超高溫吸收式溴化鋰熱泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超高溫吸收式溴化鋰熱泵，包括：冷凝器、發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器和控制裝置，冷凝器和發(fā)生器分開獨(dú)立設(shè)置，并通過渦輪增壓泵K相連通；所述蒸發(fā)器與吸收器設(shè)置在同一容器中，并通過設(shè)有人字形擋液板的管道相連通；所述冷凝器與蒸發(fā)器之間通過管道L4相連通，發(fā)生器與吸收器之間通過管道L1和管道L2相連通；所述管道L1和管道L2均與熱交換器W相連經(jīng)過熱交換器進(jìn)行熱交換。本實(shí)用新型提供的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，發(fā)生器與冷凝器采用獨(dú)立的容器，兩者之間通過帶有渦輪增壓器的管道連接，實(shí)現(xiàn)發(fā)生器內(nèi)低壓而冷凝器內(nèi)高壓，這樣可提高應(yīng)用水的溫度，達(dá)到最大限度的利用能源。
【專利說明】超高溫吸收式溴化鋰熱泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超高溫吸收式溴化鋰熱泵，屬于余熱回收再利用【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在眾多的節(jié)能技術(shù)中，溴化鋰吸收式熱泵余熱回收技術(shù)以其高效節(jié)能和具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的特點(diǎn)尤為引人注目。溴化鋰吸收式熱泵以溴化鋰溶液作為工質(zhì)，對(duì)環(huán)境沒有污染，不破壞大氣臭氧層，而且具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。如果這些行業(yè)有工藝或采暖用熱需求的話，可以配備溴化鋰吸收式熱泵，回收利用工藝產(chǎn)生的廢熱，達(dá)到節(jié)能、減排、降耗的目的。此外，吸收式熱泵還可以吸收利用地下水、地表水、城市生活污水等低品位熱源的熱量，同樣可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0003]溴化鋰水溶液為工質(zhì),其中水為制冷劑,溴化鋰為吸收劑。溴化鋰屬鹽類，為白色結(jié)晶，易溶于水和醇，無毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)變質(zhì)。溴化鋰水溶液中有空氣存在時(shí)對(duì)鋼鐵有較強(qiáng)的腐蝕性。溴化鋰吸收式制冷機(jī)因用水為制冷劑，蒸發(fā)溫度在(TC以上，僅可用于空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和制備生產(chǎn)過程用的冷水。這種制冷機(jī)可用低壓水蒸汽或75°c以上的熱水作為熱源，因而對(duì)廢氣、廢熱、太陽(yáng)能和低溫位熱能的利用具有重要的作用。
[0004]現(xiàn)有溴化鋰熱泵的發(fā)生器和冷凝器是通過人字形擋頁(yè)板直接連通的，對(duì)于發(fā)生器和冷凝器長(zhǎng)距離傳輸過程中的控制，如何滿足設(shè)計(jì)要求的工作溫度，則有待于改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種超高溫吸收式溴化鋰熱泵。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種超高溫吸收式溴化鋰熱泵，包括:冷凝器、發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器和控制裝置，其特征在于:所述冷凝器和發(fā)生器分開獨(dú)立設(shè)置，并通過渦輪增壓泵K相連通；所述蒸發(fā)器與吸收器設(shè)置在同一容器中，并通過設(shè)有人字形擋液板的管道相連通；所述冷凝器與蒸發(fā)器之間通過管道L4相連通，發(fā)生器與吸收器之間通過管道LI和管道L2相連通；所述管道LI和管道L2均與熱交換器W相連經(jīng)過熱交換器進(jìn)行熱交換；
[0008]所述蒸發(fā)器通過帶循環(huán)泵Gl的管路L5形成自循環(huán)的噴淋裝置；吸收器通過帶循環(huán)泵G2將管路LI中的溴化鋰溶液通過換熱器W，經(jīng)和管路L2中的溴化鋰溶液熱交換后通往發(fā)生器中的噴淋裝置；
[0009]應(yīng)用水Qb流通的管路L3，應(yīng)用水Qb在管路L3中依次經(jīng)過吸收器和冷凝器，經(jīng)熱交換后輸出；發(fā)生器中安裝有蒸汽管路，蒸汽Qc與噴淋在蒸汽管路上的溴化鋰溶液熱交換后輸出；蒸發(fā)器中安裝有廢熱源管路，廢熱源Qa與噴淋在廢熱源管路上的冷劑水交換后輸出。
