專利名稱：一種高效氨水吸收式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨水吸收式制冷系統(tǒng)，特別涉及一種利用稀溶液噴射混合增壓吸
收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)基本原理如圖1所示，主要包括以下部分冷凝器A、 氨液節(jié)流裝置B、蒸發(fā)器C、稀溶液節(jié)流裝置F、吸收器E、發(fā)生器H、溶液熱交換器G、溶液循 環(huán)泵D和分凝器I。 其中冷凝器A中的經(jīng)冷卻水A1冷卻的氨液經(jīng)氨液節(jié)流裝置B節(jié)流降壓后，在蒸發(fā) 器C中經(jīng)載冷劑Cl蒸發(fā)制冷；蒸發(fā)出來的氨蒸汽送入吸收器E，氨蒸汽在吸收器E中由冷 卻水E1冷卻，并被來自稀溶液節(jié)流裝置F的稀溶液吸收(由于管道阻力，一般吸收壓力低 于蒸發(fā)壓力)，吸收所散發(fā)出來的熱量被吸收器E中冷卻水帶走，吸收器E中的稀溶液吸收 氨蒸汽后變?yōu)闈馊芤骸?濃溶液被溶液循環(huán)泵D增壓，再經(jīng)溶液熱交換器G吸熱升溫后泵送到發(fā)生器H ;濃
溶液在發(fā)生器H中噴淋，被發(fā)生器H驅(qū)動熱源Hl加熱蒸發(fā)出氨、水蒸汽混合物。 該混合物經(jīng)分凝器I分離處理形成高濃度的氨蒸汽(濃度約為99. 8% )送入冷凝
器A冷凝(由于管道阻力，一般發(fā)生壓力高于冷凝壓力)；分凝器I的回流液送回到發(fā)生器
H噴淋。 分凝器I的冷卻劑II可用冷卻水或吸收器E泵送的濃溶液(即經(jīng)溶液循環(huán)泵D 增壓后的濃溶液)，若分凝器I的冷卻劑采用吸收器E泵送的濃溶液，則該濃溶液被溶液循 環(huán)泵D增壓后直接流經(jīng)分凝器I，在分凝器I中作用后，再流經(jīng)溶液熱交換器G，在溶液熱交 換器G中發(fā)生作用后，最后到達(dá)發(fā)生器H。 濃溶液在發(fā)生器H中發(fā)生后成稀溶液，發(fā)生器H中稀溶液在發(fā)生壓力驅(qū)動下流入 溶液熱交換器G，在其中放熱降溫后經(jīng)稀溶液節(jié)流裝置F節(jié)流降壓至吸收壓力流入吸收器 完成一個循環(huán)。 基于上述制冷系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)對上述制冷系統(tǒng)提出了改進(jìn)方案，即在整個制冷系 統(tǒng)中增加一個過冷器A'(如圖2所示)，該過冷器A'設(shè)置在冷凝器A和氨液節(jié)流裝置B之 間，并連接蒸發(fā)器C和吸收器E。冷凝器A中的氨液流進(jìn)過冷器A'冷卻，使氨液過冷，再流 經(jīng)氨液節(jié)流裝置B節(jié)流降壓后，流進(jìn)蒸發(fā)器C ;氨液在蒸發(fā)器C中蒸發(fā)制冷，蒸發(fā)出來的氨 蒸汽送入過冷器A'，在過冷器A'中作用后，流經(jīng)吸收器E(后續(xù)的循環(huán)運作如上所述，此處 不加以贅述)。該系統(tǒng)中增加的過冷器A'利用蒸發(fā)器C出來的氨蒸汽冷卻氨液，使氨液過 冷。在提高了系統(tǒng)效率同時，提高了系統(tǒng)的可靠性。 上述氨水吸收式制冷系統(tǒng)運行過程為氨水吸收式制冷循環(huán)過程，該過程中吸收后 氨水濃溶液質(zhì)量流量和制冷劑氨的質(zhì)量流量之比成為溶液循環(huán)倍率，用a表示。對應(yīng)于氨 的單位質(zhì)量流量，溶液循環(huán)中氨水濃溶液的質(zhì)量流量為a，稀溶液的質(zhì)量流量為(a-l)。
—般制冷系統(tǒng)的冷凝溫度為40°C (采用32°C的循環(huán)冷卻水冷卻)，對應(yīng)的氨的冷
3凝壓力為1. 555MPa。在空調(diào)工況下，制冷劑的蒸發(fā)溫度一般為5t:，對應(yīng)的氨的蒸發(fā)壓力為 0.516MPa。冷凝壓力和蒸發(fā)壓力差達(dá)1.049MPa，制冷劑(氨液)節(jié)流將這部分壓力能耗散 在系統(tǒng)里，引起系統(tǒng)效率下降。 如前所述，氨水吸收式制冷系統(tǒng)的發(fā)生壓力和蒸發(fā)壓力差將略大于冷凝壓力和蒸 發(fā)壓力差，稀溶液的質(zhì)量流量是氨流量的(a-l)倍，稀溶液節(jié)流的能量損失約為氨液節(jié)流 能量損失的(a-l)倍。因此對于氨水吸收式制冷系統(tǒng)中在溶液循環(huán)中溶液的節(jié)流損失更值 得去回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有氨水吸收式制冷系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題為，如何回收氨
