压缩机7加压后成为高温高压气体，由压缩机7的出口流入冷凝器8，高温高压的气体氟利昂在冷凝器8放热成为液态氟利昂，气体氟利昂放出的热量由第一风机9带出，液态氟利昂由冷凝器8的第二出口流入节流阀10，经节流阀10减压后流入蒸发器6，在蒸发器6中吸热后由蒸发器6的第一出口流入压缩机7；

供电回路运行状态如下：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行；

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温湿度未超过规定要求时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3关闭，第二挡板控制阀18控制第二挡板17开启，第三挡板控制阀21控制第三挡板20关闭，第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，空气由第一风管2流经第四风管19经第二风机22驱动后送入室内环境30，若此时墙壁29结露严重，则通过第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，一部分空气由第五风管23流经第六风管26后，经第三风机27驱动后流经第七风管28贴墙壁29表面吹风，防止墙壁结露；此时除湿回路和供电回路关闭。

冬季工况下：

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温度低于室内露点温度时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3打开，第二挡板控制阀18控制第二挡板17关闭，第三挡板控制阀21控制第三挡板20打开，空气经过温湿度传感器1进入第一风管2，由第一风管2流经第二风管5进入蒸发器6，由蒸发器6的第二出口流入电加热管11，此时蒸发器6的第一出口压缩机7的入口关闭，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，电流经过电加热管11时，由蒸发器6第二出口流出的低温空气经电加热管11加热后流经第三风管16，处理后的空气经第四风管19由第二风机22驱动后流经第五风管23后送入室内环境30；

供电回路：

太阳能板15通过将光能转化成电能来对蓄电池14进行充电，微型风力发电机13将机械能转化成电能来对蓄电池14进行充电，蓄电池控制器12控制蓄电池14开启，蓄电池14驱动电加热管11运行。

当温湿度传感器1检测到流入室内的空气温度高于室内露点温度时，此时第一挡板控制阀4控制第一挡板3关闭，第二挡板控制阀18控制第二挡板17开启，第三挡板控制阀21控制第三挡板20关闭，第四挡板控制阀25控制第四挡板24打开，空气由第一风管2流经第四风管19经第二风机22驱动后送入室内环境30；此时供电回路关闭。

本实用新型所提供的一种应用冷凝除湿的核电站地下泵坑预防结露系统包括除湿回路、制冷剂循环回路和供电回路。当送入的空气湿度较高时，除湿回路通过蒸发器降温除湿，除去由进风管渗透的空气中的水分，并将除湿后的空气由电加热管加热升温后送入泵坑室内环境，有效控制了室内湿度，防止室内结露。通过挡板控制送入室内的空气经过除湿系统，控制挡板的开关来有效控制气流方向，灵活使用冷凝除湿系统。针对泵坑有墙壁靠海温度较低易结露的问题，利用处理后的空气贴墙壁吹风避免靠海墙壁出现结露现象。此外，本系统应用太阳能板及风力发电机产生电能储存于蓄电池中，节约能源，具有较高的经济效益。