[0010]所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述渦輪增壓泵為單向泵，用于壓縮來自于發(fā)生器的高溫蒸汽并傳送到冷凝器中。此處渦輪增壓泵是單向的，因此高溫蒸汽只能從發(fā)生器傳送到冷凝器，因?yàn)楦邷卣羝诎l(fā)生器端的出口溫度在120°C左右，冷凝器的入口溫度需要達(dá)到150°C，通過使用該渦輪增壓泵增壓機(jī)械做功以將高溫蒸汽的溫度從120°C提高到150°C以滿足需要。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述發(fā)生器為沉浸式結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有換熱管，由換熱管中的蒸汽進(jìn)行加熱。
[0012]所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述冷凝器為膜態(tài)凝結(jié)方式。
[0013]所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述冷凝器、發(fā)生器、蒸發(fā)器和吸收器中均設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，所述管路L1、管路L2、管路L3、管路L4、和管路L5中均設(shè)有流量傳感器和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥上設(shè)電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器；循環(huán)泵Gl、G2及渦輪增壓泵K上均設(shè)泵狀態(tài)傳感器。
[0014]所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述控制裝置包括控制單元PLC、IXD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊，IXD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊均與控制單元PLC相連；其中A/D轉(zhuǎn)換模塊連接流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器和泵狀態(tài)傳感器，D/A轉(zhuǎn)換模塊連接電動(dòng)閥控制模塊和泵控制模塊控制各個(gè)電動(dòng)閥、循環(huán)泵和渦輪增壓泵。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型提供的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，發(fā)生器與冷凝器采用獨(dú)立的容器，兩者之間通過帶有渦輪增壓器的管道連接，實(shí)現(xiàn)發(fā)生器內(nèi)低壓而冷凝器內(nèi)高壓，這樣可提高應(yīng)用水的溫度，達(dá)到最大限度的利用能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為控制裝置的方框示意圖。
[0018]圖中:冷凝器1、發(fā)生器2、蒸發(fā)器3、吸收器4。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1所示，一種超高溫吸收式溴化鋰熱泵，包括:冷凝器1、發(fā)生器2、蒸發(fā)器3、吸收器4、熱交換器W和控制裝置，所述冷凝器I和發(fā)生器2分開獨(dú)立設(shè)置，并通過渦輪增壓泵K相連通；所述蒸發(fā)器3與吸收器4設(shè)置在同一容器中，并通過設(shè)有人字形擋液板的管道相連通；所述冷凝器I與蒸發(fā)器3之間通過管道L4相連通，發(fā)生器2與吸收器4之間通過管道LI和管道L2相連通；所述管道LI和管道L2均與熱交換器W相連經(jīng)過熱交換器進(jìn)行熱交換；
[0021]所述蒸發(fā)器3通過帶循環(huán)泵Gl的管路L5形成自循環(huán)的噴淋裝置；吸收器4通過帶循環(huán)泵G2將管路LI中的溴化鋰溶液通過換熱器W，經(jīng)和管路L2中的溴化鋰溶液熱交換后通往發(fā)生器2中的噴淋裝置；
[0022]應(yīng)用水Qb流通的管路L3，應(yīng)用水Qb在管路L3中依次經(jīng)過吸收器4和冷凝器1，經(jīng)熱交換后輸出；發(fā)生器2中安裝有蒸汽管路，蒸汽Qc與噴淋在蒸汽管路上的溴化鋰溶液熱交換后輸出；蒸發(fā)器3中安裝有廢熱源管路，廢熱源Qa與噴淋在廢熱源管路上的冷劑水交換后輸出。[0023]所述渦輪增壓泵K為單向泵，用于壓縮來自于發(fā)生器2的高溫蒸汽并傳送到冷凝器I中。此處渦輪增壓泵是單向的，因此高溫蒸汽只能從發(fā)生器傳送到冷凝器，因?yàn)楦邷卣羝诎l(fā)生器端的出口溫度在120°C左右，冷凝器的入口溫度需要達(dá)到150°C，通過使用該渦輪增壓泵增壓機(jī)械做功以將高溫蒸汽的溫度從120°C提高到150°C以滿足需要。
