專利名稱：一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氨水吸收式制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
氨水吸收式制冷技術(shù)是一種可以利用低溫余熱資源或太陽能、地?zé)岬鹊蜏乜稍偕?能源驅(qū)動的制冷技術(shù)，其制冷溫度范圍廣，約為10°c -60°c，廣泛用于冷庫、石油冶煉及其他化工過程中。低溫余熱驅(qū)動發(fā)生過程和精餾過程，將基礎(chǔ)溶液分離成高純度的氨蒸氣和低濃度的稀氨水溶液，氨蒸氣在冷凝器中冷凝為液氨，液氨經(jīng)過過冷、節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，蒸發(fā)后的氨蒸氣進入吸收器被來自精餾塔塔釜的稀溶液吸收，最終轉(zhuǎn)變成濃溶液，預(yù)熱后進入發(fā)生器，完成一個循環(huán)。現(xiàn)有氨水吸收式制冷機組基礎(chǔ)溶液的濃度一般是恒定的，設(shè)計時為了保證機組一年中都能穩(wěn)定工作，往往按照夏季工況(比如環(huán)境溫度30°C左右)來設(shè)計其基礎(chǔ)溶液濃度。隨著環(huán)境的溫度降低，吸收器出口基礎(chǔ)溶液容易出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，實際運行中需要采取一定的措施來避免或減小過冷現(xiàn)象。對于風(fēng)冷機組，可以通過降低吸收器空氣流量和流速來降低吸收器換熱量。對于水冷機組，若冷卻水是并聯(lián)進入冷凝器和吸收器的，則可通過減少進入吸收器冷卻水量的方式來避免基礎(chǔ)溶液的過冷；若冷卻水是串聯(lián)進入冷凝器和吸收器的，則需要對冷卻水量進行優(yōu)化選擇，因為若減少流量，則冷凝器中壓力會升高，若不減少流量，則吸收器出口溶液會過冷，二者都會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響。環(huán)境溫度降低，系統(tǒng)可以采用更高濃度的溶液，更有利于機組性能提高?，F(xiàn)有機組中工質(zhì)濃度恒定，不能充分利用環(huán)境溫度降低所能帶來的好處，使機組未能處于該環(huán)境溫度下的最優(yōu)狀態(tài)運行。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為了克服現(xiàn)有氨水吸收式制冷機組的這個缺點，本發(fā)明提供一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法，能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化來調(diào)節(jié)基礎(chǔ)溶液濃度，以使其始終處于該環(huán)境溫度下的最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)全年工況下的性能。( 二 )技術(shù)方案為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溶液泵I、溶液換熱器2、發(fā)生器3、精餾塔4、冷凝器5、分流器6、過冷器7、氨節(jié)流閥8、蒸發(fā)器9、吸收器10、溶液節(jié)流閥11、液氨儲罐12和流量閥13，其中，吸收器10與溶液泵I相連接，溶液泵I與溶液換熱器2相連接，溶液換熱器2依次與發(fā)生器3和精餾塔4相連接，精餾塔4的頂部依次連接于冷凝器5和分流器6，分流器6分兩路，一路依次與過冷器7、氨節(jié)流閥8和蒸發(fā)器9相連接，另一路依次與液氨儲罐12和流量閥13相連接，精餾塔4的底部依次連接于溶液換熱器2和溶液節(jié)流閥11，過冷器7、溶液節(jié)流閥11和流量閥13分別與吸收器10相連接。上述方案中，所述分流器6是液體分流設(shè)備，用于對液氨進行分流；其入口與冷凝器5出口相連接，第一出口與過冷器7熱側(cè)入口相連接，第二出口與液氨儲罐12入口相連接。上述方案中，所述流量閥13是一流量控制閥門，用于控制管道開關(guān)以及液體流量；其入口與液氨儲罐12出口相連接，出口與吸收器10相連接。上述方案中，所述液氨儲罐12是一液體儲存裝置，用于存放液氨；其入口與分流器6第二出口相連接，出口與流量閥13入口相連接。