專利名稱：燃煤冷熱水機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直燃吸收式制冷機(jī)。
目前吸收式制冷機(jī)，有以水為吸收劑、氨為制冷劑的低溫吸收式制冷機(jī)；有以溴化鋰溶液為吸收劑、水為制冷劑的制冷機(jī)。一般吸收式制冷機(jī)多以蒸氣加熱，直燃吸收式制冷機(jī)利用燃?xì)?、石油燃燒加熱。由于石油價(jià)格高，燃?xì)?、蒸氣又不普及，所以上述制冷機(jī)的發(fā)展受到限制。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)制造一種以煤為燃料的高效節(jié)能型冷熱水機(jī)組。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的燃煤冷熱水機(jī)組采用溴化鋰吸收式制冷機(jī)原理制冷水和熱水。該機(jī)也有高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、高溫?zé)峤粨Q器、低溫?zé)峤粨Q器、冷劑泵、溶液泵、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、儀表及真空抽氣裝置等構(gòu)成。為了利用吸收熱、冷凝熱，第二熱源的熱和煙氣濕熱，在循環(huán)水(冷卻水)回路中增加了熱平衡器、熱水加熱器、在冷媒水回路中增加了煙氣換熱器及相應(yīng)的閥門，制熱時(shí)改為熱泵工作，熱效率大大得以提高。為了利用制冷時(shí)余熱，在冷卻水回路中還增加了熱水換熱器，可以制取60℃、100℃生活用水。
高壓發(fā)生器是以煤為燃料的燃煤加熱高壓發(fā)生器。由第一燃燒裝置、第二燃燒裝置、鍋筒、受熱面、前后煙室、防爆窗、積灰箱、空氣預(yù)熱器、儀表、閥門等組成。煤在第一、第二燃燒裝置內(nèi)燃燒，通過受熱面加熱鍋筒中的浠溴化鋰溶液，產(chǎn)生冷劑蒸氣和高溫中間溶液。通過一次風(fēng)風(fēng)門、二次風(fēng)風(fēng)門調(diào)整供熱量。臨時(shí)調(diào)整供熱量可通過濕熱煙氣方向閥，使整機(jī)處于協(xié)調(diào)正常狀態(tài)下工作，不至于出現(xiàn)結(jié)晶、結(jié)冰等堵塞回路和溶液過熱現(xiàn)象。紅外發(fā)射器將高溫?zé)煔鉄崃孔優(yōu)榧t外線較均勻地、高效率地傳給受熱面，使溶液局部也不超溫、不過熱、安全工作。
本實(shí)用新型除具有溴化鋰制冷機(jī)優(yōu)點(diǎn)外，還有以下特點(diǎn)1.用煤作冷熱水機(jī)組熱源燃料，尤適合我國國情。
2.整機(jī)購置安裝一次性投資相當(dāng)于燃油、溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組，比鍋爐和溴化鋰機(jī)組低。
3.熱效率高、節(jié)能。制熱比一般鍋爐效率高5％。如果采用浸吞式煙氣換熱器，可達(dá)15％。如果第二熱源熱量充足，比一般鍋爐高1.6～2倍。如果熱水、冷水同時(shí)利用，冷熱能之和相當(dāng)于鍋爐單獨(dú)制熱的2.2～3倍。制冷制冷系數(shù)高達(dá)1.2，另外可供生活用熱水。
4.社會(huì)效益大，使用成本低。與同容量制冷機(jī)相比，等于電制冷1/3；等于燃柴油冷熱水機(jī)組1/4。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)關(guān)系和工作原理可參照附圖給以詳細(xì)說明


圖1是本實(shí)用新型的工作原理圖；圖2是本實(shí)用新型高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是本實(shí)用新型浸吞式煙氣換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；由圖可知，高壓發(fā)生器第一燃燒裝置是由耐火材料構(gòu)成爐壁(36)，爐壁內(nèi)為爐膛(40)，爐膛(40)內(nèi)設(shè)有階梯式的爐柵(35)，爐柵(35)下面是灰池(30)爐柵(35)和灰池(30)之間有水封(31)，爐壁上設(shè)有煤斗(42)、加煤器(41)、觀察孔(39)、風(fēng)箱(38)、爐柵門(37)、灰池(30)水中通有一次風(fēng)風(fēng)管(32)，一次風(fēng)風(fēng)管(32)接一次風(fēng)風(fēng)門(33)，一次風(fēng)風(fēng)門(33)接風(fēng)箱(38)和冷空氣閥(34)。