專利名稱：三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的熱力學(xué)系統(tǒng)，尤其是一種三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題的加劇，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品受到了社會(huì)的關(guān)注和青睞。吸附制冷系統(tǒng)是基于吸附過程和相變過程構(gòu)建的熱力學(xué)循環(huán)，通過熱能和吸附勢能、相變勢能的轉(zhuǎn)化，利用熱驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷效果。吸附系統(tǒng)所采用工質(zhì)為天然材料，并可以很好結(jié)合在余熱回收等場合，因此是一種綠色、環(huán)保的節(jié)能產(chǎn)品。但是，目前的吸附制冷系統(tǒng)不具有在單次高溫?zé)崃枯斎?，多次輸出低溫冷量的特點(diǎn)，或采用多次熱量回收過程，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決了傳統(tǒng)吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霔l件下，不能連續(xù)多次輸出冷量的的技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種基于吸附過程和相變過程，能夠在單次高溫?zé)嵩摧斎霑r(shí)，連續(xù)多次輸出冷量的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其主要包括管路連接的內(nèi)部設(shè)有第一固體吸附劑的第一反應(yīng)器、內(nèi)部設(shè)有第二固體吸附劑的第二反應(yīng)器、內(nèi)部設(shè)有第三固體吸附劑的第三反應(yīng)器、蒸發(fā)器冷凝器、第一熱源、第二熱源、第三熱源；所述的第一反應(yīng)器和蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)有第一氣體調(diào)節(jié)閥，蒸發(fā)器和冷凝器之間的管路上設(shè)有節(jié)流閥，所述的冷凝器和第二反應(yīng)器之間的管路上設(shè)有第二氣體調(diào)節(jié)閥，第二反應(yīng)器和第一反應(yīng)器之間的管路上設(shè)有第三氣體調(diào)節(jié)閥，所述的第三反應(yīng)器和蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)有第四氣體調(diào)節(jié)閥；所述的冷凝器和第三反應(yīng)器之間的管路上設(shè)有第五氣體調(diào)節(jié)閥；設(shè)于第一反應(yīng)器內(nèi)部的第一加熱及冷卻管道與第一熱源連接成循環(huán)回路， 且之間的管路上設(shè)有第一流體控制閥和第二流體控制閥；設(shè)于蒸發(fā)器內(nèi)部的蒸發(fā)管道與第一熱源連接成循環(huán)回路；設(shè)于第二反應(yīng)器內(nèi)部的第二加熱及冷卻管道與第二熱源連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第五流體控制閥和第六流體控制閥；設(shè)于冷凝器內(nèi)部的冷凝管道與第二熱源連接成循環(huán)回路；所述的第一加熱及冷卻管道與第二熱源連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第三流體控制閥和第四流體控制閥；設(shè)于第三反應(yīng)器內(nèi)部的第三加熱及冷卻管道與第三熱源連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第九流體控制閥和第十流體控制閥；所述的第二加熱及冷卻管道與所述的第三加熱及冷卻管道連接成循環(huán)回路， 且之間的管路上設(shè)有第七流體控制閥和第八流體控制閥；在系統(tǒng)中充注有所述的氣體吸附質(zhì)。作為優(yōu)選，所述的第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器為釜式反應(yīng)器、球式反應(yīng)器、柱形反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、循環(huán)床或流化床。具體地，所述的第一熱源的溫度低于第二熱源的溫度，第二熱源的溫度低于第三熱源的溫度；所述的第一熱源為低溫鹽水、冰漿或CHS溶液；所述的第二熱源為空氣、環(huán)境水或土壤；所述的第三熱源為太陽能集熱器、鍋爐、蒸汽或電加熱器。具體地，所述的第三熱源為三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)熱源。具體地，所述的第一固體吸附劑、第二固體吸附劑和第三固體吸附劑為金屬鹵化物、金屬氧化物或金屬氫化物；在相同氣體吸附質(zhì)壓力的穩(wěn)態(tài)條件下，所述的第一固體吸附劑的溫度低于第二固體吸附劑的溫度，第二固體吸附劑的溫度低于第三固體吸附劑的溫度。作為優(yōu)選，所述的氣體吸附質(zhì)為氨、氫氣、水、二氧化碳或甲醇。作為優(yōu)選，所述的蒸發(fā)器和冷凝器為板式換熱器、管翅式換熱器、管殼式換熱器或套管式換熱器。作為優(yōu)選，所述的節(jié)流閥為熱力膨脹閥、U型管、毛細(xì)管或電磁膨脹閥。