上述方案中，所述溶液泵I是液體加壓設(shè)備，用于提高液體壓力；其入口與吸收器 10濃溶液出口相連接，出口與溶液換熱器2冷側(cè)入口相連接。上述方案中，所述溶液換熱器2和發(fā)生器3是換熱設(shè)備，用于實現(xiàn)冷、熱物流間的熱量交換；溶液換熱器2熱側(cè)進口與精餾塔4塔釜再沸器稀溶液出口相連接，出口與溶液節(jié)流閥11入口相連接，冷側(cè)進出口分別與溶液泵I出口和發(fā)生器3冷側(cè)入口相連接；發(fā)生器3熱側(cè)為外熱源，冷側(cè)出口與精餾塔4入口相連接。上述方案中，所述精餾塔4用于將發(fā)生過程產(chǎn)生的氨水汽液混合物進行精餾分離，其頂部與冷凝器5入口相連接，用于將精餾分離得到的濃氨蒸汽冷凝作為制冷工質(zhì)；塔釜再沸器熱側(cè)為外熱源。上述方案中，所述過冷器7是換熱設(shè)備，利用來自蒸發(fā)器9的低溫制冷工質(zhì)冷卻來自分流器6的液氨；其熱側(cè)進出口分別連接分流器6第一出口和氨節(jié)流閥8入口，冷側(cè)進出口分別連接蒸發(fā)器9出口和吸收器10入口。上述方案中，所述氨節(jié)流閥8和溶液節(jié)流閥11是液體節(jié)流降壓裝置，用于液氨和稀溶液的降壓；氨節(jié)流閥8進出口分別與過冷器4和蒸發(fā)器9連接，溶液節(jié)流閥11進出口分別與溶液換熱器2和吸收器10相連接。上述方案中，所述蒸發(fā)器9用于將制冷工質(zhì)在其中吸熱蒸發(fā)，實現(xiàn)冷量輸出，其進出口分別與氨節(jié)流閥8和過冷器7連接。上述方案中，所述吸收器10熱側(cè)包括來自過冷器8的氨蒸汽和來自溶液節(jié)流閥11的稀溶液，冷側(cè)為冷卻介質(zhì)。為了達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種氨水吸收式制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)溶液濃度調(diào)節(jié)方法，該方法包括當機組在一個穩(wěn)定的冷卻介質(zhì)溫度下運行時，分流器分流率為O (分流率=S15/S6)，冷凝器過來的液氨全部進入制冷循環(huán)，流量閥關(guān)閉，此時機組處于此溫度下的穩(wěn)定工況；當冷卻介質(zhì)溫度降低時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速等不變，則此時吸收器出口溶液溫度也隨之降低，并處于此溫度、壓力下的未飽和狀態(tài)，此時開啟流量閥，向吸收器中釋放一定量的純氨(因為液氨儲罐處于高壓，吸收器處于低壓，所以儲罐內(nèi)液氨可以自行進入吸收器)，以使吸收器出口溶液到達到本溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥；當冷卻介質(zhì)溫度升高時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速等不變，則吸收器內(nèi)由于吸收不完會導(dǎo)致壓力升高，此時開啟分流器第二出口，從循環(huán)中分流出一定量的液氨進入液氨儲罐(液氨儲罐壓力略低于冷凝器壓力，所以液氨可以自行進入液氨儲罐)，以使吸收器內(nèi)壓力恢復(fù)正常，此時吸收器出口基礎(chǔ)溶液處于飽和狀態(tài)，且吸收器內(nèi)沒有多余的吸收不完的氨蒸汽，然后關(guān)閉分流器第二出口。上述方案中，吸收器10出來的基礎(chǔ)溶液SI先經(jīng)溶液泵I加壓、溶液換熱器2預(yù)熱后形成S3，進入發(fā)生器3被外熱源加熱部分蒸發(fā)形成汽液混合物S4，S4進入精餾塔4進行精餾分離，精餾過程中塔釜再沸器所需熱量來自于外熱源，塔頂采出為高純度的氨蒸氣S5，進入冷凝器5中冷凝成液氨后進入分流器6，分流器根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度來控制分流率，當冷卻介質(zhì)溫度不變時分流率為零，液氨全部進入制冷循環(huán)，即先后經(jīng)過過冷器7過冷、氨節(jié)流閥8降壓后進入蒸發(fā)器9蒸發(fā)制冷，形成的低溫低壓氨蒸氣S10，經(jīng)過過冷器將液氨過冷后進入吸收器10 ;精餾塔塔4釜再沸器產(chǎn)出為高溫高壓稀氨水溶液S12，經(jīng)溶液換熱器2回收熱量、溶液節(jié)流閥11降壓后進入吸收器10，吸收制冷工質(zhì)氨蒸氣形成基礎(chǔ)溶液SI，完成一個循環(huán)。