專利名稱：回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，屬于工程熱物理與能源利用學(xué)科領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
節(jié)能與環(huán)保是世界范圍內(nèi)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各國(guó)科學(xué)家始終不懈地追求的新目標(biāo)。在制冷、空調(diào)和熱泵系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的CFCs一類的制冷工質(zhì)，由于其對(duì)大氣臭氧層及人們的生存環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞和影響，正在被各種混合工質(zhì)及自然工質(zhì)所替代。氨—水及溴化鋰-水工質(zhì)就是其中典型的替代制冷工質(zhì)，但它們各有優(yōu)、缺點(diǎn)。例如，以氨—水為工質(zhì)的吸收式制冷系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是以氨—水作為制冷劑可制取較低的溫度(0℃以下)，但其缺點(diǎn)是氨與水的沸點(diǎn)較為接近，為了提高氨氣的濃度，系統(tǒng)中必須設(shè)置精餾設(shè)備和分凝設(shè)備。這樣不僅將增加系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)投入，還將增加系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生故障的可能性。同時(shí)，由于提高了氨氣濃度，必將使系統(tǒng)處于較高的工作壓力狀態(tài)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮容器具有足夠的耐高壓強(qiáng)度，這將會(huì)使系統(tǒng)的體積變得較為龐大。而以溴化鋰—水為制冷工質(zhì)的制冷系統(tǒng)將無(wú)須設(shè)置精餾部件，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊。但其主要的缺陷是當(dāng)以溴化鋰—水作為制冷劑時(shí)，其制冷溫度達(dá)不到人們所要求的低溫(0℃以下)，一般只能在5℃左右；另外，溴化鋰—水制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)必須始終處于負(fù)壓(即真空)工作狀態(tài)，這對(duì)系統(tǒng)的密閉性提出了很高的要求，不僅增加了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的難度，也增加了系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)投入，不利于推廣應(yīng)用。
本項(xiàng)目已研究開(kāi)發(fā)出三元溶液無(wú)溶液泵制冷與空調(diào)系統(tǒng)，充分發(fā)揮了溴化鋰具有很強(qiáng)的吸水性能，在氨水溶液中添加一定比例的溴化鋰后，所形成的氨-水-溴化鋰三元混合工質(zhì)溶液具有下列明顯的優(yōu)越特性(1)與氨水二元溶液相比，加入溴化鋰后形成的氨-水-溴化鋰三元混合工質(zhì)，明顯地減小了氨溶液的蒸氣壓力，有利于設(shè)備小型化、降低制造成本和能源消耗，有利于該產(chǎn)品走入千家萬(wàn)戶的普通家庭，造福社會(huì)。
(2)與氨-水二元溶液相比，加入溴化鋰后形成的氨-水-溴化鋰三元混合工質(zhì)，在相同溫度下，氣相中水的濃度下降，也即氨蒸氣的純度提高。因此，在相同的發(fā)生器溫度下，采用氨-水-溴化鋰三元混合工質(zhì)的發(fā)生器就可以產(chǎn)生高純度的氨蒸汽，完全可省去精餾部件，使空調(diào)系統(tǒng)的體積更緊湊。
(3)該空調(diào)系統(tǒng)的熱水溫度僅需達(dá)到(50～60)℃就能夠驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的制冷與空調(diào)系統(tǒng)。因此，可充分利用工業(yè)性廢熱、太陽(yáng)能集熱器及各種具有低品位的熱能產(chǎn)生熱水，來(lái)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的制冷與空調(diào)系統(tǒng)。
因此，無(wú)溶液泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)是非常適合于小型的家庭式制冷與空調(diào)產(chǎn)品的。但是，要把無(wú)溶液泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于中、大型的制冷與空調(diào)產(chǎn)品時(shí)，如果缺少回?zé)嵯到y(tǒng)，僅采取通過(guò)電動(dòng)球閥來(lái)實(shí)現(xiàn)冷熱水的切換，將會(huì)產(chǎn)生下列不合理的現(xiàn)象(1)對(duì)于吸收器而言，來(lái)自發(fā)生器中的較高溫度的稀溶液直接經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓回到吸收器中，需要很多的冷卻水將高溫稀溶液降溫冷卻到吸收器所需要的較低的溫度，其中的高溫稀溶液的熱量沒(méi)有被充分利用，同時(shí)還消耗了很多寶貴的冷卻水，降溫的時(shí)間也會(huì)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)非空調(diào)工況運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)的后果；(2)對(duì)于發(fā)生器而言，來(lái)自吸收器中較冷的濃溶液，需要消耗大量的加熱水才能將它加熱到發(fā)生器中的較高溫度，而要加熱這部分冷溶液，卻需要消耗很多熱量，同樣會(huì)延長(zhǎng)非空調(diào)工況的運(yùn)行時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，進(jìn)一步提高無(wú)溶液泵空調(diào)系統(tǒng)的熱量利用率。