作為優(yōu)選，所述的第一氣體調(diào)節(jié)閥、第二氣體調(diào)節(jié)閥、第三氣體調(diào)節(jié)閥、第四氣體調(diào)節(jié)閥和第五氣體調(diào)節(jié)閥為針閥、蝶閥或球閥；所述的第一流體控制閥、第二流體控制閥、 第三流體控制閥、第四流體控制閥、第五流體控制閥、第六流體控制閥、第七流體控制閥、第八流體控制閥、第九流體控制閥和第十流體控制閥為針閥、蝶閥或球閥；所述的第一氣體調(diào)節(jié)閥、第二氣體調(diào)節(jié)閥、第三氣體調(diào)節(jié)閥、第四氣體調(diào)節(jié)閥、第五氣體調(diào)節(jié)閥、第一流體控制閥、第二流體控制閥、第三流體控制閥、第四流體控制閥、第五流體控制閥、第六流體控制閥、第七流體控制閥、第八流體控制閥、第九流體控制閥和第十流體控制閥為氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門。本發(fā)明的有益效果是該三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎胂?，輸出三次低溫冷量，可?shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，提高系統(tǒng)性能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。圖2為本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第一階段運(yùn)行過程示意圖。圖3為本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第二階段運(yùn)行過程示意圖。圖中1、第一反應(yīng)器，2、第一氣體調(diào)節(jié)閥，3、蒸發(fā)器，4、節(jié)流閥，5、冷凝器，6、第二氣體調(diào)節(jié)閥，7、第二反應(yīng)器，8、第三氣體調(diào)節(jié)閥，9、第三反應(yīng)器，10、第四氣體調(diào)節(jié)閥，11、第五氣體調(diào)節(jié)閥，12、第一加熱及冷卻管道，13、第二加熱及冷卻管道，14、第三加熱及冷卻管道，15、第一流體控制閥，16、第一熱源，17、第二流體控制閥，18、第三流體控制閥，19、第二熱源，20、第四流體控制閥，21、第五流體控制閥，22、第六流體控制閥，23、第七流體控制閥， 24、第八流體控制閥，25、第九流體控制閥，26、第三熱源，27、第十流體控制閥，28、冷凝管道，29、蒸發(fā)管道，30、第一固體吸附劑，31、第二固體吸附劑，32、第三固體吸附劑，33、氣體吸附質(zhì)
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
實(shí)施例一如圖1所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例一，其主要包括管路連接的內(nèi)部設(shè)有第一固體吸附劑30的第一反應(yīng)器1、內(nèi)部設(shè)有第二固體吸附劑31的第二反應(yīng)器 7、內(nèi)部設(shè)有第三固體吸附劑32的第三反應(yīng)器9、蒸發(fā)器3、冷凝器5、第一熱源16、第二熱源 19、第三熱源26 ；第一反應(yīng)器1和蒸發(fā)器3之間的管路上設(shè)有第一氣體調(diào)節(jié)閥2，蒸發(fā)器3 和冷凝器5之間的管路上設(shè)有節(jié)流閥4，冷凝器5和第二反應(yīng)器7之間的管路上設(shè)有第二氣體調(diào)節(jié)閥6，第二反應(yīng)器7和第一反應(yīng)器1之間的管路上設(shè)有第三氣體調(diào)節(jié)閥8，第三反應(yīng)器9和蒸發(fā)器3之間的管路上設(shè)有第四氣體調(diào)節(jié)閥10 ；冷凝器5和第三反應(yīng)器9之間的管路上設(shè)有第五氣體調(diào)節(jié)閥11 ；設(shè)于第一反應(yīng)器1內(nèi)部的第一加熱及冷卻管道12與第一熱源16連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第一流體控制閥15和第二流體控制閥17 ；設(shè)于蒸發(fā)器3內(nèi)部的蒸發(fā)管道29與第一熱源16連接成循環(huán)回路；設(shè)于第二反應(yīng)器7內(nèi)部的第二加熱及冷卻管道13與第二熱源19連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第五流體控制閥21和第六流體控制閥22 ；設(shè)于冷凝器5內(nèi)部的冷凝管道28與第二熱源19連接成循環(huán)回路；第一加熱及冷卻管道12與第二熱源19連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第三流體控制閥18和第四流體控制閥20 ；設(shè)于第三反應(yīng)器9內(nèi)部的第三加熱及冷卻管道14與第三熱源26連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第九流體控制閥25和第十流體控制閥 27 ；第二加熱及冷卻管道13與第三加熱及冷卻管道14連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第七流體控制閥23和第八流體控制閥24 ；在系統(tǒng)中充注有氣體吸附質(zhì)33。