上述方案中，當冷卻介質(zhì)溫度降低時，打開流量閥13，將液氨儲罐12中部分液氨釋放到吸收器10中，使出口基礎(chǔ)溶液濃度升高，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥13 ;當冷卻介質(zhì)溫度升高時，打開分流器6第二出口，將來自冷凝器5的液氨分流一部分進入到液氨儲罐12中，以從循環(huán)中分離出部分氨工質(zhì)，減小吸收器10出口基礎(chǔ)溶液濃度，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉分流器6第二出口。(三)有益效果從上述技術(shù)方案看，本發(fā)明具有以下有益效果I、本發(fā)明提供的這種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法，以中低品位熱為熱源，既可以是工業(yè)余熱，也可以是太陽能等中低溫的可再生能源，以達到節(jié)能減排的目的。2、本發(fā)明提供的這種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法，利用濃度調(diào)節(jié)裝置，使系統(tǒng)內(nèi)基礎(chǔ)溶液濃度始終處于最優(yōu)狀態(tài)，即吸收器出口基礎(chǔ)溶液濃度始終處于該環(huán)境溫度下的飽和狀態(tài)，以避免由環(huán)境溫度的降低造成的不必要的過冷，進而避免系統(tǒng)性能的降低。3、本發(fā)明提供的這種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)及方法，利用濃度調(diào)節(jié)裝置，在環(huán)境溫度降低時使基礎(chǔ)溶液濃度增加，進而增加循環(huán)放氣范圍，降低循環(huán)倍率，提聞系統(tǒng)性能。


圖I是本發(fā)明提供的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)實施例的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。如圖I所示，圖I是本發(fā)明提供的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)實施例的示意圖。其中Gl至G3表示熱源的載熱介質(zhì)，El和E2表示載冷劑，Wl至W4表示冷卻水，SI至S16表示循環(huán)工質(zhì)。該系統(tǒng)包括溶液泵I、溶液換熱器2、發(fā)生器3、精餾塔4、冷凝器
5、分流器6、過冷器7、氨節(jié)流閥8、蒸發(fā)器9、吸收器10、溶液節(jié)流閥11、液氨儲罐12和流量、閥13，其中，吸收器10與 溶液泵I相連接，溶液泵I與溶液換熱器2相連接，溶液換熱器2依次與發(fā)生器3和精餾塔4相連接，精餾塔4的頂部依次連接于冷凝器5和分流器6，分流器6分兩路，一路依次與過冷器7、氨節(jié)流閥8和蒸發(fā)器9相連接，另一路依次與液氨儲罐12和流量閥13相連接，精餾塔4的底部依次連接于溶液換熱器2和溶液節(jié)流閥11，過冷器
7、溶液節(jié)流閥11和流量閥13分別與吸收器10相連接。具體流程為吸收器10出來的基礎(chǔ)溶液SI先經(jīng)溶液泵I加壓、溶液換熱器2預(yù)熱后形成S3，進入發(fā)生器3被外熱源加熱部分蒸發(fā)形成汽液混合物S4，S4進入精餾塔4進行精餾分離，精餾過程中塔釜再沸器所需熱量來自于外熱源，塔頂采出為高純度的氨蒸氣S5，進入冷凝器5中冷凝成液氨后進入分流器6，分流器根據(jù)冷卻水溫度來控制分流率，當冷卻水溫度不變時分流率為零，液氨全部進入制冷循環(huán)，即先后經(jīng)過過冷器7過冷、氨節(jié)流閥8降壓后進入蒸發(fā)器9蒸發(fā)制冷，形成的低溫低壓氨蒸氣S10，經(jīng)過過冷器將液氨過冷后進入吸收器10 ;精餾塔塔4釜再沸器產(chǎn)出為高溫高壓稀氨水溶液S12，經(jīng)溶液換熱器2回收熱量、溶液節(jié)流閥11降壓后進入吸收器10，吸收制冷工質(zhì)氨蒸氣形成基礎(chǔ)溶液SI，完成一個循環(huán)。當冷卻水溫度降低時，打開流量閥13，將液氨儲罐12中部分液氨釋放到吸收器10中，使出口基礎(chǔ)溶液濃度升高，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥13。