為了更充分地利用能量，縮短制冷與空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的間歇時(shí)間，本發(fā)明在上述的系統(tǒng)中增設(shè)一回?zé)嵯到y(tǒng)，可充分利用高溫流體(來(lái)自發(fā)生器)的熱量和低溫液體(來(lái)自吸收器)的冷量，同時(shí)可明顯縮短制冷與空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中所需的間歇時(shí)間。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，由第一容器、第二容器、第三容器、21個(gè)電動(dòng)球閥、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器和3個(gè)節(jié)流閥所組成；其特征在于在第一容器的上部設(shè)有第一噴淋管，其下方設(shè)有第一冷水管；在第一容器的中部設(shè)有第一回?zé)峁埽湎虏吭O(shè)有第一加熱管；在第二容器的上部設(shè)有第二噴淋管，其下方設(shè)有第二冷水管；在第二容器的中部設(shè)有第二回?zé)峁?，其下部設(shè)有第二加熱管；在第三容器的上部設(shè)有第三噴淋管，其下方設(shè)有第三冷水管；在第三容器的中部設(shè)有第三回?zé)峁?，其下部設(shè)有第三加熱管；位于第一容器頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與第一電動(dòng)球閥、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、第四電動(dòng)球閥及位于第三容器中部一側(cè)的低溫低壓的氨蒸氣入口端依次連接，并相互連通；位于第一容器上部的第一噴淋管的入口端通過(guò)連接管與第三節(jié)流閥和位于第三容器中部的第三回?zé)峁艿囊欢艘来蜗噙B接，并相互連通；而位于第三容器中部的第三回?zé)峁艿牧硪欢送ㄟ^(guò)連接管與第八電動(dòng)球閥和位于第二容器下部的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；位于第一容器上部的第一冷水管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十電動(dòng)球閥和第十一電動(dòng)球閥相連接，并相互連通；位于第一容器中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與第二電動(dòng)球閥、第三電動(dòng)球閥和第四電動(dòng)球閥依次相連接，并相互連通，同時(shí)與蒸發(fā)器中的低溫低壓的氨蒸氣出口端相連接，并相互連通；位于第一容器中部的第一回?zé)峁艿囊欢送ㄟ^(guò)連接管與第九電動(dòng)球閥和位于第三容器下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；而位于第一容器中部的第一回?zé)峁艿牧硪欢藙t通過(guò)連接管與第一節(jié)流閥和位于第二容器上部的第二噴淋管的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端通過(guò)連接管與第七電動(dòng)球閥和位于第二容器中部的第二回?zé)峁艿囊欢讼噙B接，并相互連通；而位于第二容器中部的回?zé)峁艿牧硪欢藙t通過(guò)連接管與第二節(jié)流閥和位于第三容器上部的第三噴淋管的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器下部的第一加熱管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十六電動(dòng)球閥及第十七電動(dòng)球閥相連接，并相互連通；位于第二容器頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥和冷凝器依次連接，并與電動(dòng)球閥相連接，并相互連通；位于第二容器上部的冷水管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥和電動(dòng)球閥相連接，同時(shí)與冷卻水的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第二容器中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥相連接，并相互連通；位于第二容器下部的第二加熱管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十八電動(dòng)球閥和第十九電動(dòng)球閥相連接，同時(shí)與加熱水的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第三容器中的第三冷水管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥和電動(dòng)球閥相連接，同時(shí)與冷卻水的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第三容器下部的第三加熱管的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第二十電動(dòng)球閥和第二十一電動(dòng)球閥相連接，同時(shí)與加熱水的進(jìn)出口端相連接，并相互連通。