第一反應(yīng)器1、第二反應(yīng)器7和第三反應(yīng)器9為釜式反應(yīng)器、球式反應(yīng)器、柱形反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、循環(huán)床或流化床。第一熱源16的溫度低于第二熱源19的溫度，第二熱源19的溫度低于第三熱源26 的溫度；第一熱源16為低溫鹽水、冰漿或CHS溶液；第二熱源19為空氣、環(huán)境水或土壤；第三熱源26為太陽能集熱器、鍋爐、蒸汽或電加熱器。第三熱源26為三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)熱源。第一固體吸附劑30、第二固體吸附劑31和第三固體吸附劑32為金屬鹵化物、金屬氧化物或金屬氫化物；在相同氣體吸附質(zhì)33壓力的穩(wěn)態(tài)條件下，第一固體吸附劑30的溫度低于第二固體吸附劑31的溫度，第二固體吸附劑31的溫度低于第三固體吸附劑32的溫度。氣體吸附質(zhì)33為氨、氫氣、水、二氧化碳或甲醇。蒸發(fā)器3和冷凝器5為板式換熱器、管翅式換熱器、管殼式換熱器或套管式換熱
ο節(jié)流閥4為熱力膨脹閥、U型管、毛細(xì)管或電磁膨脹閥。第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第四氣體調(diào)節(jié)閥10和第五氣體調(diào)節(jié)閥11為針閥、蝶閥或球閥；第一流體控制閥15、第二流體控制閥17、第三流體控制閥18、第四流體控制閥20、第五流體控制閥21、第六流體控制閥22、第七流體控制閥23、 第八流體控制閥24、第九流體控制閥25和第十流體控制閥27為針閥、蝶閥或球閥；第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第四氣體調(diào)節(jié)閥10、第五氣體調(diào)節(jié)閥11、 第一流體控制閥15、第二流體控制閥17、第三流體控制閥18、第四流體控制閥20、第五流體控制閥21、第六流體控制閥22、第七流體控制閥23、第八流體控制閥24、第九流體控制閥25和第十流體控制閥27為氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門。本實(shí)施例中，系統(tǒng)中充注的氣體吸附質(zhì)33為氨，第一反應(yīng)器1中填充的第一固體吸附劑30為BaCl2，第二反應(yīng)器7中填充的第二固體吸附劑31為PbCl2，第三反應(yīng)器9中填充的第三固體吸附劑32為CuCl2。第一熱源16為CHS溶液，溫度為10°C。第二熱源19為空氣，溫度為30°C。第三熱源26為蒸汽，溫度為250°C。本實(shí)施例的操作過程具體如下如圖2所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第一階段運(yùn)行過程，第一階段開啟第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10，關(guān)閉第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11。開啟第三流體控制閥18、第四流體控制閥20，關(guān)閉第一流體控制閥15、第二流體控制閥17。開啟第七流體控制閥23、第八流體控制閥24，關(guān)閉第五流體控制閥21、 第六流體控制閥22、第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，蒸發(fā)器3中的低溫低壓液體制冷劑在第一反應(yīng)器1中的第一固體吸附劑30 和第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32的吸附作用下發(fā)生相變，產(chǎn)生的氣體吸附質(zhì)33分別通過第一氣體調(diào)節(jié)閥2進(jìn)入第一反應(yīng)器1被第一固體吸附劑30吸附，通過第四氣體調(diào)節(jié)閥10進(jìn)入第三反應(yīng)器9被第三固體吸附劑32吸附。第二熱源19依次通過第三流體控制閥18、第一加熱及冷卻管道12和第四流體控制閥20，冷卻第一反應(yīng)器1，使第一固體吸附劑 30處于吸附狀態(tài)。第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32所產(chǎn)生的吸附熱依次通過第三加熱及冷卻管道14、第七流體控制閥23、第二加熱及冷卻管道13和第八流體控制閥24到達(dá)第二反應(yīng)器7中，成為解吸熱，使第二固體吸附劑31處于解吸狀態(tài)，解吸出的氣體吸附質(zhì)33 通過第二氣體調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷凝器5換熱，并通過冷凝管道28向第二熱源19散熱，冷卻成液態(tài)的制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥4成為低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。在此過程中，制冷劑相變吸收蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29向第一熱源16輸出。如圖3所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第二階段運(yùn)行過程，第二階段開啟第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11，關(guān)閉第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10。