[0024]所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述發(fā)生器2為沉浸式結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有換熱管，由換熱管中的蒸汽Qc進(jìn)行加熱。發(fā)生器2溴化鋰稀溶液在管外，被管內(nèi)高溫高壓蒸汽加熱產(chǎn)生工質(zhì)蒸汽，工質(zhì)蒸汽通過管道經(jīng)泵加壓升溫后進(jìn)入冷凝器I，被冷凝器I內(nèi)的冷卻水降溫后凝結(jié)，成為高壓低溫的液態(tài)水。發(fā)生器2和冷凝器I的筒體和管板都用鋼板制造，換熱管采用銅管，管型為光管。工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)生器2壓力約為98Kpa，冷凝器I壓力超過200Kpa，冷凝器I內(nèi)溫度保持在150°C。
[0025]所述冷凝器I為膜態(tài)凝結(jié)方式。工質(zhì)蒸汽接觸換熱管，凝結(jié)放熱，形成液膜。
[0026]所述冷凝器1、發(fā)生器2、蒸發(fā)器3、吸收器4中均設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，所述管路L1、管路L2、管路L3、管路L4、和管路L5中均設(shè)有流量傳感器和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥上設(shè)電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器；循環(huán)泵Gl、G2及渦輪增壓泵K上均設(shè)泵狀態(tài)傳感器。
[0027]如圖2所示，所述控制裝置包括控制單元PLC、IXD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊，IXD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊均與控制單元PLC相連；其中A/D轉(zhuǎn)換模塊連接流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器和泵狀態(tài)傳感器，D/A轉(zhuǎn)換模塊連接電動(dòng)閥控制模塊和泵控制模塊控制各個(gè)電動(dòng)閥、循環(huán)泵和渦輪增壓泵。
[0028]本實(shí)用新型的工作過程如下:初始狀態(tài)時(shí)，發(fā)生器2中具有低濃度的溴化鋰溶液，然后啟動(dòng)發(fā)生器2加熱，將高溫蒸汽Qc通入發(fā)生器2中的高溫蒸汽管路中，使得高溫蒸汽與低濃度溴化鋰溶液產(chǎn)生熱交換，溴化鋰溶液因吸熱而蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷劑水蒸氣，當(dāng)控制器位于發(fā)生器2的溫度傳感器測(cè)得溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求120°C時(shí)，泵開始?jí)嚎s由發(fā)生器2傳輸過來的高溫蒸汽，當(dāng)壓力上升至150°C后將其排放至冷凝器I中，而溴化鋰溶液成為高溫高壓的濃溶液。在此過程中發(fā)生器2或冷凝器I端溫度發(fā)生變化時(shí)，泵可自動(dòng)調(diào)節(jié)工作頻率，增大或減小輸出，將冷凝器I端溫度保持在150°C。
[0029]當(dāng)蒸發(fā)器3內(nèi)的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值達(dá)到一定要求時(shí)，通過控制單元打開管路L4上的電動(dòng)閥，并啟動(dòng)循環(huán)泵，同時(shí)將廢熱源通入蒸發(fā)器3中的廢熱源管路中，使得經(jīng)管路L4進(jìn)入蒸發(fā)器3的冷劑水在自循環(huán)噴淋裝置下與廢熱源管路中的廢熱源進(jìn)行熱交換。
[0030]當(dāng)吸收器4內(nèi)的壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，通過控制單元打開管路L3上的電動(dòng)閥，將應(yīng)用水通入管路L3，此時(shí)的吸收器4內(nèi)壓強(qiáng)較高，進(jìn)入吸收器4的冷劑水蒸汽凝結(jié)放熱，其放出的熱量被應(yīng)用水所吸收，提高了應(yīng)用水的溫度；應(yīng)用水在吸收器4中進(jìn)行一次吸熱，而后通過管路L3到達(dá)冷凝器I，與冷凝器I中的高溫冷劑水蒸汽熱交換，進(jìn)行二次吸熱。