本發(fā)明的研究證明NH3-H2O-LiBr混合工質(zhì)在壓力—溫度特性上不僅能夠有效地克服氨—水制冷系統(tǒng)、溴化鋰—水制冷系統(tǒng)各自原有的缺點(diǎn)，并能保留它們各自的優(yōu)點(diǎn)，完全符合全球范圍內(nèi)對(duì)制冷工質(zhì)的節(jié)能與綠色環(huán)保的迫切需求。至于在制冷系統(tǒng)的管路中因加入溴化鋰之后所出現(xiàn)的金屬管路的腐蝕問(wèn)題，現(xiàn)代技術(shù)已得到圓滿解決。該空調(diào)系統(tǒng)具有無(wú)溶液泵、無(wú)氨氣泄漏、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)噪聲干擾、體積小、重量輕、制造成本低、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，不僅可進(jìn)入千家萬(wàn)戶普通百姓家庭，還可廣泛適用于大中型集中制冷與空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)一步改善人們的生活質(zhì)量和工作環(huán)境，其應(yīng)用前景廣闊。
本發(fā)明可適用于具有工業(yè)性廢熱、太陽(yáng)能集熱器及各種具有低品位熱能的場(chǎng)所，充分利用這些低品位熱能產(chǎn)生工作熱水，其熱水的工作溫度僅需達(dá)到(50～60)℃就能驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的制冷與空調(diào)系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例的一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，由第一容器1(起發(fā)生器作用或吸收器作用或起回?zé)崞髯饔?、第二容器2(起回?zé)崞髯饔没蚱鸢l(fā)生器作用或起吸收器作用)、第三容器3(起吸收器作用或起回?zé)崞髯饔没蚱鸢l(fā)生器作用)、21個(gè)電動(dòng)球閥4、冷凝器5、毛細(xì)管6、蒸發(fā)器7、3個(gè)節(jié)流閥8所組成；在圖1中，第一容器1的上部設(shè)有第一噴淋管PL1，在其下方設(shè)有第一冷水管CG1，第一容器1的中部設(shè)有第一回?zé)峁蹾R1，在第一容器1的下部設(shè)有第一加熱管JR1；第二容器2的上部設(shè)有第二噴淋管PL2，其下方設(shè)有第二冷水管CG2，第二容器2的中部設(shè)有第二回?zé)峁蹾R2，在第二容器2的下部設(shè)有第二加熱管JR2；第三容器3的上部設(shè)有第三噴淋管PL3，其下方設(shè)有第三冷水管CG3，在第三容器3的中部設(shè)有第三回?zé)峁蹾R3，在第三容器3的下部設(shè)有第三加熱管JR3；在圖1中，位于第一容器1頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與第一電動(dòng)球閥4-1、冷凝器5、毛細(xì)管6、蒸發(fā)器7、電動(dòng)球閥4-4以及位于第三容器3中部一側(cè)的低溫低壓的氨蒸氣入口端依次連接，并相互連通；位于第一容器1上部的第一噴淋管PL1的入口端通過(guò)連接管與第三節(jié)流閥8-3和位于第三容器3中部的第三回?zé)峁蹾R3的一端依次相連接，并相互連通；而位于第三容器3中部的第三回?zé)峁蹾R3的另一端通過(guò)連接管與第八電動(dòng)球閥4-8和位于第二容器2下部的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；位于第一容器1上部的第一冷水管CG1的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十電動(dòng)球閥4-10和第十一電動(dòng)球閥4-11相連接，并相互連通；位于第一容器1中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與第二電動(dòng)球閥4-2、第三電動(dòng)球閥4-3和第四電動(dòng)球閥4-4依次相連接，并相互連通，同時(shí)與蒸發(fā)器7中的低溫低壓的氨蒸氣出口端相連接，并相互連通；位于第一容器1中部的第一回?zé)峁蹾R1的一端通過(guò)連接管與第九電動(dòng)球閥4-9和位于第三容器3下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；而位于第一容器1中部的第一回?zé)峁蹾R1的另一端則通過(guò)連接管與第一節(jié)流閥8-1和位于第二容器2上部的第二噴淋管PL2的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器1下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端通過(guò)連接管與第七電動(dòng)球閥4-7和位于第二容器2中部的第二回?zé)峁蹾R2的一端相連接，并相互連通；而位于第二容器2中部的回?zé)峁蹾R2的另一端則通過(guò)連接管與第二節(jié)流閥8-2和位于第三容器3上部的第三噴淋管PL3的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器1下部的第一加熱管JR1的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十六電動(dòng)球閥4-16及第十七電動(dòng)球閥4-17相連接，并相互連通；本發(fā)明利用氨—水工質(zhì)對(duì)具有很好的熱力性質(zhì)及傳熱特性，并利用溴化鋰具有很強(qiáng)的吸水性的特點(diǎn)，所形成氨-水-溴化鋰三元混合工質(zhì)溶液的配比為L(zhǎng)iBr為3～50％，NH3為10～85％，余量為水。