開啟第一流體控制閥15、第二流體控制閥17，關(guān)閉第三流體控制閥18、第四流體控制閥20。開啟第五流體控制閥21、第六流體控制閥22，關(guān)閉第七流體控制閥23、 第八流體控制閥24。開啟第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，第三熱源26依次通過第九流體控制閥25、第三加熱及冷卻管道14和第十流體控制閥27向第三反應(yīng)器9提供解吸熱，使第三固體吸附劑32處于解吸狀態(tài)，從第三反應(yīng)器9解吸出來的氣體吸附質(zhì)33通過第五氣體調(diào)節(jié)閥11到達(dá)冷凝器5，與冷凝器5內(nèi)的傳熱流體交換熱量，通過冷凝管道28向第二熱源19散熱。第二熱源19依次通過第五流體控制閥21、第二加熱及冷卻管道13和第六流體控制閥22冷卻第二反應(yīng)器7，使第二固體吸附劑31處于吸附狀態(tài)。與此同時(shí)，第一熱源16依次通過第一流體控制閥15、第一加熱及冷卻管道12和第二流體控制閥17向第一反應(yīng)器1提供解吸熱，使第一固體吸附劑30處于解吸狀態(tài)。在此過程中，第一吸附劑30的解吸過程吸收第一加熱及冷卻管道12中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過第一反應(yīng)器1中的第一加熱及冷卻管道12向第一熱源16 輸出。第一反應(yīng)器1通過第三氣體調(diào)節(jié)閥8和第二反應(yīng)器7連接，第一吸附劑30解吸出的氣體吸附質(zhì)33被第二吸附劑31吸附。第三吸附劑32解吸出的氣體吸附質(zhì)33與冷凝器5內(nèi)的傳熱流體交換熱量后冷凝成液態(tài)，同時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥4，成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。第一階段與第二階段循環(huán)交替，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霑r(shí)的三次低溫冷
量輸出°實(shí)施例二 如圖1所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例二，本實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)施例一相同，系統(tǒng)中充注的氣體吸附質(zhì)33為氨，第一反應(yīng)器1中填充的第一固體吸附劑 30為PbCl2，第二反應(yīng)器7中填充的第二固體吸附劑31為MnCl2，第三反應(yīng)器9中填充的第三固體吸附劑32為NiCl2。第一熱源16為低溫鹽水，溫度為0°C。第二熱源19為空氣，溫度為30°C。第三熱源26為鍋爐，溫度為350°C。本實(shí)施例的操作過程具體如下如圖2所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第一階段運(yùn)行過程，第一階段開啟第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10，關(guān)閉第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11。開啟第三流體控制閥18、第四流體控制閥20，關(guān)閉第一流體控制閥15、第二流體控制閥17。開啟第七流體控制閥23、第八流體控制閥24，關(guān)閉第五流體控制閥21、 第六流體控制閥22、第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，蒸發(fā)器3中的低溫低壓液體制冷劑在第一反應(yīng)器1中的第一固體吸附劑30 和第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32的吸附作用下發(fā)生相變，產(chǎn)生的氣體吸附質(zhì)33分別通過第一氣體調(diào)節(jié)閥2進(jìn)入第一反應(yīng)器1被第一固體吸附劑30吸附，通過第四氣體調(diào)節(jié)閥10進(jìn)入第三反應(yīng)器9被第三固體吸附劑32吸附。第二熱源19依次通過第三流體控制閥18、第一加熱及冷卻管道12和第四流體控制閥20，冷卻第一反應(yīng)器1，使第一固體吸附劑 30處于吸附狀態(tài)。第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32所產(chǎn)生的吸附熱依次通過第三加熱及冷卻管道14、第七流體控制閥23、第二加熱及冷卻管道13和第八流體控制閥24到達(dá)第二反應(yīng)器7中，成為解吸熱，使第二固體吸附劑31處于解吸狀態(tài)，解吸出的氣體吸附質(zhì)33 通過第二氣體調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷凝器5換熱，并通過冷凝管道28向第二熱源19散熱，冷卻成液態(tài)的制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥4成為低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。