當冷卻水溫度升高時，打開分流器6第二出口，將來自冷凝器5的液氨分流一部分進入到液氨儲罐12中，以從循環(huán)中分離出部分氨工質(zhì)，減小吸收器10出口基礎(chǔ)溶液濃度，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉分流器6第二出口。本發(fā)明還還提供了一種氨水吸收式制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)溶液濃度調(diào)節(jié)方法，該方法包括當機組在一個穩(wěn)定的冷卻介質(zhì)溫度下運行時，分流器分流率為O (分流率=S15/S6)，冷凝器過來的液氨全部進入制冷循環(huán)，流量閥關(guān)閉，此時機組處于此溫度下的穩(wěn)定工況；當冷卻介質(zhì)溫度降低時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速等不變，則此時吸收器出口溶液溫度也隨之降低，并處于此溫度、壓力下的未飽和狀態(tài)，此時開啟流量閥，向吸收器中釋放一定量的純氨(因為液氨儲罐處于高壓，吸收器處于低壓，所以儲罐內(nèi)液氨可以自行進入吸收器)，以使吸收器出口溶液到達到本溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥；當冷卻介質(zhì)溫度升高時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速等不變，則吸收器內(nèi)由于吸收不完會導(dǎo)致壓力升高，此時開啟分流器第二出口，從循環(huán)中分流出一定量的液氨進入液氨儲罐(液氨儲罐壓力略低于冷凝器壓力，所以液氨可以自行進入液氨儲罐)，以使吸收器內(nèi)壓力恢復(fù)正常，此時吸收器出口基礎(chǔ)溶液處于飽和狀態(tài)，且吸收器內(nèi)沒有多余的吸收不完的氨蒸汽，然后關(guān)閉分流器第二出口。其中，吸收器10出來的基礎(chǔ)溶液SI先經(jīng)溶液泵I加壓、溶液換熱器2預(yù)熱后形成S3，進入發(fā)生器3被外熱源加熱部分蒸發(fā)形成汽液混合物S4，S4進入精餾塔4進行精餾分離，精餾過程中塔釜再沸器所需熱量來自于外熱源，塔頂采出為高純度的氨蒸氣S5，進入冷凝器5中冷凝成液氨后進入分流器6，分流器根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度來控制分流率，當冷卻介質(zhì)溫度不變時分流率為零，液氨全部進入制冷循環(huán)，即先后經(jīng)過過冷器7過冷、氨節(jié)流閥8降壓后進入蒸發(fā)器9蒸發(fā)制冷，形成的低溫低壓氨蒸氣S10，經(jīng)過過冷器將液氨過冷后進入吸收器10 ;精餾塔塔4釜再沸器產(chǎn)出為高溫高壓稀氨水溶液S12，經(jīng)溶液換熱器2回收熱量、溶液節(jié)流閥11降壓后進入吸收器10，吸收制冷工質(zhì)氨蒸氣形成基礎(chǔ)溶液SI，完成一個循環(huán)。為了更好的體現(xiàn)本發(fā)明所提工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)的有益效果，將其和傳統(tǒng)的濃度不可調(diào)型氨水吸收式制冷系統(tǒng)在全年工況下進行比較。并采用Aspen Plus軟件對兩種系統(tǒng)進行模擬計算，各物性方程的選取為氨水體系采用RK-SOAVE方程，熱源熱空氣采用PENG-ROB方程，水采用STEAM-TA方程。表I是兩種系統(tǒng)的性能參數(shù)。表2是在相同制冷量的前提下，兩種系統(tǒng)全年的能耗比較。模擬計算中假設(shè)制冷溫度均為-15 10°C，塔頂氨蒸汽純度均為O. 998，并假設(shè)稀溶液熱量能盡可能完全回收(即高溫部分用于發(fā)生過程、低溫部分用于基礎(chǔ)溶液預(yù)熱過程，溶液換熱器冷端溫差5°C，模擬中將稀溶液放熱過程全部放在溶液換熱器中)。
權(quán)利要求
