混合型吸收-壓縮冷卻的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)想混合型吸收-壓縮冷卻機(jī)包括：一個(gè)在初級蒸發(fā)器(102a)中通過從冷凝初級冷卻劑中的待冷卻介質(zhì)吸收熱量從而提供制冷效果的蒸汽壓縮系統(tǒng)，和一個(gè)與蒸汽壓縮系統(tǒng)有效互通的通過壓縮機(jī)（104a）來接收初級冷卻劑蒸汽的蒸汽吸收系統(tǒng)，這些蒸汽被次級蒸發(fā)器（106a）中的冷凝次級冷卻劑冷卻，用來提供將會(huì)循環(huán)至蒸汽壓縮系統(tǒng)的冷凝初級冷卻劑。目前發(fā)明的混合型吸收-壓縮冷卻機(jī)與傳統(tǒng)冷卻機(jī)相比，更為節(jié)能并且具有更高性能系數(shù)（COP）。
【專利說明】混合型吸收-壓縮冷卻機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該項(xiàng)發(fā)明涉及一種提供制冷的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]制冷過程被廣泛用于工業(yè)如:液化氧氣、氮?dú)?、丙烷和甲烷，凈化水分的壓縮空氣，在上油、石化、化學(xué)過程中保持低工藝溫度，以及在冶金工業(yè)中對金屬進(jìn)行回火。通常用來實(shí)現(xiàn)制冷的制冷設(shè)備廣泛采用蒸汽壓縮法或蒸汽吸收法。這些設(shè)備利用液體或者鹽類來吸收工作流體的蒸汽并且實(shí)現(xiàn)加熱或者冷卻的效果。
[0003]蒸汽吸收制冷機(jī)設(shè)備采用熱驅(qū)動(dòng)，即采用廢物源或者是太陽能集熱器的熱量來驅(qū)動(dòng)周期，而非機(jī)械能；然而，蒸汽吸收制冷機(jī)設(shè)備使用機(jī)械輸入的高級能(電能)。因此，吸收制冷機(jī)設(shè)備和壓縮制冷機(jī)設(shè)備之間基本的區(qū)別是壓縮制冷機(jī)采用電動(dòng)機(jī)來運(yùn)行壓縮機(jī)從而提高致冷劑蒸汽的壓強(qiáng)，而吸收制冷機(jī)采用熱量來壓縮致冷劑蒸汽從而實(shí)現(xiàn)高壓強(qiáng)。由此，鑒于吸收制冷機(jī)采用低級廢熱，節(jié)約電能，和使用非臭氧消耗制冷劑(水)，它更加地經(jīng)濟(jì)環(huán)保；然而，鑒于壓縮制冷機(jī)設(shè)備的更高的性能系數(shù)(C0P)，它則更加受到青睞。
[0004]出于對環(huán)境的擔(dān)憂，節(jié)能的必要性不斷被強(qiáng)調(diào)，從而帶動(dòng)了節(jié)能制冷系統(tǒng)的發(fā)展。發(fā)展經(jīng)濟(jì)有效的提供制冷系統(tǒng)正在吸引越來越多的注意。因此，鑒于吸收制冷機(jī)設(shè)備的節(jié)能環(huán)保特性，它們在工業(yè)應(yīng)用中比常規(guī)壓縮制冷機(jī)設(shè)備更受到青睞。然而，在制冷系統(tǒng)中，當(dāng)希望得到零下的蒸發(fā)溫度，適用壓縮制冷機(jī)設(shè)備，但是同時(shí)也會(huì)損耗大量的能量，然而吸收制冷機(jī)設(shè)備無法提供零下的蒸發(fā)溫度。此外，當(dāng)流通冷卻水溫度高于40°C時(shí)，不能使用基于溴化鋰和水的吸收制冷機(jī)。
[0005]在最新的針對解決上述問題的發(fā)展中，吸收制冷機(jī)和壓縮制冷機(jī)被結(jié)合起來以用最低的能量成本來提供冷卻。由此設(shè)計(jì)的這種混合型制冷機(jī)，在費(fèi)用昂貴的高峰負(fù)荷時(shí)運(yùn)行吸收制冷機(jī)，在費(fèi)用低廉的低峰負(fù)荷時(shí)運(yùn)行壓縮制冷機(jī)，從而提供一個(gè)更加經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)?；旌闲臀?壓縮制冷機(jī)的一個(gè)基本制冷周期使用低溫液態(tài)制冷劑從水，空氣或者其他任何待冷卻物中吸收熱量，并且在蒸發(fā)段中轉(zhuǎn)化成汽相。接著，制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)或者發(fā)電器壓縮到一個(gè)高氣壓，在冷凝器部分通過向外界環(huán)境排除熱量變回液體，然后擴(kuò)展成為也液體和蒸汽的低壓混合物回到蒸發(fā)段，從而重復(fù)該周期。
[0006]過去，為提供帶有制冷效果的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)進(jìn)行了一些嘗試。一些披露在下面的先有技術(shù)中列出:
[0007]美國專利7765823披露了采用由至少一種制冷劑和至少一種離子液體組成的制冷劑對的混合型蒸汽壓縮-吸收冷卻或加熱系統(tǒng)。該設(shè)備包括:一形成制冷劑和吸收劑混合物的吸收器，一加熱混合物并且分離冷卻劑蒸汽的發(fā)生器，一接收蒸汽并且使其冷凝至液體的冷凝器，一用于降低液態(tài)制冷劑壓力從而形成液體和蒸汽冷卻劑混合物的減壓裝置，一用于接收混合物來蒸發(fā)剩余液體并且提供第一部分和第二部分制冷劑蒸汽的蒸發(fā)器，一用于接收第一部分蒸汽并且提高其壓力且傳輸至冷凝器的壓縮機(jī)，一用于傳輸?shù)诙糠终羝涟▎我换蚨嚯x子液體吸收器的導(dǎo)管。[0008]美國專利7624588披露了使用工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫蒸汽和介質(zhì)溫度水作為熱源的混合型壓縮-吸收制冷機(jī)。該制冷機(jī)包括:一采用高溫蒸汽來和制冷劑交換熱量的高溫發(fā)生器；一采用在高溫發(fā)生器中產(chǎn)生的用來與冷卻劑交換熱量的制冷劑系統(tǒng)冷凝熱的低溫發(fā)生器；一采用中溫水來和冷卻劑交換熱量的發(fā)生器；一用于冷凝冷卻劑的混合型冷凝器；一使用冷凝冷卻劑汽化潛伏熱來獲得冷卻水的蒸發(fā)器；和一接收濃溶液和吸收制冷劑蒸汽來產(chǎn)生稀溶液的吸收器。
[0009]美國專利3824804披露了一種結(jié)合了壓縮型制冷設(shè)備和吸收型制冷設(shè)備的制冷機(jī)器。該壓縮型制冷設(shè)備包括串聯(lián)在一起形成第一閉合環(huán)路的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器。該吸收型制冷設(shè)備包括串聯(lián)在一起形成第二閉合環(huán)路的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器。吸收設(shè)備的發(fā)生器和蒸發(fā)器形成了熱交換器。通過結(jié)合發(fā)生器和壓縮機(jī)到一個(gè)單元，在壓縮機(jī)的排出閥可以實(shí)現(xiàn)降溫。
[0010]上述披露的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)都是復(fù)雜的并且在零度以下的蒸發(fā)溫度不具可操作性。因此，具有簡單結(jié)構(gòu)，能提供較高性能系數(shù)(COP)和實(shí)現(xiàn)節(jié)能，能適應(yīng)廣泛操作條件和零度以下的蒸發(fā)溫度的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)越來越被需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明目的
[0012]該發(fā)明的一個(gè)目的是為了提供一種以低能量輸入來實(shí)現(xiàn)高性能系數(shù)(COP)的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)。
[0013]該發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能夠節(jié)約電能和減少對電網(wǎng)電力總依賴的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)。
[0014]該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種在各種制冷溫度，包括零下條件下能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)能源利用的混合型吸收-壓縮制冷`機(jī)。
[0015]此外，該發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種適合廣泛運(yùn)行條件和零下蒸發(fā)溫度的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)。
[0016]依照本發(fā)明，所提供的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)具有:
[0017]`一蒸汽壓縮系統(tǒng)，包括:
[0018]?一適用于通過從待冷卻介質(zhì)中吸收熱量來蒸發(fā)冷凝初級冷卻劑從而提供制冷的初級蒸發(fā)器；
[0019]?一與所述初級蒸發(fā)器互通的用于接收初級冷卻劑蒸汽的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)適應(yīng)于產(chǎn)生高壓初級制冷劑蒸汽；
[0020]`一與所述蒸汽壓縮系統(tǒng)有效互通的用來接收高壓初級冷卻蒸汽的蒸汽吸收系統(tǒng)，該蒸汽吸收系統(tǒng)包括:
[0021]?一通過蒸發(fā)器管道來接收高壓初級冷卻劑蒸汽的次級蒸發(fā)器，所述次級蒸發(fā)器擁有第一次噴撒，意味著在低溫條件下在所述次級蒸發(fā)器噴撒濃縮的次級冷卻劑，這其中，所述次級蒸發(fā)器適用于從高壓初級冷卻蒸汽中吸收熱量用于蒸發(fā)濃縮的次級冷卻劑，以此來產(chǎn)生冷凝初級冷卻劑和次級冷卻劑蒸汽；
[0022]?一和所述次級蒸發(fā)器有效互通，用于接收次級冷卻劑蒸汽的吸收器，所述吸收器擁有第二次噴撒，意味著在所述吸收器噴撒濃縮的溴化鋰(L1-Br)溶液，這其中，所述吸收器適用于在濃縮的溴化鋰溶液中吸收次級冷卻劑蒸汽來產(chǎn)生稀釋的溴化鋰溶液。
