本實(shí)用新型涉及一種基于膜滲透分離技術(shù)的吸收式制冷系統(tǒng),屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國每年制冷行業(yè)耗電量巨大,隨之而來的能源消耗與環(huán)境問題也日益突出,開發(fā)新型節(jié)能制冷技術(shù)對于國家實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排政策具有重要意義。吸收式制冷系統(tǒng)利用濃吸收劑溶液吸收蒸發(fā)器出來的制冷劑蒸汽,然后稀溶液經(jīng)過泵加壓進(jìn)入發(fā)生器進(jìn)行分離,其采用的液體壓縮環(huán)節(jié)能夠有效節(jié)省電能,且吸收式系統(tǒng)采用的是環(huán)境友好型工質(zhì)對,因此吸收式制冷是一種節(jié)能環(huán)保的新型制冷技術(shù)。
制冷劑的分離是吸收式制冷的一個至關(guān)重要問題,目前的蒸發(fā)分離法吸收式制冷技術(shù)都是采用蒸發(fā)發(fā)生器,即利用吸收劑與制冷劑的沸點(diǎn)差異,通過外部熱源加熱蒸發(fā)進(jìn)行分離。蒸發(fā)分離法的使用對整個系統(tǒng)提出了很多問題與要求:第一是外部熱源問題,穩(wěn)定干凈便宜的熱源是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提,而生活生產(chǎn)中缺乏此類優(yōu)質(zhì)熱源,例如工業(yè)余熱缺乏普遍性,且存在清潔性問題,太陽能最大的問題就是收集困難與缺乏穩(wěn)定,直燃型系統(tǒng)又要消耗燃料;第二是系統(tǒng)的復(fù)雜性問題,首先外部熱源的循環(huán)管路和控制系統(tǒng)就增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,再從熱量的利用角度來說,輸入到發(fā)生器中的熱量存儲在制冷劑蒸汽和濃溶液中,外部熱源的作用是提供高壓濃溶液中制冷劑蒸發(fā)分離所需熱量,對于制冷量的增加沒有絲毫幫助,相反增加了系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜性,發(fā)生器出來的氣體工質(zhì)需要冷凝器,高溫濃溶液循環(huán)需要回?zé)崞鳎坏谌枪べ|(zhì)對問題,蒸發(fā)分離法要求吸收劑和制冷劑必須要有一定的沸點(diǎn)差異,目前實(shí)際使用的只限于氨水溶液和溴化鋰水溶液,但氨水溶液需要精餾提存氨蒸汽濃度,而溴化鋰溶液存在低溫結(jié)晶問題和高溫強(qiáng)腐蝕問題,沸點(diǎn)的要求大大限制了工質(zhì)對的選擇范圍??偨Y(jié)來說,穩(wěn)定干凈便宜的外部熱源供應(yīng)問題、系統(tǒng)的復(fù)雜性問題和循環(huán)工質(zhì)對問題是目前蒸發(fā)分離法吸收式制冷難以大規(guī)模商業(yè)化使用的三大主要難題。
蒸發(fā)分離技術(shù)的應(yīng)用是受限于時代科技的限制,當(dāng)前反滲透分離技術(shù)的發(fā)展為制冷劑和吸收劑的分離提供了新的科技保障。反滲透分離技術(shù)是一種以壓力差為推動力,在高于溶液滲透壓的作用下,依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。具體的操作概況為:對滲透膜一側(cè)的料液施加壓力,當(dāng)壓力超過滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透,在滲透膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液,在高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。