1.一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括溶液泵(I)、溶液換熱器(2)、發(fā)生器(3)、精餾塔(4)、冷凝器(5)、分流器￠)、過冷器(7)、氨節(jié)流閥(8)、蒸發(fā)器(9)、吸收器(10)、溶液節(jié)流閥(11)、液氨儲罐(12)和流量閥(13)，其中，吸收器(10)與溶液泵(I)相連接，溶液泵(I)與溶液換熱器(2)相連接，溶液換熱器(2)依次與發(fā)生器(3)和精餾塔(4)相連接，精餾塔(4)的頂部依次連接于冷凝器(5)和分流器(6)，分流器(6)分兩路，一路依次與過冷器(7)、氨節(jié)流閥⑶和蒸發(fā)器(9)相連接，另一路依次與液氨儲罐(12)和流量閥(13)相連接，精餾塔⑷的底部依次連接于溶液換熱器⑵和溶液節(jié)流閥(11)，過冷器(7)、溶液節(jié)流閥(11)和流量閥(13)分別與吸收器(10)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述分流器(6)是液體分流設(shè)備，用于對液氨進行分流；其入口與冷凝器(5)出口相連接，第一出口與過冷器⑵熱側(cè)入口相連接，第二出口與液氨儲罐(12)入口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述流量閥(13)是一流量控制閥門，用于控制管道開關(guān)以及液體流量；其入口與液氨儲罐(12)出口相連接，出口與吸收器(10)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述液氨儲罐(12)是一液體儲存裝置，用于存放液氨；其入口與分流器(6)第二出口相連接，出口與流量閥(13)入口相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液泵(I)是液體加壓設(shè)備，用于提高液體壓力；其入口與吸收器(10)濃溶液出口相連接，出口與溶液換熱器(2)冷側(cè)入口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液換熱器(2)和發(fā)生器(3)是換熱設(shè)備，用于實現(xiàn)冷、熱物流間的熱量交換；溶液換熱器(2)熱側(cè)進口與精餾塔(4)塔釜再沸器稀溶液出口相連接，出口與溶液節(jié)流閥(11)入口相連接，冷側(cè)進出口分別與溶液泵⑴出口和發(fā)生器⑶冷側(cè)入口相連接；發(fā)生器⑶熱側(cè)為外熱源，冷側(cè)出口與精餾塔(4)入口相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述精餾塔(4)用于將發(fā)生過程產(chǎn)生的氨水汽液混合物進行精餾分離，其頂部與冷凝器(5)入口相連接，用于將精餾分離得到的濃氨蒸汽冷凝作為制冷工質(zhì)；塔釜再沸器熱側(cè)為外熱源。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述過冷器(7)是換熱設(shè)備，利用來自蒸發(fā)器(9)的低溫制冷工質(zhì)冷卻來自分流器(6)的液氨；其熱側(cè)進出口分別連接分流器(6)第一出口和氨節(jié)流閥(8)入口，冷側(cè)進出口分別連接蒸發(fā)器(9)出口和吸收器(10)入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述氨節(jié)流閥(8)和溶液節(jié)流閥(11)是液體節(jié)流降壓裝置，用于液氨和稀溶液的降壓；氨節(jié)流閥(8)進出口分別與過冷器(4)和蒸發(fā)器(9)連接，溶液節(jié)流閥(11)進出口分別與溶液換熱器⑵和吸收器(10)相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器(9)用于將制冷工質(zhì)在其中吸熱蒸發(fā)，實現(xiàn)冷量輸出，其進出口分別與氨節(jié)流閥(8)和過冷器(7)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收器(10)熱側(cè)包括來自過冷器(8)的氨蒸汽和來自溶液節(jié)流閥(11)的稀溶液，冷側(cè)為冷卻介質(zhì)。
12.—種氨水吸收式制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)溶液濃度調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括 當機組在一個穩(wěn)定的冷卻介質(zhì)溫度下運行時，分流器分流率S15/S6為0，冷凝器過來的液氨全部進入制冷循環(huán)，流量閥關(guān)閉，此時機組處于此溫度下的穩(wěn)定工況； 