爐膛上端有濕熱煙氣道(62)接煙氣止回閥(64)。高壓發(fā)生器的第二燃燒裝置是由鍋筒(49)中下部的爐膽(45)、爐膽(45)內(nèi)的紅外發(fā)射器(44)及爐膽一端相連接的燃燒器(61)組成。鍋筒(49)裝在第一燃燒器爐膛(40)上面，鍋筒(49)內(nèi)裝有溴化鋰溶液及浠溶液分配管(43)、第一回程煙管(46)、第二回程煙管(47)、擋液板(50)，上部裝有冷劑蒸氣管(51)，側(cè)面有中間溶液出液管(48)。受熱面有爐膽(45)內(nèi)側(cè)為輻射受熱面，鍋筒(49)在爐膛(40)上面包圍部分，及第一回程煙管(46)，第二回程煙管(47)，空氣預(yù)熱器(54)中空氣管(55)為對(duì)流換熱面。前煙室(60)裝在鍋筒(49)前部，連接第一回程煙管(46)和第二回程煙管(47)。后煙室(57)裝在鍋筒(49)后下部，連接爐膽(45)與第一回程煙管(46)，在其后面裝有防爆窗(56)，下面有集灰箱(52)。前后煙室內(nèi)壁上均涂有耐火保溫層?？諝忸A(yù)熱器(54)裝在鍋筒后上部，連接煙囪和第二回程煙管。其中空氣管(55)一端通往風(fēng)機(jī)，一端接風(fēng)箱(38)和二次風(fēng)風(fēng)管(66)。
控制裝置有各部位的壓力表、溫度計(jì)、傳感器等儀表、有二次風(fēng)管(66)和燃燒器(61)中間相連接的二次風(fēng)門(65)、有濕熱煙氣道(62)與燃燒器(61)中間相連接的濕熱煙氣方向閥(63)，濕熱煙氣方向閥另一孔道接煙囪管(59)、煙囪管接煙囪、還有一次風(fēng)門(33)、冷空氣閥(34)。加煤器(41)為密封性能較好的活塞式，將煤斗中的煤往復(fù)加入爐膛中。空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器(54)進(jìn)入風(fēng)箱(38)進(jìn)行加熱，經(jīng)過水封降溫后，飽和空氣達(dá)60℃以上，冷空氣閥(34)調(diào)節(jié)進(jìn)入的冷空氣與一次風(fēng)管(32)熱空氣匯合，使飽和空氣溫度控制在45～55℃，這樣爐柵(35)上面煤燃燒層溫度就被控制在1100～1250℃，不超過結(jié)渣溫度1300℃。由爐膛(40)出來濕熱煙氣溫度為700～900℃。二次風(fēng)和濕熱煙氣通過燃燒器(61)均勻混合在燃燒室(58)內(nèi)進(jìn)行二次燃燒，溫度達(dá)1200～1400℃。70％的熱量由紅外發(fā)射器(44)變?yōu)榧t外線傳遞給爐膽(45)，加熱鍋筒(49)中溴化鋰浠溶液，另外30％熱量由煙氣在第一回程煙氣管(46)，第二回程煙氣管(47)和空氣預(yù)熱器(54)內(nèi)空氣管(55)對(duì)流換熱、將其中20％的熱量傳遞給溶液和助燃空氣。一次風(fēng)門(33)控制一次風(fēng)送風(fēng)量、改變?nèi)紵俣?或氣化強(qiáng)度)即控制了供熱量。二次風(fēng)風(fēng)門(65)調(diào)整燃燒室(58)火焰長度及煙氣與空氣混合比，煙氣止回閥(64)防止空氣進(jìn)入爐膛(40)，避免爐膛爆炸，濕熱煙氣方向閥(63)可靈敏控制進(jìn)入燃燒器的濕熱煙氣，將多余煙氣放入煙道管(59)以處理緊急情況。溴化鋰浠溶液由浠溶液分配管(43)合理分配到各個(gè)受熱面，接受傳熱面?zhèn)鹘o的熱量溫度升高，一部分水蒸發(fā)變?yōu)檫^飽和蒸氣，蒸氣自冷劑蒸氣管(51)進(jìn)入冷劑回路，升溫濃縮的中間溶液由中間溶液出液管(48)進(jìn)入溶液循環(huán)回路。為了安全生產(chǎn)，防止爆炸事故發(fā)生，本實(shí)用新型除結(jié)構(gòu)上采取措施外，在操作上要求，先開二次風(fēng)門(65)，爐膛溫度升至600℃以后，才能打開濕熱煙氣方向閥(63)向燃燒器(61)送煙氣，在關(guān)閉一次風(fēng)風(fēng)門(33)前，必須先關(guān)閉煙氣止回閥(64)。另外本實(shí)用新型采用二次燃燒，煙氣中灰塵少，基本達(dá)到環(huán)保要求。為了工作上的需要，又在結(jié)構(gòu)上增加了一些除塵措施，在燃燒器(61)煙氣入口處煙氣進(jìn)行一個(gè)回旋，才進(jìn)入燃燒室(58)，起到旋風(fēng)除塵作用。在后煙室(57)又有除塵作用，尤其浸吞式煙氣換熱器(19)將煙氣中的灰塵全部清除，并還溶解煙氣中一部分有害氣體。因此，本實(shí)用新型排出的廢煙氣符合環(huán)保要求。