[0023]典型地，依照本發(fā)明，來自所述次級蒸發(fā)器的冷凝初級冷卻劑通過膨脹閥被輸送到所述初級蒸發(fā)器。
[0024]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，來自所述吸收器的稀釋溴化鋰溶液通過穿過低溫?zé)峤粨Q器，高溫?zé)峤粨Q器，排水熱交換器和熱回收裝置中至少一個(gè)裝置而被加熱，從而獲得加熱后的稀釋溴化鋰溶液。
[0025]典型地，依照本發(fā)明，加熱的稀釋溴化鋰溶液通過高溫發(fā)生器和低溫發(fā)生器中至少一個(gè)裝置的熱輸入形式的濃縮，從而獲得加熱后的稀釋溴化鋰溶液和次級冷卻蒸汽。 [0026]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，次級冷卻蒸汽通過被所述低溫發(fā)生器和所述排水熱交換器中至少一個(gè)裝置冷卻，從而獲得部分冷凝的次級冷卻劑。
[0027]典型地，依照本發(fā)明，該部分冷凝的次級冷卻劑進(jìn)一步被冷凝器冷凝，從而得到冷凝的次級冷卻劑。
[0028]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，加熱后的濃縮溴化鋰溶液通過被所述低溫?zé)峤粨Q器和所述高溫?zé)峤粨Q器中至少一個(gè)裝置冷卻，從而獲得濃縮的溴化鋰溶液。
[0029]依照本發(fā)明，提供了一種產(chǎn)生制冷效果的方法，該方法包括以下步驟:
[0030]?在蒸汽壓縮系統(tǒng)中通過從待冷卻物中吸收熱量來提供制冷從而在初級蒸發(fā)器中蒸發(fā)冷凝的初級冷卻劑，以此來獲得冷卻的物和初級冷卻劑蒸汽；
[0031]?在壓縮機(jī)中壓縮初級冷卻劑蒸汽來獲得高壓初級冷卻劑蒸汽；
[0032]?通過蒸汽吸收系統(tǒng)的次級蒸發(fā)器管道來接收高壓初級冷卻劑蒸汽；
[0033]?通過吸收低壓條件下所述次級蒸發(fā)器中的冷凝次級冷卻劑中的高壓初級冷卻劑蒸汽的熱量來提供進(jìn)一步冷卻，從而獲得冷凝初級冷卻劑和次級冷卻劑蒸汽；
[0034]?吸收在吸收器中噴撒的濃縮溴化鋰溶液的次級冷卻劑蒸汽，從而產(chǎn)生稀釋的溴化鋰溶液；
[0035]?把冷凝初級冷卻劑通過膨脹閥再循環(huán)到所述初級蒸發(fā)器中，從而完成冷卻周期。
[0036]典型地，依照本發(fā)明，該方法包括了從四氟乙烷(R134a)，二氯三氟乙烷(R123)，三氟乙烷(R143a)和二氧化碳(R744)中選取初級冷卻劑的步驟。
[0037]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，該方法包括采用水作為次級冷卻劑的步驟。
[0038]典型地，依照本發(fā)明，該方法包括加熱稀釋的溴化鋰溶液使其離開吸收器的步驟。
[0039]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，該方法包括濃縮加熱后的稀釋溴化鋰溶液從而獲得加熱后的濃縮溴化鋰溶液和次級冷卻劑蒸汽的步驟。
[0040]典型地，依照本發(fā)明，該方法包括冷卻加熱后的濃縮溴化鋰溶液的步驟。
[0041]優(yōu)選地，依照本發(fā)明，該方法包括冷卻和冷凝次級冷卻劑蒸汽從而獲得冷凝的次級冷卻劑的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]現(xiàn)在，借助附圖來描述該發(fā)明，其中:
[0043]圖1展示了依照本發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)的實(shí)例；
[0044]圖2展示了依照本發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)的另一實(shí)例；[0045]圖3展示了依照本發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)的又一實(shí)例；
[0046]圖4展示了依照本發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)的再一實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0047]現(xiàn)在，根據(jù)附圖來描述該發(fā)明，并且附圖不限制發(fā)明的范圍和界限。描述完全以舉例和說明的形式提供。
[0048]本發(fā)明設(shè)想混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，它包括了一個(gè)蒸汽壓縮系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過從冷凝初級冷卻劑的待冷卻物中吸收熱量從而在初級蒸發(fā)器中提供制冷效果，這里用到的冷凝初級冷卻劑通常是從四氟乙烷(R134a)、二氯三氟乙烷(R123)、三氟乙烷(R143a)和二氧化碳(R744)中選出的；還包含一個(gè)蒸汽吸收系統(tǒng)，該系統(tǒng)與蒸汽壓縮系統(tǒng)有效互通，通過壓縮機(jī)來接收初級冷卻劑蒸汽，這些蒸汽被以水為代表的冷凝次級冷卻劑冷卻，用來提供將會(huì)循環(huán)至蒸汽壓縮系統(tǒng)的冷凝初級冷卻劑。目前發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)與傳統(tǒng)制冷機(jī)相比，更為節(jié)能并且具有更高性能系數(shù)(C0P)。