在此過程中，制冷劑相變吸收蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29向第一熱源16輸出。如圖3所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第二階段運(yùn)行過程，第二階段開啟第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11，關(guān)閉第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10。開啟第一流體控制閥15、第二流體控制閥17，關(guān)閉第三流體控制閥18、第四流體控制閥20。開啟第五流體控制閥21、第六流體控制閥22，關(guān)閉第七流體控制閥23、 第八流體控制閥24。開啟第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，第三熱源26依次通過第九流體控制閥25、第三加熱及冷卻管道14和第十流體控制閥27向第三反應(yīng)器9提供解吸熱，使第三固體吸附劑32處于解吸狀態(tài)，從第三反應(yīng)器9解吸出來的氣體吸附質(zhì)33通過第五氣體調(diào)節(jié)閥11到達(dá)冷凝器5，與冷凝器5內(nèi)的傳熱流體交換熱量，通過冷凝管道28向第二熱源19散熱。第二熱源19依次通過第五流體控制閥21、第二加熱及冷卻管道13和第六流體控制閥22冷卻第二反應(yīng)器7，使第二固體吸附劑31處于吸附狀態(tài)。與此同時(shí)，第一熱源16依次通過第一流體控制閥15、第一加熱及冷卻管道12和第二流體控制閥17向第一反應(yīng)器1提供解吸熱，使第一固體吸附劑30處于解吸狀態(tài)。在此過程中，第一吸附劑30的解吸過程吸收第一加熱及冷卻管道12中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過第一反應(yīng)器1中的第一加熱及冷卻管道12向第一熱源16 輸出。第一反應(yīng)器1通過第三氣體調(diào)節(jié)閥8和第二反應(yīng)器7連接，第一吸附劑30解吸出的氣體吸附質(zhì)33被第二吸附劑31吸附。第三吸附劑32解吸出的氣體吸附質(zhì)33與冷凝器5 內(nèi)的傳熱流體交換熱量后冷凝成液態(tài)，同時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥4，成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。第一階段與第二階段循環(huán)交替，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霑r(shí)的三次低溫冷
量輸出°實(shí)施例三如圖1所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例三，本實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)施例一相同，系統(tǒng)中充注的氣體吸附質(zhì)33為氨，第一反應(yīng)器1中填充的第一固體吸附劑 30為BaCl2，第二反應(yīng)器7中填充的第二固體吸附劑31為PbCl2，第三反應(yīng)器9中填充的第三固體吸附劑32為CoCl2。第一熱源16為低溫鹽水，溫度為0°C。第二熱源19為環(huán)境水， 溫度為20°C。第三熱源26為太陽能集熱器，溫度為250°C。本實(shí)施例的操作過程具體如下如圖2所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第一階段運(yùn)行過程，第一階段開啟第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10，關(guān)閉第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11。開啟第三流體控制閥18、第四流體控制閥20，關(guān)閉第一流體控制閥15、第二流體控制閥17。開啟第七流體控制閥23、第八流體控制閥24，關(guān)閉第五流體控制閥21、 第六流體控制閥22、第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，蒸發(fā)器3中的低溫低壓液體制冷劑在第一反應(yīng)器1中的第一固體吸附劑30 和第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32的吸附作用下發(fā)生相變，產(chǎn)生的氣體吸附質(zhì)33分別通過第一氣體調(diào)節(jié)閥2進(jìn)入第一反應(yīng)器1被第一固體吸附劑30吸附，通過第四氣體調(diào)節(jié)閥10進(jìn)入第三反應(yīng)器9被第三固體吸附劑32吸附。第二熱源19依次通過第三流體控制閥18、第一加熱及冷卻管道12和第四流體控制閥20，冷卻第一反應(yīng)器1，使第一固體吸附劑 30處于吸附狀態(tài)。第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32所產(chǎn)生的吸附熱依次通過第三加熱及冷卻管道14、第七流體控制閥23、第二加熱及冷卻管道13和第八流體控制閥24到達(dá)第二反應(yīng)器7中，成為解吸熱，使第二固體吸附劑31處于解吸狀態(tài)，解吸出的氣體吸附質(zhì)33 通過第二氣體調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷凝器5換熱，并通過冷凝管道28向第二熱源19散熱，冷卻成液態(tài)的制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥4成為低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。