水吸收式制冷系統(tǒng)中在溶液循環(huán)中溶液的節(jié)流損失能量，提高系統(tǒng)效率。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 —種高效氨水吸收式制冷裝置，該系統(tǒng)包括相互之間采用常規(guī)連接設(shè)置的冷凝 器、氨液節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、溶液熱交換器、溶液循環(huán)泵和分凝器，所述制冷 系統(tǒng)還包括稀溶液噴射裝置，該裝置中的噴嘴連接溶液熱交換器，引射口連接蒸發(fā)器，出口 連接吸收器。 所述稀溶液噴射裝置中的引射口通過過冷器連接蒸發(fā)器，該過冷器設(shè)置在冷凝器
和氨液節(jié)流裝置之間。 所述吸收器為一冷卻器。 所述稀溶液噴射裝置的噴射比為l/(a-l)，其中a為溶液循環(huán)倍率。 根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本發(fā)明利用噴射器回收了稀溶液壓降過程中的能量，因
而提高了吸收器的吸收壓力。在同常規(guī)氨水吸收式制冷系統(tǒng)的冷卻水溫度和熱源溫度相同
的情況下，系統(tǒng)的制冷系數(shù)得到提高；并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在噴射器中得到充分
混合使吸收器簡化為一個簡單的冷卻器，而不必采用常規(guī)的鼓泡式結(jié)構(gòu)。因此，同常規(guī)按吸
收式制冷系統(tǒng)相比，本發(fā)明提高了系統(tǒng)的制冷系數(shù)，簡化了吸收器的結(jié)構(gòu)。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。 圖1為現(xiàn)有氨水吸收式制冷系統(tǒng)示意圖。 圖2為現(xiàn)有帶氨液過冷器的氨水吸收式制冷系統(tǒng)示意圖。 圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。 圖4為本發(fā)明帶氨液過冷器的系統(tǒng)示意圖。 圖5為本發(fā)明中噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，而提供了一種新型的氨水吸收式制冷系 統(tǒng)，系統(tǒng)采用噴射器取代原有稀溶液節(jié)流裝置，以來自溶液熱交換器的稀溶液為噴射器的工作流體，來自蒸發(fā)器的氨蒸汽為引射流體；稀溶液和氨蒸汽在噴射器中混合增壓后注入 到吸收器。噴射器回收了稀溶液降壓過程中的能量，用以提高吸收器的吸收壓力，在同常規(guī) 氨水吸收式制冷系統(tǒng)的冷卻水溫度和熱源溫度相同的情況下，系統(tǒng)的制冷系數(shù)得到提高； 并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在噴射器中得到充分混合使吸收器簡化為一個簡單的冷卻 器。 基于上述原理，本發(fā)明提供的制冷系統(tǒng)如圖3所示，主要由冷凝器1、氨液節(jié)流裝 置2、蒸發(fā)器3、溶液循環(huán)泵4、吸收器5、稀溶液噴射器6、溶液熱交換器7、發(fā)生器8和分凝 器9組成，其中冷凝器1、氨液節(jié)流裝置2、蒸發(fā)器3、溶液循環(huán)泵4、吸收器5、溶液熱交換器 7、發(fā)生器8和分凝器9之間采用常規(guī)技術(shù)連接(如上所述，此處不加以贅述)。其中吸收器 5可采用一般的冷卻器的來代替。 稀溶液噴射器6如圖5所示，其主要由噴嘴601、接受室602、引射口 603、混合室 604、擴散室605組成。噴嘴601設(shè)置在接受室602中，其用于連接系統(tǒng)中溶液熱交換器7的 出口 (如圖3所示)；引射口 603設(shè)置在接受室602上，其用于連接蒸發(fā)器3的的出口 (如 圖3所示)；混合室604和擴散室605依次設(shè)置在接受室602之后，并連接吸收器5的進(jìn)口 。