當冷卻介質(zhì)溫度降低時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速不變，則此時吸收器出口溶液溫度也隨之降低，并處于此溫度、壓力下的未飽和狀態(tài)，此時開啟流量閥，向吸收器中釋放一定量的純氨，以使吸收器出口溶液到達到本溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥； 當冷卻介質(zhì)溫度升高時，假設(shè)冷卻介質(zhì)的流量和流速不變，則吸收器內(nèi)由于吸收不完 會導(dǎo)致壓力升高，此時開啟分流器第二出口，從循環(huán)中分流出一定量的液氨進入液氨儲罐，以使吸收器內(nèi)壓力恢復(fù)正常，此時吸收器出口基礎(chǔ)溶液處于飽和狀態(tài)，且吸收器內(nèi)沒有多余的吸收不完的氨蒸汽，然后關(guān)閉分流器第二出口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氨水吸收式制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)溶液濃度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，吸收器(10)出來的基礎(chǔ)溶液SI先經(jīng)溶液泵⑴加壓、溶液換熱器(2)預(yù)熱后形成S3，進入發(fā)生器(3)被外熱源加熱部分蒸發(fā)形成汽液混合物S4，S4進入精餾塔(4)進行精餾分離，精餾過程中塔釜再沸器所需熱量來自于外熱源，塔頂采出為高純度的氨蒸氣S5，進入冷凝器(5)中冷凝成液氨后進入分流器￠)，分流器根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度來控制分流率，當冷卻介質(zhì)溫度不變時分流率為零，液氨全部進入制冷循環(huán)，即先后經(jīng)過過冷器(7)過冷、氨節(jié)流閥(8)降壓后進入蒸發(fā)器(9)蒸發(fā)制冷，形成的低溫低壓氨蒸氣S10，經(jīng)過過冷器將液氨過冷后進入吸收器(10);精餾塔塔(4)釜再沸器產(chǎn)出為高溫高壓稀氨水溶液S12，經(jīng)溶液換熱器(2)回收熱量、溶液節(jié)流閥(11)降壓后進入吸收器(10)，吸收制冷工質(zhì)氨蒸氣形成基礎(chǔ)溶液SI，完成一個循環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氨水吸收式制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)溶液濃度調(diào)節(jié)方法，其特征在于， 當冷卻介質(zhì)溫度降低時，打開流量閥(13)，將液氨儲罐(12)中部分液氨釋放到吸收器(10)中，使出口基礎(chǔ)溶液濃度升高，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉流量閥(13)； 當冷卻介質(zhì)溫度升高時，打開分流器(6)第二出口，將來自冷凝器(5)的液氨分流一部分進入到液氨儲罐(12)中，以從循環(huán)中分離出部分氨工質(zhì)，減小吸收器(10)出口基礎(chǔ)溶液濃度，達到該溫度、壓力下的飽和狀態(tài)，然后關(guān)閉分流器(6)第二出口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工質(zhì)濃度可調(diào)的氨水吸收式制冷系統(tǒng)，涉及中低溫余熱或太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括溶液泵、溶液換熱器、發(fā)生器、精餾塔、冷凝器、過冷器、氨節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液節(jié)流閥、液氨儲罐、分流器和流量閥，通過監(jiān)測吸收器壓力、冷卻介質(zhì)溫度，來控制分流器和流量閥的開關(guān)，以改變機組內(nèi)基礎(chǔ)溶液濃度，使其能夠隨著冷卻介質(zhì)溫度變化而變化，達到了提高系統(tǒng)性能的目的。本發(fā)明提供的系統(tǒng)及方法可以使機組全年處于最優(yōu)工況下運行，年節(jié)能率可達7.8％。
文檔編號F25B15/04GK102645050SQ201110042249
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者孫流莉, 崔平, 鄭丹星, 金紅光, 韓巍 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所