在圖1中，位于第二容器2頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥4-5和冷凝器5依次連接，并與電動(dòng)球閥4-1相連接，并相互連通；位于第二容器2上部的冷水管CG2的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥4-12和電動(dòng)球閥4-13相連接，同時(shí)與冷卻水CH2O的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第二容器2中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥4-3相連接，并相互連通；位于第二容器2下部的第二加熱管JR2的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十八電動(dòng)球閥4-18和第十九電動(dòng)球閥4-19相連接，同時(shí)與加熱水WH2O的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；在圖1中，位于第三容器3中的第三冷水管CG3的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥4-14和電動(dòng)球閥4-15相連接，同時(shí)與冷卻水CH2O的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第三容器3下部的第三加熱管JR3的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第二十電動(dòng)球閥4-20和第二十一電動(dòng)球閥4-21相連接，同時(shí)與加熱水WH2O的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；本系統(tǒng)為本發(fā)明的第一運(yùn)行時(shí)段，在該運(yùn)行時(shí)段中，第一容器1起發(fā)生器作用，第二容器2起回?zé)崞髯饔?，第三容?起吸收器作用；第一容器1處于高壓狀態(tài)，第二容器2處于中間壓力狀態(tài)，第三容器3處于低壓狀態(tài)；參見(jiàn)圖1，與第一容器1中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第一電動(dòng)球閥4-1、與第一加熱管JR1相連通的第十六電動(dòng)球閥4-16和第十七電動(dòng)球閥4-17、與第一容器1中的氨稀溶液出口端及與第二容器2中的第二回?zé)峁蹾R2相連通的第七電動(dòng)球閥4-7、與位于第二容器2中部的第二回?zé)峁蹾R2和第三容器3上部的第三噴淋管PL3相連通的第二節(jié)流閥8-2、與位于第三容器3上部的第三冷水管CG3相連通的第十四電動(dòng)球閥4-14和第十五電動(dòng)球閥4-15、與位于第三容器3中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器7相連通第四電動(dòng)球閥4-4同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；在圖1中，起發(fā)生器作用的第一容器1所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，從第一容器1頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第一電動(dòng)球閥4-1進(jìn)入冷凝器5中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管6內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器7內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第四電動(dòng)球閥4-4，由位于第三容器3中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第三容器3內(nèi)，通過(guò)第三噴淋管PL3的噴淋，被來(lái)自容器1中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第三容器3的下部，然后繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由冷水管CG2中的冷卻水CH2O帶走。
在上述的第一運(yùn)行時(shí)段中，第一容器1中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入容器3內(nèi)，同時(shí)，容器1中的高溫高壓的氨稀溶液經(jīng)過(guò)第四電動(dòng)球閥4-7和第二節(jié)流閥8-2降低壓力之后，流入第二容器2中的回?zé)峁蹾R2內(nèi)，對(duì)容器2中的濃溶液先進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給了第二容器2中的濃溶液，既可回收第一容器1中溫度較高的稀溶液中的熱量，又可降低高溫高壓的氨稀溶液本身的溫度，使它流經(jīng)第二節(jié)流閥8-2時(shí)獲得好的節(jié)流效果，然后將降溫降壓后的氨稀溶液引入第三容器3中的噴淋管PL3內(nèi)噴淋，可顯著提高吸收氨氨蒸氣的效率。
參見(jiàn)圖2，為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處在于本系統(tǒng)為本發(fā)明的在第二運(yùn)行時(shí)段，在該運(yùn)行時(shí)段中，第二容器2起發(fā)生器作用，第三容器3起回?zé)崞髯饔?，第一容?