[0049]目前發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)包括:初級蒸發(fā)器102、壓縮機(jī)104、次級蒸發(fā)器106、冷凝器112、低壓吸收器108、膨脹閥110、低溫?zé)峤粨Q器114、排水熱交換器116、高溫?zé)峤粨Q器118、高溫發(fā)生器122和低溫發(fā)生器126以及一個(gè)選配的熱回收機(jī)120。本發(fā)明的多種通過圖1-4展示的實(shí)例如下面所描述；其中上述所列部件分別專門用字母a、b、c和d在圖1、2、3和4中標(biāo)注。
[0050]目前發(fā)明的制冷機(jī)有:第一個(gè)循環(huán)包括初級蒸發(fā)器102、壓縮機(jī)104、次級蒸發(fā)器106和膨脹閥110 ;第二個(gè)循環(huán)包括冷凝器112、次級蒸發(fā)器106和低壓吸收器108。第一個(gè)循環(huán)和第二個(gè)循環(huán)共同組成一個(gè)蒸汽壓縮系統(tǒng)和一個(gè)蒸汽吸收系統(tǒng)，其中蒸汽壓縮系統(tǒng)包括初級蒸發(fā)器102、壓縮機(jī)104和膨脹閥110，蒸汽吸收系統(tǒng)包括冷凝器112、次級蒸發(fā)器106和低壓吸收器108。在蒸汽壓縮系統(tǒng)中，初級蒸發(fā)器102接收冷凝初級冷卻劑，這種冷卻劑通常是從四氟乙烷(R134a)、二氯三氟乙烷(R123)、三氟乙烷(R143a)和二氧化碳(R744)中特出的。冷凝初級冷卻劑從初級蒸發(fā)器102的膛內(nèi)的待冷卻介質(zhì)吸收熱量，形成初級冷卻劑蒸汽。初級冷卻劑蒸汽從初級蒸發(fā)器102被傳輸?shù)綁嚎s機(jī)104，并且在這里壓力升高以提供高壓初級冷卻劑蒸汽。高壓初級冷卻劑蒸汽通過蒸汽吸收系統(tǒng)的次級蒸發(fā)器106被接收。在低壓條件下的蒸汽吸收系統(tǒng)中，從冷凝器112接收到的低溫冷凝次級冷卻劑，典型如水，通過第一種噴撒方式被噴撒在次級蒸發(fā)器106上(未在圖中顯示)。冷凝次級冷卻劑從高壓初級冷卻劑蒸汽中吸收熱量，產(chǎn)生次級冷卻劑蒸汽由此冷卻高壓初級冷卻劑蒸汽從而提供冷卻的冷凝初級冷卻劑。冷卻的冷凝初級冷卻劑通過次級蒸發(fā)器106的管道釋放，并且通過膨脹閥110再循環(huán)到控制冷卻的冷凝初級冷卻劑流量的初級蒸發(fā)器102。當(dāng)通過膨脹閥110時(shí)，冷凝初級冷卻劑經(jīng)歷壓力上的驟減，導(dǎo)致部分冷凝初級冷卻劑的快速蒸發(fā)從而使得液汽混合物降低溫度。該冷的液汽混合物再循環(huán)至初級蒸發(fā)器102從而完成第一個(gè)循環(huán)。
[0051]次級冷卻劑蒸汽被濃縮的制冷-吸收劑(約63%)吸收，通常是溴化鋰(LiBr)/水，通過第二種噴撒方式噴撒在低壓吸收器108上(未在圖中顯示)，其中低壓吸收器108與次級蒸發(fā)器106有效互通用以接收次級制冷劑蒸汽。由此，產(chǎn)生了稀釋的制冷-吸收劑(約57%)并且完成第二個(gè)循環(huán)。為了除去在低壓吸收器108中進(jìn)行的制冷劑蒸汽吸收過程中產(chǎn)生的稀釋熱量，溫度在50-60°C之間的冷卻水通過線路132在低壓吸收器108的管道中循環(huán)。在混合型制冷機(jī)的啟動(dòng)過程中，通過循環(huán)線路130，水被噴撒在次級蒸發(fā)器106上。由此獲得的稀釋制冷-吸收劑是由低壓吸收器108釋放的，并且在再循環(huán)至低壓吸收器108前經(jīng)過濃縮。
[0052]稀釋的制冷-吸收劑，在離開低壓吸收器108后，首先被低溫?zé)峤粨Q器114，排水熱交換器116，高溫?zé)峤粨Q器118和熱回收機(jī)120中的至少一個(gè)裝置加熱。加熱的稀釋制冷-吸收劑隨后被高溫發(fā)生器122和低溫發(fā)生器126中的至少一個(gè)裝置濃縮。圖1-4說明了依照本發(fā)明的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)不同實(shí)例，其中實(shí)例根據(jù)稀釋的制冷-吸收劑離開低壓吸收器108后，加熱和濃縮方式的不同而變化。