[0031]當(dāng)發(fā)生器2中的溫度傳感器檢測(cè)到的溫度達(dá)到一定值時(shí)，通過控制單元打開管路L2上的電動(dòng)閥，使得高溫溴化鋰濃溶液經(jīng)熱交換器W與LI中的低溫溴化鋰稀溶液交換熱量后，噴淋進(jìn)吸收器4 ;同時(shí)，調(diào)節(jié)管路LI上的電動(dòng)閥，增大LI中低濃度溴化鋰溶液的流量，以避免發(fā)生器2中的溴化鋰溶液濃度過高；
[0032]當(dāng)整個(gè)熱泵循環(huán)完全啟動(dòng)后，通過控制單元調(diào)節(jié)各電動(dòng)閥、循環(huán)泵和渦輪增壓泵，使得整個(gè)循環(huán)能持續(xù)進(jìn)行，溴化鋰溶液的濃度及溫度不超過一定范圍，防止結(jié)晶，并使得整個(gè)吸收式熱泵的性能系數(shù)達(dá)到1.74。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超高溫吸收式溴化鋰熱泵，包括:冷凝器、發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器和控制裝置，其特征在于:所述冷凝器和發(fā)生器分開獨(dú)立設(shè)置，并通過渦輪增壓泵K相連通；所述蒸發(fā)器與吸收器設(shè)置在同一容器中，并通過設(shè)有人字形擋液板的管道相連通；所述冷凝器與蒸發(fā)器之間通過管道L4相連通，發(fā)生器與吸收器之間通過管道LI和管道L2相連通；所述管道LI和管道L2均與熱交換器W相連經(jīng)過熱交換器進(jìn)行熱交換； 所述蒸發(fā)器通過帶循環(huán)泵Gl的管路L5形成自循環(huán)的噴淋裝置；吸收器通過帶循環(huán)泵G2將管路LI中的溴化鋰溶液通過換熱器W，經(jīng)和管路L2中的溴化鋰溶液熱交換后通往發(fā)生器中的噴淋裝置； 應(yīng)用水Qb流通的管路L3，應(yīng)用水Qb在管路L3中依次經(jīng)過吸收器和冷凝器，經(jīng)熱交換后輸出；發(fā)生器中安裝有蒸汽管路，蒸汽Qc與噴淋在蒸汽管路上的溴化鋰溶液熱交換后輸出；蒸發(fā)器中安裝有廢熱源管路，廢熱源Qa與噴淋在廢熱源管路上的冷劑水交換后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述渦輪增壓泵為單向泵，用于壓縮來自于發(fā)生器的高溫蒸汽并傳送到冷凝器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述發(fā)生器為沉浸式結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有換熱管，由換熱管中的蒸汽進(jìn)行加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述冷凝器為膜態(tài)凝結(jié)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述冷凝器、發(fā)生器、蒸發(fā)器和吸收器中均設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，所述管路L1、管路L2、管路L3、管路L4、和管路L5中均設(shè)有流量傳感器和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥上設(shè)電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器；循環(huán)泵Gl、G2及渦輪增壓泵K上均設(shè)泵狀態(tài)傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的超高溫吸收式溴化鋰熱泵，其特征在于:所述控制裝置包括控制單元PLC、IXD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊，LCD顯示模塊、鍵盤、串口輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊均與控制單元PLC相連；其中A/D轉(zhuǎn)換模塊連接流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電動(dòng)閥開關(guān)狀態(tài)傳感器和泵狀態(tài)傳感器，D/A轉(zhuǎn)換模塊連接電動(dòng)閥控制模塊和泵控制模塊控制各個(gè)電動(dòng)閥、循環(huán)泵和渦輪增壓泵。
【文檔編號(hào)】F25B49/00GK203501533SQ201320524343
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】童水光, 葛俊旭, 付翔 申請(qǐng)人:蘇州新華軟智能裝備有限公司