起吸收器作用；第二容器2處于高壓狀態(tài)，第三容器3處于中間壓力狀態(tài)，第一容器1處于低壓狀態(tài)；本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處在于與第二容器2中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第五電動(dòng)球閥4-5、與第二加熱管JR2相連通的第十八電動(dòng)球閥4-18和第十九電動(dòng)球閥4-19、與第二容器2中的氨的稀溶液出口端及第三容器3中的第三回?zé)峁蹾R3相連通的第八電動(dòng)球閥4-8、與位于第三容器3中部的第三回?zé)峁蹾R3和第一容器1上部的第一噴淋管PL1相連通的第三節(jié)流閥8-3、與位于第一容器1上部的第一冷水管CG1相連通的第十電動(dòng)球閥4-10和第十一電動(dòng)球閥4-11、與位于第一容器1中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器7相連通第二電動(dòng)球閥4-2同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處還在于在圖2中，起發(fā)生器作用的第二容器2所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，從第二容器2頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第五電動(dòng)球閥4-5進(jìn)入冷凝器5中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管6內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器7內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第二電動(dòng)球閥4-2，由位于第一容器1中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第一容器1內(nèi)，通過(guò)第一噴淋管PL1的噴淋，被來(lái)自第二容器2中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第一容器1的下部，然后繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由冷水管CG2中的冷卻水CH2O帶走。
在上述的第二運(yùn)行時(shí)段中，第二容器2中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入容器1內(nèi)，同時(shí)，容器2中的高溫高壓的氨稀溶液經(jīng)過(guò)第八電動(dòng)球閥4-8，流入第三容器3中的第三回?zé)峁蹾R3內(nèi)，對(duì)容器3中的濃溶液進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給第三容器3中的濃溶液，既可回收溫度較高的稀溶液中的熱量，提高濃溶液的溫度；又可降低高溫高壓的氨的稀溶液本身的溫度，提高節(jié)流效果和吸收效率。
參見(jiàn)圖3，為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處在于本系統(tǒng)為本發(fā)明的在第三個(gè)運(yùn)行時(shí)段，在該運(yùn)行時(shí)段中，第三容器3起發(fā)生器作用，第一容器1起回?zé)崞髯饔?，第二容?起吸收器作用；第三容器3處于高壓狀態(tài)，第一容器1處于中間壓力狀態(tài)，第二容器2處于低壓狀態(tài)；本發(fā)明與第一實(shí)施例的不同之處在于在圖3中，與第三容器3中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第六電動(dòng)球閥4-6、與第三加熱管JR3相連通的第二十電動(dòng)球閥4-20和第二十一電動(dòng)球閥4-21、與第三容器3中的氨稀溶液出口端及第一容器1中的第一回?zé)峁蹾R1相連通的第九電動(dòng)球閥4-9、與位于第一容器1中部的第一回?zé)峁蹾R1和第二容器2上部的第二噴淋管PL2相連通的第一節(jié)流閥8-1、與位于第二容器2上部的第二冷水管CG2相連通的第十二電動(dòng)球閥4-12和第十三電動(dòng)球閥4-13、以及與位于第二容器2中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器7相連通第三電動(dòng)球閥4-3同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；在圖3中，起發(fā)生器作用的第三容器3所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，從第三容器3頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第六電動(dòng)球閥4-6進(jìn)入冷凝器5中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管6內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器7內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第三電動(dòng)球閥4-3，由位于第二容器2中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第二容器2內(nèi)，通過(guò)第二噴淋管PL2的噴淋，被來(lái)自第三容器3中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第二容器2的下部，然后繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由第二冷水管CG2中的冷卻水CH2O帶走。
在上述的第三個(gè)運(yùn)行時(shí)段中，第三容器3中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入起回?zé)崞髯饔玫牡谝蝗萜?內(nèi)，同時(shí)，容器3中的高溫高壓的氨的稀溶液經(jīng)過(guò)第九電動(dòng)球閥4-9，流入第一容器1中的第一回?zé)峁蹾R1內(nèi)，對(duì)第一容器1中的濃溶液進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給第一容器1中的濃溶液，既可回收溫度較高的稀溶液中的熱量，提高濃溶液的溫度；又可降低高溫高壓的氨的稀溶液本身的溫度，提高節(jié)流效果和吸收效率。
權(quán)利要求