[0053]圖1說明了本發(fā)明的第一種混合型制冷機(jī)實(shí)例；在圖1中，實(shí)例由數(shù)字100代表。在混合型制冷機(jī)100中，離開吸收器108a的稀釋制冷-吸收劑可以分為兩個(gè)分流，第一分流流入低溫?zé)峤粨Q器114a，第二分流流入排水熱交換器116a，稀釋制冷-吸收劑在此獲得熱量從而被部分加熱。部分加熱的第一分流從低溫?zé)峤粨Q器114a被高溫?zé)峤粨Q器118a接收，部分加熱的第二分流從排水熱交換器116a被熱回收機(jī)120a接收。在高溫?zé)峤粨Q器118a和熱回收機(jī)120a中，稀釋制冷-吸收劑的部分加熱的第一分流和部分加熱的第二分流被進(jìn)一步加熱，用以提供稀釋制冷-吸收劑的加熱的第一分流和加熱的第二分流。稀釋制冷-吸收劑的加熱的第一分流和加熱的第二分流在結(jié)合后被傳送到高溫發(fā)生器122a。高溫發(fā)生器122a適用于利用熱量輸入煮沸從線路128a接收到的加熱的稀釋制冷-吸收劑，用以蒸發(fā)來自于稀釋制冷-吸收劑的冷卻劑以及提供加熱的適度濃縮的制冷-吸收劑和次級冷卻劑蒸汽。加熱的適度濃縮的制冷-吸收劑再循環(huán)時(shí)通過高溫?zé)峤粨Q器118a，并且在此丟棄一部分熱量給稀釋制冷-吸收劑部分加熱的第一分流，以此來獲得部分加熱的適度濃縮的制冷-吸收劑。
[0054]低溫發(fā)生器126a通過線路124接收部分加熱的適度濃縮的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑蒸汽，將其作為熱源進(jìn)一步濃縮部分加熱并適度濃縮的制冷劑-吸收劑溶液。部分加熱適度濃縮的制冷劑-吸收劑溶液提取了次級制冷劑蒸汽的熱量，以提供濃縮了的、部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑冷凝水。濃縮了的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液在低溫?zé)峤粨Q器114a內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，并且在此將熱量釋放給稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流，變成濃縮的制冷劑-吸收劑溶液后被噴散到吸收器108中。次級制冷劑冷凝水在排水熱交換器116a中循環(huán)流動(dòng)，并在此將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二分流，以提供冷卻了的次級制冷劑冷凝水。將該冷卻了的次級制冷劑冷凝水傳輸?shù)嚼淠?12a中，并在此進(jìn)一步濃縮以提供低溫濃縮的次級制冷劑，然后被噴撒到次級蒸發(fā)器106a中，從而完成第二次循環(huán)。
[0055]在混合型制冷機(jī)100中，裝配熱回收機(jī)120a以從余熱輸入源128、從離開高溫發(fā)生器122a的地方提取余熱。只有當(dāng)熱輸入128a是蒸汽時(shí)才能提供熱回收機(jī)120a，在這種情況下，熱量從高溫發(fā)生器122a排出的蒸汽冷凝水中提取。
[0056]圖2說明了本發(fā)明的另一實(shí)例，該實(shí)例在圖2中用數(shù)字200代表。在混合型制冷機(jī)200中，沒有提供熱回收機(jī)120，并且稀釋的制冷劑-吸收劑溶液在高溫發(fā)生器122b和低溫發(fā)生器126b中被同時(shí)加以濃縮。離開吸收器108b的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液被分為第一分流和第二分流。稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流被再次分為第一部分和第二部分，第一部分被輸入到低溫?zé)峤粨Q器114b中，第二部分被輸入到排水熱交換器116a中。稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一部分和第二部分別在低溫?zé)峤粨Q器114b和排水熱交換器116b中獲得熱量,并部分變熱。從低溫?zé)峤粨Q器114b中來的部分加熱的第一部分和從排水熱交換器116b中來的部分加熱的第二部分相結(jié)合，然后被輸入到低溫發(fā)生器126b中。稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二分流通過高溫交換器118b被輸入到高溫發(fā)生器122b中，在高溫?zé)峤粨Q器118b內(nèi)，稀釋的制冷劑-吸收劑溶液獲得熱量變成熱稀釋制冷劑-吸收劑溶液。該熱稀釋制冷劑-吸收劑溶液經(jīng)由熱輸入128b在高溫發(fā)生器122b中沸騰，以汽化制冷劑，提供濃縮的熱制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑蒸汽。將濃縮的熱制冷劑-吸收劑溶液在高溫?zé)峤粨Q器118b中循環(huán)流動(dòng)，并在此將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二分流，成為濃縮的制冷劑-吸收劑溶液的第一部份。