在此過程中，制冷劑相變吸收蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29向第一熱源16輸出。如圖3所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第二階段運(yùn)行過程，第二階段開啟第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11，關(guān)閉第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10。開啟第一流體控制閥15、第二流體控制閥17，關(guān)閉第三流體控制閥18、第四流體控制閥20。開啟第五流體控制閥21、第六流體控制閥22，關(guān)閉第七流體控制閥23、 第八流體控制閥24。開啟第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，第三熱源26依次通過第九流體控制閥25、第三加熱及冷卻管道14和第十流體控制閥27向第三反應(yīng)器9提供解吸熱，使第三固體吸附劑32處于解吸狀態(tài)，從第三反應(yīng)器9解吸出來的氣體吸附質(zhì)33通過第五氣體調(diào)節(jié)閥11到達(dá)冷凝器5，與冷凝器5內(nèi)的傳熱流體交換熱量，通過冷凝管道28向第二熱源19散熱。第二熱源19依次通過第五流體控制閥21、第二加熱及冷卻管道13和第六流體控制閥22冷卻第二反應(yīng)器7，使第二固體吸附劑31處于吸附狀態(tài)。與此同時(shí)，第一熱源16依次通過第一流體控制閥15、第一加熱及冷卻管道12和第二流體控制閥17向第一反應(yīng)器1提供解吸熱，使第一固體吸附劑30處于解吸狀態(tài)。在此過程中，第一吸附劑30的解吸過程吸收第一加熱及冷卻管道12中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過第一反應(yīng)器1中的第一加熱及冷卻管道12向第一熱源16 輸出。第一反應(yīng)器1通過第三氣體調(diào)節(jié)閥8和第二反應(yīng)器7連接，第一吸附劑30解吸出的氣體吸附質(zhì)33被第二吸附劑31吸附。第三吸附劑32解吸出的氣體吸附質(zhì)33與冷凝器5 內(nèi)的傳熱流體交換熱量后冷凝成液態(tài)，同時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥4，成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。第一階段與第二階段循環(huán)交替，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霑r(shí)的三次低溫冷
量輸出°實(shí)施例四如圖1所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例四，本實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)施例一相同，系統(tǒng)中充注的氣體吸附質(zhì)33為氨，第一反應(yīng)器1中填充的第一固體吸附劑 30為BaCl2，第二反應(yīng)器7中填充的第二固體吸附劑31為ZnCl2，第三反應(yīng)器9中填充的第三固體吸附劑32為FeCl2。第一熱源16為CHS溶液，溫度為10°C。第二熱源19為環(huán)境水， 溫度為20°C。第三熱源26為電加熱器，溫度為220°C。本實(shí)施例的操作過程具體如下如圖2所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第一階段運(yùn)行過程，第一階段開啟第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10，關(guān)閉第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11。開啟第三流體控制閥18、第四流體控制閥20，關(guān)閉第一流體控制閥15、第二流體控制閥17。開啟第七流體控制閥23、第八流體控制閥24，關(guān)閉第五流體控制閥21、 第六流體控制閥22、第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，蒸發(fā)器3中的低溫低壓液體制冷劑在第一反應(yīng)器1中的第一固體吸附劑30 和第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32的吸附作用下發(fā)生相變，產(chǎn)生的氣體吸附質(zhì)33分別通過第一氣體調(diào)節(jié)閥2進(jìn)入第一反應(yīng)器1被第一固體吸附劑30吸附，通過第四氣體調(diào)節(jié)閥10進(jìn)入第三反應(yīng)器9被第三固體吸附劑32吸附。第二熱源19依次通過第三流體控制閥18、第一加熱及冷卻管道12和第四流體控制閥20，冷卻第一反應(yīng)器1，使第一固體吸附劑 30處于吸附狀態(tài)。