1.一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，由第一容器(1)、第二容器(2)、第三容器(3)、21個(gè)電動(dòng)球閥、冷凝器(5)、毛細(xì)管(6)、蒸發(fā)器(7)和2個(gè)節(jié)流閥所組成；其特征在于在第一容器(1)的上部設(shè)有第一噴淋管(PL1)，其下方設(shè)有第一冷水管(CG1)；在第一容器(1)的中部設(shè)有第一回?zé)峁?HR1)，其下部設(shè)有第一加熱管(JR1)；在第二容器(2)的上部設(shè)有第二噴淋管(PL2)，其下方設(shè)有第二冷水管(CG2)；在第二容器(2)的中部設(shè)有第二回?zé)峁?HR2)，其下部設(shè)有第二加熱管(JR2)；在第三容器(3)的上部設(shè)有第三噴淋管(PL3)，其下方設(shè)有第三冷水管(CG3)；在第三容器(3)的中部設(shè)有第三回?zé)峁?HR3)，其下部設(shè)有第三加熱管(JR3)；在第一容器(1)頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與第一電動(dòng)球閥(4-1)、冷凝器(5)、毛細(xì)管(6)、蒸發(fā)器(7)、第四電動(dòng)球閥(4-4)及位于第三容器(3)中部一側(cè)的低溫低壓的氨蒸氣入口端依次連接，并相互連通；位于第一容器(1)上部的第一噴淋管(PL1)的入口端通過(guò)連接管與第三節(jié)流閥(8-3)和位于第三容器(3)中部的第三回?zé)峁?HR3)的一端依次相連接，并相互連通；而位于第三容器(3)中部的第三回?zé)峁?HR3)的另一端通過(guò)連接管與第八電動(dòng)球閥(4-8)和位于第二容器(2)下部的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；位于第一容器(1)上部的第一冷水管(CG1)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十電動(dòng)球閥(4-10)和第十一電動(dòng)球閥(4-11)相連接，并相互連通；位于第一容器(1)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與第二電動(dòng)球閥(4-2)、第三電動(dòng)球閥(4-3)和第四電動(dòng)球閥(4-4)依次相連接，并相互連通，同時(shí)與蒸發(fā)器(7)中的低溫低壓的氨蒸氣出口端相連接，并相互連通；位于第一容器(1)中部的第一回?zé)峁?HR1)的一端通過(guò)連接管與第九電動(dòng)球閥(4-9)和位于第三容器(3)下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端相連接，并相互連通；而位于第一容器(1)中部的第一回?zé)峁?HR1)的另一端則通過(guò)連接管與第一節(jié)流閥(8-1)和位于第二容器(2)上部的第二噴淋管(PL2)的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器(1)下部一側(cè)的氨的稀溶液出口端通過(guò)連接管與第七電動(dòng)球閥(4-7)和位于第二容器(2)中部的第二回?zé)峁?HR2)的一端相連接，并相互連通；而位于第二容器(2)中部的回?zé)峁?HR2)的另一端則通過(guò)連接管與第二節(jié)流閥(8-2)和位于第三容器(3)上部的第三噴淋管(PL3)的入口端相連接，并相互連通；位于第一容器(1)下部的第一加熱管(JR1)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十六電動(dòng)球閥(4-16)及第十七電動(dòng)球閥(4-17)相連接，并相互連通；位于第二容器(2)頂部的高溫高壓的氨蒸氣出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥(4-5)和冷凝器(5)依次連接，并與電動(dòng)球閥(4-1)相連接，并相互連通；位于第二容器(2)上部的冷水管(CG2)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥(4-12)和電動(dòng)球閥(4-13)相連接，同時(shí)與冷卻水(CH2O)的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第二容器(2)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥(4-3)相連接，并相互連通；位于第二容器(2)下部的第二加熱管(JR2)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第十八電動(dòng)球閥(4-18)和第十九電動(dòng)球閥(4-19)相連接，同時(shí)與加熱水(WH2O)的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第三容器(3)中的第三冷水管(CG3)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與電動(dòng)球閥(4-14)和電動(dòng)球閥(4-15)相連接，同時(shí)與冷卻水(CH2O)的進(jìn)出口端相連接，并相互連通；位于第三容器(3)下部的第三加熱管(JR3)的進(jìn)出口端通過(guò)連接管與第二十電動(dòng)球閥(4-20)和第二十一電動(dòng)球閥(4-21)相連接，同時(shí)與加熱水(WH2O)的進(jìn)出口端相連接，并相互連通。