[0057]通過線路124b在低溫發(fā)生器126b中接收二次制冷劑蒸汽，在此次級制冷劑蒸汽作為熱源濃縮接收到的部分加熱的稀釋制冷劑-吸收劑溶液，以提供濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑冷凝水。濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液在低溫?zé)峤粨Q器114b中將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一部分，成為濃縮的制冷劑-吸收劑溶液的第二部份。然后濃縮的制冷劑-吸收劑溶液的第一部份與第二部份相結(jié)合，被噴撒到吸收器108b中。次級制冷劑冷凝水在排水熱交換器116b中循環(huán)流動(dòng)，并在此將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二部分，變成冷卻了的次級制冷劑冷凝水。然后冷卻的次級制冷劑冷凝物被運(yùn)輸?shù)嚼淠?12b中進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，以提供低溫濃縮的次級制冷劑，并且被噴撒到次級蒸發(fā)器106b中，從而完成第二次循環(huán)。
[0058]圖3說明了本發(fā)明的另一實(shí)例，該實(shí)例在圖3中用數(shù)字300代表。在混合型制冷機(jī)300中，沒有提供熱回收機(jī)120，同時(shí)在高溫發(fā)生器122c和低溫發(fā)生器126c中濃縮稀釋的制冷劑-吸收劑溶液。離開吸收器108c的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液被分為兩部分，第一分流被輸入到低溫?zé)峤粨Q器114c中，第二分流被輸入到排水熱交換器116c中，稀釋的制冷劑-吸收劑溶液就在此處獲得熱量，部分變熱。將分別離開低溫?zé)峤粨Q器114c和排水熱交換器116c的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的部分加熱的第一分流和部分加熱的第二分流相結(jié)合，以提供一個(gè)部分加熱的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的單一流。單一流再被分成第一部份和第二部份，部分加熱的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一部份被運(yùn)輸?shù)降蜏匕l(fā)生器126c中，第二部份在高溫?zé)峤粨Q器118c中循環(huán)流通并且獲得熱量，變成加熱的稀釋的制冷劑-稀釋溶液。然后該熱稀釋制冷劑-稀釋溶液被運(yùn)輸?shù)礁邷匕l(fā)生器122c中，使用熱輸A 128c將其煮沸，提供濃縮的加熱的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑蒸汽。濃縮的加熱的制冷劑-吸收劑溶液在高溫?zé)峤粨Q器118c中循環(huán)流通，并在此將部分熱量釋放到部分加熱的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二部份，變成濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流。
[0059]在低溫發(fā)生器126c中接收次級制冷劑蒸汽，通過線路124c時(shí)，該蒸汽作為熱源濃縮在線路124c接收到的部分加熱的稀釋制冷劑-吸收劑溶液，以提供濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑冷凝物。濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流與第二分流相結(jié)合，然后在低溫?zé)峤粨Q器114c中循環(huán)流通并且濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液將低溫?zé)峤粨Q器114c中的熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流，變成濃縮的制冷劑-吸收劑溶液，然后被噴撒到吸收器108c中。次級制冷劑冷凝物在排水熱交換器116c中循環(huán)流通并將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二分流，變成冷卻的次級制冷劑冷凝物。接著冷卻的次級制冷劑冷凝物被運(yùn)輸?shù)嚼淠?12c中進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，以提供低溫濃縮的次級制冷劑，并且被噴撒到次級蒸發(fā)器106c中，從而完成第二次循環(huán)。