圖4為浸吞式煙氣換熱器(19)工作示意圖。其結(jié)構(gòu)是它有一個(gè)筒體(72)、筒體(72)內(nèi)設(shè)有斜孔孔板(70)、冷媒水盤管(69)、擋水板(68)，上部是排氣筒(67)，下部有沉灰池(71)及排灰孔(73)。其工作過程是這樣的廢煙氣自煙囪(53)從筒體(72)下部進(jìn)入，通過斜孔板(70)上升，又通過水、擋水板(68)、排氣筒(67)進(jìn)入大氣。水吸收煙氣濕熱后又傳給冷媒水盤管(69)。由于煙氣經(jīng)過斜孔板斜方向上升帶動(dòng)筒體(72)內(nèi)水旋轉(zhuǎn)，灰塵由筒體(72)中間沉向沉灰室(71)，定期從排灰孔(73)中排出。這種換熱器效率高，煙氣可降低至60℃以下。將煙氣中水蒸氣冷凝熱傳遞出來，大大提高了換熱量，同時(shí)還是高效能的環(huán)保設(shè)備。
熱水加熱器(4)是一個(gè)汽液液、三路表面換熱器。一路的一端接高壓發(fā)生器冷劑蒸氣管(51)，另一端接低壓發(fā)生器(7)的加熱管入口；另一路的一端接熱水換熱器(9)的凈水出口，另一端接100℃開水管線；第三路的一端接冷凝器(8)的循環(huán)水(冷卻水)出水管，另一端接熱風(fēng)機(jī)(29)的熱水入口。熱水加熱器(4)主要是將過熱冷劑水蒸氣的過熱熱量、傳給凈水和循環(huán)水(冷卻水)，進(jìn)一步提高其溫度。
熱水換熱器(9)是一個(gè)液液雙路表面換熱器。一路的一端接低壓發(fā)生器(7)的加熱管出口，另一端進(jìn)入冷凝器(8)。另一路的一端接熱水加熱器(4)的凈水入口，另一端接冷凝器凈水冷凝管出口。熱水換熱器功能是從低壓發(fā)生器出來的高溫冷劑冷凝水的一部分熱量傳給凈水，使凈水在冷凝溫度基礎(chǔ)上提高到60℃，便于生活使用。
熱平衡器(22)是一個(gè)液液雙路表面換熱器。一路的一端接熱風(fēng)機(jī)(29)的熱水出口，另一端接冷卻水泵(26)入口；另一路的一端接冷媒水回路中煙氣換熱器(19)的冷媒水盤管(69)出口，另一端接冷媒水泵(13)的入口。熱平衡器(22)的作用是將循環(huán)水中熱量傳給冷媒水，進(jìn)一步降低溫度，其作用一方面降低吸收器冷卻水(循環(huán)水)入口溫度，可以提高吸收器的熱效率；另一方面在第二熱源少或沒有的情況下，可維持制冷量在30％以上，提高熱泵(制熱)熱效率。
供熱量冷量調(diào)節(jié)根據(jù)供熱量、冷量，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥27控制溶液循環(huán)量，各部位壓力、溫度都在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，表示以進(jìn)入正常工作狀態(tài)。否則通過一次風(fēng)風(fēng)門(33)，調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器供熱量，直到各部位壓力、溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。
權(quán)利要求1.一種由高壓發(fā)生器、低溫?zé)峤粨Q器、高溫?zé)峤粨Q器、閥門、低壓發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流閥、吸收器、蒸發(fā)器、冷媒水泵、冷風(fēng)機(jī)、冷劑泵、冷卻水泵、溶液泵、調(diào)節(jié)閥、冷卻塔、熱風(fēng)機(jī)、儀表及真空抽氣裝置等構(gòu)成的冷熱水機(jī)組，其特征是所說的高壓發(fā)生器由第一燃燒裝置、第二燃燒裝置及控制裝置所構(gòu)成，第一燃燒裝置是由耐火材料制成爐壁(36)，爐壁內(nèi)為爐膛(40)，爐膛內(nèi)設(shè)有階梯式的爐柵(35)，爐柵(35)下面是灰池(30)，爐柵(35)和灰池(30)之