2.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于第一容器(1)起發(fā)生器的作用，第二容器(2)起回?zé)崞鞯淖饔?，第三容?3)起吸收器的作用；第一容器(1)處于高壓狀態(tài)，第二容器(2)處于中間壓力狀態(tài)，第三容器(3)處于低壓狀態(tài)；與第一容器(1)中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第一電動(dòng)球閥(4-1)、與第一加熱管(JR1)相連通的第十六電動(dòng)球閥(4-16)和第十七電動(dòng)球閥(4-17)、與第一容器(1)中的氨的稀溶液出口端及第二容器(2)中的第二回?zé)峁?HR2)相連通的第七電動(dòng)球閥(4-7)、與位于第二容器(2)中部的第二回?zé)峁?HR2)和第三容器(3)上部的第三噴淋管(PL3)相連通的第二節(jié)流閥(8-2)、與位于第三容器(3)上部的第三冷水管(CG3)相連通的第十四電動(dòng)球閥(4-14)和第十五電動(dòng)球閥(4-15、)與位于第三容器(3)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器(7)相連通的第四電動(dòng)球閥(4-4)同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于起發(fā)生器作用的第一容器(1)所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，從第一容器1頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第一電動(dòng)球閥(4-1)進(jìn)入冷凝器(5)中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管(6)內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器(7)內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第四電動(dòng)球閥(4-4)，由位于第三容器(3)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第三容器(3)內(nèi)，通過(guò)第三噴淋管(PL3)的噴淋，被來(lái)自容器(1)中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第三容器(3)的下部，然后繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由第二冷水管(CG2)中的冷卻水(CH2O)帶走；第一容器(1)中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入容器(3)內(nèi)，同時(shí)，容器(1)中的高溫高壓的氨稀溶液經(jīng)過(guò)第四電動(dòng)球閥(4-7)和第二節(jié)流閥(8-2)降低壓力之后，流入第二容器(2)中的回?zé)峁?HR2)內(nèi)，對(duì)容器(2)中的濃溶液先進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給了第二容器(2)中的濃溶液，濃溶液流經(jīng)第二節(jié)流閥(8-2)將降溫降壓后的氨稀溶液引入第三容器(3)中的第三噴淋管(PL3)內(nèi)噴淋。
4.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于第二容器(2)起發(fā)生器的作用，第三容器(3)起回?zé)崞鞯淖饔茫谝蝗萜?1)起吸收器的作用；第二容器(2)處于高壓狀態(tài)，第三容器(3)處于中間壓力狀態(tài)，第一容器(1)處于低壓狀態(tài)；與第二容器(2)中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第五電動(dòng)球閥(4-5)、與第二加熱管(JR2)相連通的第十八電動(dòng)球閥(4-18)和第十九電動(dòng)球閥(4-19)、與第二容器(2)中的氨的稀溶液出口端及第三容器(3)中的第三回?zé)峁?HR3)相連通的第八電動(dòng)球閥(4-8)、與位于第三容器(3)中部的第三回?zé)峁?HR3)和第一容器(1)上部的第一噴淋管(PL1)相連通的第三節(jié)流閥(8-3)、與位于第一容器(1)上部的第一冷水管(CG1)相連通的第十電動(dòng)球閥(4-10)和第十一電動(dòng)球閥(4-11)、與位于第一容器(1)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器(7)相連通的第二電動(dòng)球閥(4-2)同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥則均處于關(guān)閉狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于起發(fā)生器作用的第二容器(2)所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，由第二容器(2)頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第五電動(dòng)球閥(4-5)進(jìn)入冷凝器(5)中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管(6)內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨的氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器(7)內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第二電動(dòng)球閥(4-2)，由位于第一容器(1)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第一容器(1)內(nèi)，通過(guò)第一噴淋管(PL1)的噴淋，被來(lái)自第二容器(2)中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第一容器(1)的下部，然后開(kāi)始進(jìn)行下一個(gè)制冷循環(huán)，往復(fù)不斷；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由第二冷水管(CG2)中的冷卻水(CH2O)帶走；第二容器(2)中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入容器(1)內(nèi)，同時(shí)，第二容器(2)中的高溫高壓的氨稀溶液經(jīng)過(guò)第八電動(dòng)球閥(4-8)，流入第三容器(3)中的第三回?zé)峁?HR3)內(nèi)，對(duì)容器(3)中的濃溶液進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給第三容器(3)中的濃溶液，回收稀溶液中的熱量。