[0060]圖4說明了本發(fā)明的另一實(shí)例，該實(shí)例在圖4中用數(shù)字400代表。。在混合型制冷機(jī)400中，沒有提供熱回收機(jī)120，稀釋的制冷劑-吸收劑溶液首先在低溫發(fā)生器126d中被濃縮，然后只其中一部分在高溫發(fā)生器122d中被進(jìn)一步濃縮。離開吸收器108d的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液被分成兩部分，第一分流被輸入到低溫?zé)峤粨Q器114d中，第二分流被輸入到排水熱交換器116d中，稀釋的制冷劑-吸收劑溶液在此處獲得熱量，被部分加熱。分別離開低溫?zé)峤粨Q器114d和排水熱交換器116d的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的部分加熱的第一分流和部分加熱的第二分流相結(jié)合，提供一個(gè)部分加熱的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的單一流。然后該單一流被運(yùn)輸?shù)降蜏匕l(fā)生器126d中，在此處，通過從熱源提取熱量，部分加熱的稀釋的制冷劑-吸收劑溶液被適度濃縮，以提供適度濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液。在低溫發(fā)生器126d中形成的適度濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液被分為兩部分，第一部分在高溫?zé)峤粨Q器118d中循環(huán)流通，第二部分在低溫?zé)峤粨Q器114d中循環(huán)流通。
[0061]適度濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液的第一部分在高溫?zé)峤粨Q器118d中獲得熱量，變成適度濃縮的的加熱的制冷劑-吸收劑溶液，然后被運(yùn)輸?shù)礁邷匕l(fā)生器122d中，使用熱輸入128d中的熱量將制冷劑汽化，以提供濃縮的加熱的制冷劑-吸收劑溶液和次級制冷劑蒸汽，接著作為熱源被輸入到低溫發(fā)生器126d中。濃縮的加熱的制冷劑-吸收劑溶液在高溫?zé)峤粨Q器118d中循環(huán)流通并將部分熱量釋放到適度濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液，變成濃縮的部分加熱的制冷劑吸收溶液。該濃縮的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液與離開低溫發(fā)生器126d的適度濃縮的的部分加熱的制冷劑-吸收劑溶液的第二部分相結(jié)合，提供混合物，該混合物在低溫?zé)峤粨Q器114d中循環(huán)流通并將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第一分流，變成濃縮的制冷劑-吸收劑溶液，接著被噴撒到吸收器108d中。次級制冷劑蒸汽在低溫發(fā)生器126d中進(jìn)行濃縮，以提供次級制冷劑冷凝物。該次級制冷劑冷凝去在排水熱交換器116d中循環(huán)流通并將熱量釋放到稀釋的制冷劑-吸收劑溶液的第二分流，變成冷卻的次級制冷劑冷凝物。然后冷卻的次級制冷劑冷凝物被運(yùn)輸?shù)嚼淠?12d中被進(jìn)一步濃縮，以提供低溫濃縮的次級制冷劑，并被噴撒到次級蒸發(fā)器106d中，從而完成第二次循環(huán)。
[0062]技術(shù)優(yōu)勢
[0063]如本發(fā)明的公開內(nèi)容所述的用于冷卻的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)具有以下技術(shù)優(yōu)勢，包括但不限于:
[0064]?混合型吸收-壓縮制冷機(jī)的性能系數(shù)在1.0至1.2之間，高于常規(guī)制冷機(jī)；
[0065]?混合型吸收-壓縮制冷機(jī)與常規(guī)制冷機(jī)相比，能源節(jié)省高達(dá)60% ； [0066]?混合型吸收-壓縮制冷機(jī)使用等級低的能源，它能夠提供零度以下蒸發(fā)溫度，從而減少對電網(wǎng)電力的整體依賴性。
[0067]鑒于運(yùn)用本發(fā)明的原理的實(shí)例非常多，必須知道所示的實(shí)例只是作為例證。給出的物理參數(shù)和尺寸數(shù)值只是近似值，但據(jù)預(yù)計(jì)，比分配到參數(shù)、尺寸和數(shù)量高或低的數(shù)值還是在本發(fā)明允許的范圍內(nèi)。
[0068]雖然已相當(dāng)重視了首選實(shí)例的組件和部件，但請注意可制造出多種實(shí)例，也可對首選實(shí)例進(jìn)行不同更改而不與本發(fā)明的原理相背離。這些以及其他首選實(shí)例的更改，還有本發(fā)明的其他實(shí)例的更改，對于本發(fā)明的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)是顯而易見的。其中需特別注意，以上描述只是作為本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其具有:一蒸汽-壓縮系統(tǒng)，包含: 籲初級蒸發(fā)器(102)，用于冷卻，通過從待冷卻物中提取熱量而將其制冷，用以汽化冷的經(jīng)濃縮的初級制冷劑； ?壓縮機(jī)(104)，與上述初級蒸發(fā)器(102)連通，接受初級制冷劑蒸汽，上述壓縮機(jī)(104)用于形成高壓初級制冷劑蒸汽； 一蒸汽-吸收系統(tǒng)，與上述接收高壓初級制冷劑蒸汽的蒸汽-壓縮系統(tǒng)有效連通，上述蒸汽-吸收系統(tǒng)包含: ?