第三反應(yīng)器9中的第三固體吸附劑32所產(chǎn)生的吸附熱依次通過第三加熱及冷卻管道14、第七流體控制閥23、第二加熱及冷卻管道13和第八流體控制閥24到達(dá)第二反應(yīng)器7中，成為解吸熱，使第二固體吸附劑31處于解吸狀態(tài)，解吸出的氣體吸附質(zhì)33 通過第二氣體調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入冷凝器5換熱，并通過冷凝管道28向第二熱源19散熱，冷卻成液態(tài)的制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥4成為低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。在此過程中，制冷劑相變吸收蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過蒸發(fā)器3中的蒸發(fā)管道29向第一熱源16輸出。如圖3所示的本發(fā)明三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的第二階段運(yùn)行過程，第二階段開啟第三氣體調(diào)節(jié)閥8、第五氣體調(diào)節(jié)閥11，關(guān)閉第一氣體調(diào)節(jié)閥2、第二氣體調(diào)節(jié)閥6、第四氣體調(diào)節(jié)閥10。開啟第一流體控制閥15、第二流體控制閥17，關(guān)閉第三流體控制閥18、第四流體控制閥20。開啟第五流體控制閥21、第六流體控制閥22，關(guān)閉第七流體控制閥23、 第八流體控制閥24。開啟第九流體控制閥25、第十流體控制閥27。此時(shí)，第三熱源26依次通過第九流體控制閥25、第三加熱及冷卻管道14和第十流體控制閥27向第三反應(yīng)器9提供解吸熱，使第三固體吸附劑32處于解吸狀態(tài)，從第三反應(yīng)器9解吸出來的氣體吸附質(zhì)33通過第五氣體調(diào)節(jié)閥11到達(dá)冷凝器5，與冷凝器5內(nèi)的傳熱流體交換熱量，通過冷凝管道28向第二熱源19散熱。第二熱源19依次通過第五流體控制閥21、第二加熱及冷卻管道13和第六流體控制閥22冷卻第二反應(yīng)器7，使第二固體吸附劑31處于吸附狀態(tài)。與此同時(shí)，第一熱源16依次通過第一流體控制閥15、第一加熱及冷卻管道12和第二流體控制閥17向第一反應(yīng)器1提供解吸熱，使第一固體吸附劑30處于解吸狀態(tài)。在此過程中，第一吸附劑30的解吸過程吸收第一加熱及冷卻管道12中傳熱流體的熱量，產(chǎn)生制冷效果，冷量通過第一反應(yīng)器1中的第一加熱及冷卻管道12向第一熱源16 輸出。第一反應(yīng)器1通過第三氣體調(diào)節(jié)閥8和第二反應(yīng)器7連接，第一吸附劑30解吸出的氣體吸附質(zhì)33被第二吸附劑31吸附。第三吸附劑32解吸出的氣體吸附質(zhì)33與冷凝器5 內(nèi)的傳熱流體交換熱量后冷凝成液態(tài)，同時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥4，成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器3。第一階段與第二階段循環(huán)交替，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霑r(shí)的三次低溫冷
量輸出°以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于主要包括管路連接的內(nèi)部設(shè)有第一固體吸附劑(30)的第一反應(yīng)器(1)、內(nèi)部設(shè)有第二固體吸附劑(31)的第二反應(yīng)器(7)、內(nèi)部設(shè)有第三固體吸附劑(32)的第三反應(yīng)器(9)、蒸發(fā)器(3)、冷凝器(5)、第一熱源(16)、第二熱源(19)、第三熱源(26)；所述的第一反應(yīng)器(1)和蒸發(fā)器(3)之間的管路上設(shè)有第一氣體調(diào)節(jié)閥(2)，蒸發(fā)器(3)和冷凝器(5)之間的管路上設(shè)有節(jié)流閥(4)，所述的冷凝器(5)和第二反應(yīng)器(7)之間的管路上設(shè)有第二氣體調(diào)節(jié)閥(6)，第二反應(yīng)器(7)和第一反應(yīng)器(1) 之間的管路上設(shè)有第三氣體調(diào)節(jié)閥(8)，所述的第三反應(yīng)器(9)和蒸發(fā)器(3)之間的管路上設(shè)有第四氣體調(diào)節(jié)閥(10)；所述的冷凝器(5)和第三反應(yīng)器(9)之間的管路上設(shè)有第五氣體調(diào)節(jié)閥(11)；設(shè)于第一反應(yīng)器(1)內(nèi)部的第一加熱及冷卻管道(12)與第一熱源(16)連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第一流體控制閥(15)和第二流體控制閥(17)；設(shè)于蒸發(fā)器(3)內(nèi)部的蒸發(fā)管道(29)與第一熱源(16)連接成循環(huán)回路；設(shè)于第二反應(yīng)器(7)內(nèi)部的第二加熱及冷卻管道(13)與第二熱源(19)連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第五流體控制閥(21)和第六流體控制閥(22)；設(shè)于冷凝器(5)內(nèi)部的冷凝管道(28)與第二熱源(19)連接成循環(huán)回路；所述的第一加熱及冷卻管道(12)與第二熱源(19)連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第三流體控制閥(18)和第四流體控制閥(20)；設(shè)于第三反應(yīng)器 (9)內(nèi)部的第三加熱及冷卻管道(14)與第三熱源(26)連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第九流體控制閥(25)和第十流體控制閥(27)；所述的第二加熱及冷卻管道(13)與所述的第三加熱及冷卻管道(14)連接成循環(huán)回路，且之間的管路上設(shè)有第七流體控制閥(23) 和第八流體控制閥(24)；在系統(tǒng)中充注有所述的氣體吸附質(zhì)(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一反應(yīng)器 (1)、第二反應(yīng)器(7)和第三反應(yīng)器(9)為釜式反應(yīng)器、球式反應(yīng)器、柱形反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、循環(huán)床或流化床。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一熱源(16) 的溫度低于第二熱源(19)的溫度，第二熱源(19)的溫度低于第三熱源(26)的溫度；所述的第一熱源(16)為低溫鹽水、冰漿或CHS溶液；所述的第二熱源(19)為空氣、環(huán)境水或土壤；所述的第三熱源(26)為太陽能集熱器、鍋爐、蒸汽或電加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第三熱源(26) 為三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一固體吸附劑(30)、第二固體吸附劑(31)和第三固體吸附劑(32)為金屬鹵化物、金屬氧化物或金屬氫化物；在相同氣體吸附質(zhì)(33)壓力的穩(wěn)態(tài)條件下，所述的第一固體吸附劑(30)的溫度低于第二固體吸附劑(31)的溫度，第二固體吸附劑(31)的溫度低于第三固體吸附劑(32)的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體吸附質(zhì) (33)為氨、氫氣、水、二氧化碳或甲醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸發(fā)器(3)和冷凝器(5)為板式換熱器、管翅式換熱器、管殼式換熱器或套管式換熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)流閥(4)為熱力膨脹閥、U型管、毛細(xì)管或電磁膨脹閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的第一氣體調(diào)節(jié)閥(2)、第二氣體調(diào)節(jié)閥(6)、第三氣體調(diào)節(jié)閥(8)、第四氣體調(diào)節(jié)閥(10)和第五氣體調(diào)節(jié)閥 (11)為針閥、蝶閥或球閥；所述的第一流體控制閥(15)、第二流體控制閥(17)、第三流體控制閥(18)、第四流體控制閥(20)、第五流體控制閥(21)、第六流體控制閥(22)、第七流體控制閥(23)、第八流體控制閥(24)、第九流體控制閥(25)和第十流體控制閥(27)為針閥、蝶閥或球閥；所述的第一氣體調(diào)節(jié)閥(2)、第二氣體調(diào)節(jié)閥(6)、第三氣體調(diào)節(jié)閥(8)、第四氣體調(diào)節(jié)閥(10)、第五氣體調(diào)節(jié)閥(11)、第一流體控制閥(15)、第二流體控制閥(17)、第三流體控制閥(18)、第四流體控制閥(20)、第五流體控制閥(21)、第六流體控制閥(22)、第七流體控制閥(23)、第八流體控制閥(24)、第九流體控制閥(25)和第十流體控制閥(27)為氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，特別是一種三效吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明中，蒸發(fā)器通過節(jié)流閥和冷凝器連接，冷凝器和第二反應(yīng)器、第三反應(yīng)器連接，蒸發(fā)器和第一反應(yīng)器、第三反應(yīng)器連接，第二反應(yīng)器和第一反應(yīng)器連接，第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和第三反應(yīng)器中均填充有固體吸附劑，均安裝有不同的加熱及冷卻管道，冷凝器安裝有冷凝管道，蒸發(fā)器安裝有蒸發(fā)管道，且系統(tǒng)中充注有氣體吸附質(zhì)，加熱及冷卻管道、冷凝管道、蒸發(fā)管道均和不同熱源連接成循環(huán)回路。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)在單次高溫?zé)崃枯斎霑r(shí)的多次冷量輸出，提高系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷。
文檔編號(hào)F25B41/06GK102494432SQ20111041077
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者朱曄, 汪城 申請人:常州大學(xué)