6.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于第三容器(3)起發(fā)生器的作用，第一容器(1)起回?zé)崞鞯淖饔?，第二容?2)起吸收器的作用；第三容器(3)處于高壓狀態(tài)，第一容器(1)處于中間壓力狀態(tài)，第二容器(2)處于低壓狀態(tài)；與第三容器(3)中的高溫高壓的氨蒸氣出口端相連通的第六電動(dòng)球閥(4-6)、與第三加熱管(JR3)相連通的第二十電動(dòng)球閥(4-20)和第二十一電動(dòng)球閥(4-21)、與第三容器(3)中的氨稀溶液出口端及第一容器(1)中的第一回?zé)峁?HR1)相連通的第九電動(dòng)球閥(4-9)、與位于第一容器(1)中部的第一回?zé)峁?HR1)和第二容器(2)上部的第二噴淋管(PL2)相連通的第一節(jié)流閥(8-1)、與位于第二容器(2)上部的第二冷水管(CG2)相連通的第十二電動(dòng)球閥(4-12)和第十三電動(dòng)球閥(4-13)、以及與位于第二容器(2)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端和蒸發(fā)器(7)相連通第三電動(dòng)球閥(4-3)同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)；其余的電動(dòng)球閥和節(jié)流閥則均處于關(guān)閉狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于起發(fā)生器作用的第三容器(3)所發(fā)生的高溫高壓的氨蒸氣，由第三容器(3)頂部的氨蒸氣出口端流出，流經(jīng)第六電動(dòng)球閥(4-6)進(jìn)入冷凝器(5)中被冷凝成為高壓常溫的氨液體，然后流入毛細(xì)管(6)內(nèi)節(jié)流成為低壓低溫的氨氣液兩相流混合物，接著流入蒸發(fā)器(7)內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)制冷，成為低溫低壓的氨蒸氣，然后流經(jīng)第三電動(dòng)球閥(4-3)，由位于第二容器(2)中部的低溫低壓的氨蒸氣入口端進(jìn)入第二容器(2)內(nèi)，通過(guò)第二噴淋管(PL2)的噴淋，使低溫低壓的氨蒸氣被來(lái)自第三容器(3)中的氨的稀溶液所吸收，成為氨的濃溶液，匯集在第二容器(2)的下部，然后開(kāi)始進(jìn)行新的一輪制冷循環(huán)，循環(huán)往復(fù)不斷；低溫低壓的氨蒸氣在被稀溶液吸收時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱量，由第二冷水管()CG2中的冷卻水(CH2O)帶走；第三容器(3)中所產(chǎn)生的高溫高壓的氨蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)后流入起回?zé)崞髯饔玫牡谝蝗萜?1)內(nèi)，同時(shí)，容器(3)中的高溫高壓的氨的稀溶液經(jīng)過(guò)第九電動(dòng)球閥(4-9)，流入第一容器(1)中的第一回?zé)峁?HR1)內(nèi)，對(duì)第一容器(1)中的濃溶液進(jìn)行預(yù)熱，將熱量傳給第一容器(1)中的濃溶液，并降低高溫高壓的氨的稀溶液本身的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所形成的氨-水-溴化鋰三元溶液的配比為L(zhǎng)iBr(3～50)％，NH3(10～85)％，余量為水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種回?zé)嵝蜔o(wú)泵三元溶液吸收式制冷與空調(diào)系統(tǒng)，由三個(gè)容器、21個(gè)電動(dòng)球閥、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、3個(gè)節(jié)流閥所組成，容器的上部設(shè)有噴淋管，噴淋管的下方設(shè)有冷水管，在容器的中部設(shè)有回?zé)峁埽谌萜鞯南虏窟€設(shè)有加熱管；利用氨－水工質(zhì)對(duì)具有很好的熱力性質(zhì)及傳熱特性，并利用溴化鋰具有很強(qiáng)的吸水性的特點(diǎn)，明顯地降低了氨的蒸氣壓力，節(jié)省能源消耗，該系統(tǒng)具有無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)毒害氣體、無(wú)噪聲、體積小、性能好、運(yùn)行成本低、使用壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于大中小型制冷與空調(diào)系統(tǒng)，可適用于具有工業(yè)性廢熱、太陽(yáng)能集熱器及各種具有低品位熱能的場(chǎng)所，只要利用這些低品位熱能產(chǎn)生50℃～60℃的熱水就能驅(qū)動(dòng)該制冷空調(diào)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F25B49/04GK1851357SQ200610042768
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者吳裕遠(yuǎn), 陳流芳, 陳燕 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)