次級蒸發(fā)器(106)，通過蒸發(fā)器管子接收高壓初級制冷劑蒸汽，上述次級蒸發(fā)器(106)擁有一個(gè)首噴工具，可在低壓條件下在上述次級蒸發(fā)器(106)內(nèi)噴撒濃縮的次級制冷劑，上述次級蒸發(fā)器(106)可從高壓初級制冷劑蒸汽提取熱量，汽化濃縮的次級制冷劑，從而產(chǎn)生冷濃縮的初級制冷劑和次級制冷劑蒸汽； ?吸收器(108)與上述次級蒸發(fā)器(106)有效連通，用于接收次級制冷劑蒸汽，上述吸收器(108)擁有一個(gè)二噴工具，用于將濃縮的溴化鋰溶液噴撒在上述吸收器(108)中，上述吸收器(108)用于吸收濃縮的溴化鋰溶液中的次級制冷劑蒸汽，產(chǎn)生稀釋的溴化鋰溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中來自次級壓縮器(106)的冷濃縮的初級制冷劑經(jīng)由膨脹閥(110)被傳輸?shù)缴鲜龀跫壵舭l(fā)器(102)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中來自上述吸收器(108)的稀釋的溴化鋰溶液在穿過從低溫?zé)峤粨Q器(114)、高溫?zé)峤粨Q器(118)、排水熱交換器(116)和熱回收機(jī)(120 )中的至少一個(gè)裝置時(shí)被加熱，得到熱的稀釋的溴化鋰溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中將加熱的稀釋的溴化鋰溶液在從高溫發(fā)生器(122)和低溫發(fā)生器(126)中選擇的至少一個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)行濃縮，采用熱輸入方法，得到加熱的濃縮的溴化鋰溶液和次級制冷劑蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中將次級制冷劑蒸汽在從上述低溫發(fā)生器(126)和上述排水熱交換器(116)中選擇的至少一個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)行冷卻，得到部分濃縮的次級制冷劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中將部分濃縮的次級制冷劑在制冷機(jī)(112)內(nèi)進(jìn)一步濃縮，得到濃縮的次級制冷劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合型吸收-壓縮制冷機(jī)，其中加熱的濃縮的溴化鋰溶液在穿過從上述低溫?zé)峤粨Q器(114)和上述高溫?zé)峤粨Q器(118)中的至少一個(gè)裝置時(shí)被冷卻，得到濃縮的溴化鋰溶液。
8.一種提供制冷效果的方法，該方法包括以下步驟: ?在蒸汽-壓縮系統(tǒng)中提供冷卻效果，通過從待制冷物中提取熱量將其冷卻，用以在初級蒸發(fā)器中汽化冷濃縮的初級制冷劑，得到冷卻的待制冷物和初級制冷器蒸汽； ?用壓縮器壓縮初級制冷劑蒸汽，得到高壓初級制冷劑蒸汽； ?通過蒸汽-吸收系統(tǒng)的次級蒸發(fā)器管接收高壓初級制冷劑蒸汽； ?提供進(jìn)一步冷卻效果，通過使用上述次級蒸發(fā)器在低壓條件下，從濃縮的次級制冷劑的高壓初級制冷劑蒸汽中提取熱量，產(chǎn)生冷濃縮的初級制冷劑和次級制冷劑蒸汽； ?吸收噴撒在吸收器中的濃縮的溴化鋰溶液內(nèi)的次級制冷劑蒸汽，由此產(chǎn)生稀釋的溴化鋰溶液； ?將冷濃縮的初級制冷劑在上述初級蒸發(fā)器中經(jīng)由膨脹閥再循環(huán)流通，由此完成制冷循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括從四氟乙烷(R134a)、二氯三氟乙烷(R123)、三氟乙烷(R143a)和二氧化碳(R744)中選擇初級制冷劑的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括使用水作為次級制冷劑的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括加熱離開吸收器的稀釋的溴化鋰溶液的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括濃縮加熱的稀釋的溴化鋰溶液，得到加熱的濃縮的溴化鋰溶液和次級制冷劑蒸汽的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括冷卻加熱的濃縮的溴化鋰溶液的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括冷卻和濃縮次級制冷劑蒸汽，得到濃縮的次級制冷劑的步驟。
【文檔編號】F25B3/00GK103649649SQ201180062920
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月27日
【發(fā)明者】B·拉達(dá)克里希南, B·潘尼爾賽爾萬, S·桑穆加穆圖庫馬爾 申請人:特邁斯有限公司