間有水封(31)，爐壁上設(shè)有煤斗(42)、加煤器(41)、觀察孔(39)、風(fēng)箱(38)、爐柵門(37)，灰池(30)的水中通有一次風(fēng)風(fēng)管(32)，一次風(fēng)風(fēng)管(32)接一次風(fēng)風(fēng)門(33)，一次風(fēng)風(fēng)門(33)接風(fēng)箱(38)和冷空氣閥(34)，爐膛上端由濕熱煙氣道(62)接煙氣止回閥(64)，第二燃燒裝置是由鍋筒(49)中下部的爐膽(45)、爐膽(45)內(nèi)紅外發(fā)射器(44)及爐膽一端相連接的燃燒器(61)構(gòu)成，鍋筒(49)裝在第一燃燒裝置爐膛(40)的上面，鍋筒(49)內(nèi)裝有溴化鋰溶液及浠溶液分配管(43)、第一回程煙管(46)、第二回程煙管(47)、擋液板(50)，鍋筒(49)上部裝有冷劑蒸氣管(51)，側(cè)面有中間溶液出液管(48)，前煙室(60)裝在鍋爐前部，連接第一回程煙管(46)和第二回程煙管(47)，后煙室(57)裝在鍋筒(49)后下部，連接爐膽(45)與第一回程煙管(46)，其后面裝有防爆窗(56)，下面有集灰箱(52)，前后煙室內(nèi)壁上均涂有耐火保溫層，空氣預(yù)熱器(54)裝在鍋筒(49)后上部，連接煙囪和第二回程煙管(47)，其中空氣管(55)的一端通往風(fēng)機(jī)，一端接風(fēng)箱(38)和二次風(fēng)風(fēng)管(66)，其控制裝置是由二次風(fēng)風(fēng)管(66)和燃燒器(67)中間相連接的二次風(fēng)門(65)，濕熱煙氣道(62)與燃燒器(61)中間相連接的濕熱煙氣方向閥(63)，濕熱煙氣方向閥(63)的另一孔道接煙囪管(59)，煙囪管(59)與煙囪(53)相連接，煙囪(53)通向浸吞式煙氣換熱器(19)，該浸吞式煙氣換熱器(19)有筒體(72)，筒體(72)內(nèi)設(shè)有斜孔孔板(70)、冷媒水盤管(69)、擋水板(68)，上部是排氣筒(67)，下部有沉灰室(71)及排灰孔(73)。
2.按照權(quán)利1要求所說的冷熱水機(jī)組，其特征是所說的高壓發(fā)生器(1)和低壓發(fā)生器(7)及冷凝器(8)之間可加一熱水加熱器(4)，該熱水加熱器是一個(gè)汽液液三路表面換熱器，一路的一端接高壓發(fā)生器(1)的冷劑蒸氣管(51)，另一端接低壓發(fā)生器(7)的加熱管入口，另一路的一端接熱水換熱器(9)的凈水出口，另一端接開水管，第三路的一端接冷凝器(8)的冷卻水循環(huán)水出水管，另一端接熱風(fēng)機(jī)(29)的熱水入口，熱風(fēng)機(jī)(29)的熱水出口與熱平衡器(22)相接，該熱平衡器(22)是一個(gè)液液雙路表面換熱器，一路的一端接熱風(fēng)機(jī)(29)的熱水出口，另一端接冷卻水泵(25)入口，另一路的一端接冷媒水回路中煙氣換熱器(19)的冷媒水盤管(69)的出口，另一端接冷媒水泵(13)的入口，熱水換熱器(9)是一個(gè)液液雙路表面換熱器，一路的一端接低壓發(fā)生器(7)的加熱管出口，另一端進(jìn)入冷凝器(8)，另一路的一端接熱水加熱器(4)的凈水入口，另一端接冷凝器(8)凈水管出口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷熱水機(jī)組,該機(jī)組的高壓發(fā)生器是以煤為燃料,由第一、二兩個(gè)燃燒裝置、控制裝置及鍋筒構(gòu)成,鍋筒中設(shè)有稀溶液分配管、中間溶液出液管及冷劑蒸汽管分別與高溫?zé)峤粨Q器及低壓發(fā)生器相連通,構(gòu)成制冷熱水的循環(huán)系統(tǒng)。另外,該機(jī)組在回路中增加了熱水加熱器、浸吞式煙氣換熱器及熱平衡器等,充分利用熱源的熱,提高了整體性能。由于本實(shí)用新型是以煤為燃料的,所以燃料易得,便于普及推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F25B15/02GK2274747SQ9624847
公開日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1996年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月3日
發(fā)明者邢金良, 劉秀美, 邢斌 申請(qǐng)人:邢金良