本發(fā)明中采用的稀溶液噴射器6的噴射比為l/(a-l)，其中a為溶液循環(huán)倍率。
根據(jù)上述技術(shù)方案得到的系統(tǒng)在進(jìn)行工作時，整個的循環(huán)工作過程如上所述，此 處不加以贅述。 其中發(fā)生器8中稀溶液在發(fā)生壓力驅(qū)動下流入溶液熱交換器7，在其中放熱降溫 后經(jīng)稀溶液噴射器6引射來自蒸發(fā)器3的氨蒸汽，氨蒸汽在噴射器6中同稀溶液混合增壓 后注入吸收器5。具體實現(xiàn)過程如下(如圖5所示) 噴射器6以來自溶液熱交換器7的稀溶液為噴射器的工作流體，來自蒸發(fā)器B的 氨蒸汽為引射流體；工作流體在壓力PO下通過噴射器6的噴嘴601噴出，使接受室602內(nèi) 的壓力(介于P1與P2之間)降至低于引射流體壓力Ps，從而使得引射口 603可吸入引射 流體；引射流體在接受室602和混合室604同工作流體混合至相同的壓力P3和流速，壓力 較吸入壓力略有上升，再經(jīng)擴散室605降速升壓達(dá)到Pc后，離開噴射器6，進(jìn)入到吸收器5。
本發(fā)明提供的系統(tǒng)，同樣可進(jìn)行改進(jìn)增加一個過冷器10 (如圖4所示)。過冷器8 設(shè)置在冷凝器1和氨液節(jié)流裝置2之間，并連接蒸發(fā)器3和噴射器6。冷凝器1中的氨液流 進(jìn)過冷器10冷卻，使氨液過冷，再流經(jīng)氨液節(jié)流裝置2節(jié)流降壓后，流進(jìn)蒸發(fā)器3 ;氨液在 蒸發(fā)器3中蒸發(fā)制冷，蒸發(fā)出來的氨蒸汽送入過冷器IO，在過冷器10中作用后，作為引射 流體進(jìn)入到噴射器6(后續(xù)的循環(huán)運作如上所述，此處不加以贅述)。該系統(tǒng)中增加的過冷 器10利用蒸發(fā)器3出來的氨蒸汽冷卻氨液，使氨液過冷。在提高了系統(tǒng)效率同時，提高了 系統(tǒng)的可靠性。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種高效氨水吸收式制冷裝置，該系統(tǒng)包括相互之間采用常規(guī)連接設(shè)置的冷凝器、氨液節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、溶液熱交換器、溶液循環(huán)泵和分凝器，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)還包括稀溶液噴射裝置，該裝置中的噴嘴連接溶液熱交換器，引射口連接蒸發(fā)器，出口連接吸收器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氨水吸收式制冷裝置，其特征在于，所述稀溶液噴 射裝置中的引射口通過過冷器連接蒸發(fā)器，該過冷器設(shè)置在冷凝器和氨液節(jié)流裝置之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氨水吸收式制冷裝置，其特征在于，所述吸收器為 一冷卻器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氨水吸收式制冷裝置，其特征在于，所述稀溶液噴 射裝置的噴射比為l/(a-l)，其中a為溶液循環(huán)倍率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效氨水吸收式制冷裝置，該系統(tǒng)采用噴射器取代原有稀溶液節(jié)流裝置，以來自溶液熱交換器的稀溶液為噴射器的工作流體，來自蒸發(fā)器的氨蒸汽為引射流體；稀溶液和氨蒸汽在噴射器中混合增壓后注入到吸收器。噴射器回收了稀溶液降壓過程中的能量，用以提高吸收器的吸收壓力，在同常規(guī)氨水吸收式制冷系統(tǒng)的冷卻水溫度和熱源溫度相同的情況下，系統(tǒng)的制冷系數(shù)得到提高；并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在噴射器中得到充分混合使吸收器簡化為一個簡單的冷卻器。
文檔編號F25B41/00GK101776346SQ20091025895
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者孫文哲, 張雪亮, 杜帥, 蘇子云, 鹿磊 申請人:上海海事大學(xué)