專利名稱：一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型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)。
技術(shù)背景常規(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Al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(lái)的氨蒸汽送入吸收器E，氨蒸汽在吸收器E中由冷 卻水El冷卻，并被來(lái)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(lái)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?。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(dòng)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Il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(dòng)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(gè)循環(huán)。基于上述制冷系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)上述制冷系統(tǒng)提出了改進(jìn)方案，即在整個(gè)制冷系 統(tǒng)中增加一個(gè)過(guò)冷器A’(如圖2所示)，該過(guò)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(guò)冷器A’冷卻，使氨液過(guò)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(lái)的氨 蒸汽送入過(guò)冷器A’，在過(guò)冷器A’中作用后，流經(jīng)吸收器E (后續(xù)的循環(huán)運(yùn)作如上所述，此處 不加以贅述)。該系統(tǒng)中增加的過(guò)冷器A’利用蒸發(fā)器C出來(lái)的氨蒸汽冷卻氨液，使氨液過(guò) 冷。在提高了系統(tǒng)效率同時(shí)，提高了系統(tǒng)的可靠性。上述氨水吸收式制冷系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程為氨水吸收式制冷循環(huán)過(guò)程，該過(guò)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(duì)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-Ι)。一般制冷系統(tǒng)的冷凝溫度為40°C (采用32°C的循環(huán)冷卻水冷卻)，對(duì)應(yīng)的氨的冷凝壓力為1. 555MPa。在空調(diào)工況下，制冷劑的蒸發(fā)溫度一般為5°C，對(duì)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-Ι)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-Ι)倍。因此對(duì)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
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有氨水吸收式制冷系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)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(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，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，弓丨 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(guò)過(guò)冷器連接蒸發(fā)器，該過(guò)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)方案得到的本實(shí)用新型利用噴射器回收了稀溶液壓降過(guò)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(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)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(jiǎn)化了吸收器的結(jié)構(gòu)。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。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(guò)冷器的氨水吸收式制冷系統(tǒng)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖。圖4為本實(shí)用新型帶氨液過(guò)冷器的系統(tǒng)示意圖。圖5為本實(shí)用新型中噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)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)一步闡述本實(shí)用新型。本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)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(lái)自溶液熱交換器的稀溶液為噴射器的工作流體，來(lái)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(guò)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(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的冷 卻器。基于上述原理，本實(shí)用新型提供的制冷系統(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(lái)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(kuò)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(kuò)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。本實(shí)用新型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(shí)，整個(gè)的循環(huán)工作過(guò)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(dòng)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(lái)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(shí)現(xiàn)過(guò)程如下(如圖5所示)噴射器6以來(lái)自溶液熱交換器7的稀溶液為噴射器的工作流體，來(lái)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(guò)噴射器6的噴嘴601噴出，使接受室602內(nèi) 的壓力(介于Pl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(kuò)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。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)，同樣可進(jìn)行改進(jìn)增加一個(gè)過(guò)冷器10 (如圖4所示)。過(guò)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(guò)冷器10冷卻，使氨液過(guò)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(lái)的氨蒸汽送入過(guò)冷器10，在過(guò)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(yùn)作如上所述，此處不加以贅述)。該系統(tǒng)中增加的過(guò) 冷器10利用蒸發(fā)器3出來(lái)的氨蒸汽冷卻氨液，使氨液過(guò)冷。在提高了系統(tǒng)效率同時(shí)，提高 了系統(tǒng)的可靠性。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)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)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 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)利要求一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，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所述的一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特 征在于，所述稀溶液噴射裝置中的引射口通過(guò)過(guò)冷器連接蒸發(fā)器，該過(guò)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所述的一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，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所述的一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種稀溶液噴射混合增壓吸收的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用噴射器取代原有稀溶液節(jié)流裝置，以來(lái)自溶液熱交換器的稀溶液為噴射器的工作流體，來(lái)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(guò)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(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的冷卻器。
文檔編號(hào)F25B15/04GK201575641SQ200920215310
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海海事大學(xué)