反滲透分離技術(shù)具有耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù),目前已在海水淡化、水質(zhì)凈化、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對目前蒸發(fā)分離法吸收式制冷技術(shù)存在的問題及不足,本實(shí)用新型提供一種基于膜滲透分離技術(shù)的吸收式制冷系,使用滲透膜發(fā)生器替代傳統(tǒng)的溶液蒸發(fā)發(fā)生器,所述吸收式制冷系包括制冷裝置循環(huán)回路和冷卻水循環(huán)回路;所述制冷裝置循環(huán)回路包括蒸發(fā)器1、吸收器2、溶液泵3、滲透膜發(fā)生器4、節(jié)流減壓閥5、節(jié)流閥6、再冷器7;蒸發(fā)器1的水蒸氣出口與再冷器7進(jìn)口連接,再冷器7的水蒸氣出口與吸收器2進(jìn)口連接;吸收器2的稀溶液出口經(jīng)溶液泵3與滲透膜發(fā)生器4進(jìn)口連接,滲透膜發(fā)生器4的濃溶液出口經(jīng)節(jié)流閥6與吸收器2連接;滲透膜發(fā)生器4的制冷劑水出口與再冷器7連接,再冷器7通過節(jié)流閥5與蒸發(fā)器1進(jìn)口連接,形成一個循環(huán)回路;所述冷卻水循環(huán)回路包括冷卻盤管8、循環(huán)水泵9、冷卻塔10,冷卻盤管8出口經(jīng)閥門與冷卻塔10進(jìn)口相連接,冷卻塔10出口經(jīng)循環(huán)水泵9與冷卻盤管8進(jìn)口相連接,形成一個循環(huán)回路;冷卻盤管8位于吸收器2的內(nèi)部。
本實(shí)用新型所述滲透膜發(fā)生器工作原理為:利用膜滲透分離技術(shù)來實(shí)現(xiàn)制冷劑的分離,即稀溶液經(jīng)過溶液泵3加壓進(jìn)入滲透膜發(fā)生器4,由于高壓常溫稀溶液的壓力高于溶液的滲透壓,稀溶液中的制冷劑通過滲透膜,滲透膜發(fā)生器出口處得到相對低壓的制冷劑。
本實(shí)用新型的有益效果:
(1)本實(shí)用新型采用滲透膜分離發(fā)生器替代溶液蒸發(fā)發(fā)生器,利用膜滲透分離技術(shù)替代傳統(tǒng)的熱源加熱蒸發(fā)分離技術(shù),直接分離出高壓稀溶液中的制冷劑水。
(2)本實(shí)用新型所述系統(tǒng)不需要任何外部熱源,省掉了溶液發(fā)生器,從而避免了溶液結(jié)晶等問題,極大地簡化系統(tǒng)、提高了系統(tǒng)的全可靠性,擴(kuò)大了該技術(shù)的應(yīng)用范圍,使得制冷系統(tǒng)更加小型簡單化,具有安裝與維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-蒸發(fā)器;2-吸收器;3-泵;4-滲透膜發(fā)生器;5-節(jié)流閥Ⅰ;6-節(jié)流閥Ⅱ;7-再冷器;8-冷卻盤管;9-循環(huán)水泵;10-冷卻塔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
實(shí)施例1
如圖1所示 ,本實(shí)施例所述基于膜滲透分離技術(shù)的吸收式制冷系,使用滲透膜發(fā)生器替代傳統(tǒng)的溶液蒸發(fā)發(fā)生器,所述吸收式制冷系包括制冷裝置循環(huán)回路和冷卻水循環(huán)回路;所述制冷裝置循環(huán)回路包括蒸發(fā)器1、吸收器2、溶液泵3、滲透膜發(fā)生器4、節(jié)流減壓閥5、節(jié)流閥6、再冷器7;蒸發(fā)器1的水蒸氣出口與再冷器7進(jìn)口連接,再冷器7的水蒸氣出口與吸收器2進(jìn)口連接;吸收器2的稀溶液出口經(jīng)溶液泵3與滲透膜發(fā)生器4進(jìn)口連接,滲透膜發(fā)生器4的濃溶液出口經(jīng)節(jié)流閥6與吸收器2連接;滲透膜發(fā)生器4的制冷劑水出口與再冷器7連接,再冷器7通過節(jié)流閥5與蒸發(fā)器1進(jìn)口連接,形成一個循環(huán)回路;所述冷卻水循環(huán)回路包括冷卻盤管8、循環(huán)水泵9、冷卻塔10,冷卻盤管8出口經(jīng)閥門與冷卻塔10進(jìn)口相連接,冷卻塔10出口經(jīng)循環(huán)水泵9與冷卻盤管8進(jìn)口相連接,形成一個循環(huán)回路;冷卻盤管8位于吸收器2的內(nèi)部。