一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]吸附式制冷作為一種可以利用低品位熱能(如發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣，地?zé)崮艿?驅(qū)動(dòng)的綠色環(huán)保型技術(shù)，越來(lái)越受到研宄者的重視。吸附式制冷系統(tǒng)主要由吸附床、蒸發(fā)器和冷凝器組成，吸附式制冷一般包括兩個(gè)過(guò)程:(I)冷卻吸附過(guò)程，該過(guò)程使用冷卻水或空氣冷卻吸附床，使吸附床中的吸附劑吸附蒸發(fā)器中的制冷劑，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)產(chǎn)生冷量；(2)加熱解吸過(guò)程，該過(guò)程使用中低品位熱能使吸附飽和的吸附劑再生，即將制冷劑與吸附劑分離，解吸出來(lái)的制冷劑在冷凝器中冷凝為液體，流回到蒸發(fā)器中完成一個(gè)循環(huán)?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣有較大的熱量及較高的溫度，如果將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣直接排掉，必然帶來(lái)熱量的浪費(fèi)，于是提出了利用汽車尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附式制冷裝置，如圖1所示的一套利用內(nèi)燃機(jī)車煙氣余熱驅(qū)動(dòng)的沸石一水吸附式空調(diào)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，吸附式余熱空調(diào)系統(tǒng)基本上可以滿足除了慢車工況以外的機(jī)車駕駛室內(nèi)空調(diào)的需要，采用蓄冷式的循環(huán)方式，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)供冷，對(duì)于典型工況，系統(tǒng)的制冷量為3.0-4.2 kW，蒸發(fā)溫度為10°C左右，該套系統(tǒng)滿足空調(diào)工況，不能滿足冷凍工況，即不能滿足冷藏車的冷凍需求。
[0003]隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品品質(zhì)的要求也更高，從而使食品的保鮮和冷藏變得更加重要，則冷藏車應(yīng)運(yùn)而生，傳統(tǒng)的冷藏車采用的是蒸汽壓縮式制冷制冷系統(tǒng)，為了保證冷藏車的連續(xù)制冷需要耗費(fèi)一定量的發(fā)動(dòng)機(jī)軸功率，增大了冷藏車的尾氣排放量，造成了大氣污染以及溫室效應(yīng)。
[0004]而上述提到了利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附式制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度只能達(dá)到10°C，不能滿足冷藏車運(yùn)輸途中的冷凍需求，蒸發(fā)溫度需要達(dá)到-10°C。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附制冷裝置，包括冷凝器、蒸發(fā)器、高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床，所述冷凝器、蒸發(fā)器、高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床依次相連形成一供制冷劑流動(dòng)的環(huán)路；
所述高溫鹽吸附床的翅片管內(nèi)充滿吸附劑，用以吸附來(lái)自所述蒸發(fā)器的制冷劑；所述中溫鹽吸附床的翅片管內(nèi)充滿吸附劑，用以吸附來(lái)自所述高溫鹽吸附床的制冷劑；
所述高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床分別通過(guò)空氣煙氣管道與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣出口相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣通過(guò)所述空氣煙氣管道輸送到所述高溫鹽吸附床和低溫鹽吸附床內(nèi)，并與所述高溫鹽吸附床和低溫鹽吸附床的翅片管實(shí)現(xiàn)熱交換后被排入外部環(huán)境中；所述高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床各自的空氣煙氣管道上還分別通過(guò)分支與外部空氣相連通。
[0007]較佳地，所述冷凝器和所述蒸發(fā)器之間的管路上還依次設(shè)置有儲(chǔ)液罐和閥門(mén)。
[0008]較佳地，所述蒸發(fā)器與所述高溫鹽吸附床之間、所述中溫鹽吸附床與所述高溫鹽吸附床之間、所述冷凝器與所述中溫鹽吸附床之間、所述高溫鹽吸附床和低溫鹽吸附床的外部空氣進(jìn)口和發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)口上均設(shè)置有閥門(mén)。
[0009]較佳地，所述高溫鹽吸附床內(nèi)的吸附劑采用氯化錳/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑。
[0010]較佳地，所述低溫鹽吸附床內(nèi)的吸附劑采用氯化鈣/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑。
[0011]較佳地，所述制冷劑采用氨。
[0012]較佳地，所述冷凝器的一側(cè)設(shè)置有冷凝器風(fēng)機(jī)。
[0013]較佳地，所述蒸發(fā)器的一側(cè)設(shè)置有蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)。
[0014]較佳地，所述高溫鹽吸附床和所述低溫鹽吸附床的外部空氣的進(jìn)口處均設(shè)置有風(fēng)機(jī)。
[0015]較佳地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣出口上還設(shè)置有一將尾氣直接排至外部空氣中的分支管路，且該分支管路上設(shè)置有閥門(mén)。
[0016]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
本發(fā)明提供的吸附制冷裝置，適用于冷藏車，將冷藏車的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的熱量用于高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床中制冷劑的脫附，以便于由蒸發(fā)器、高溫鹽吸附床、中溫鹽吸附床和冷凝器組成的制冷循環(huán)正常運(yùn)行，使得蒸發(fā)器中的制冷劑蒸發(fā)吸熱，吸收制冷空間內(nèi)空氣中的熱量，降低空氣的溫度，從而起到制冷的效果；本發(fā)明將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的余熱進(jìn)行回收利用，具有節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)；
同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床的共同配合，其中高溫鹽吸附床中采用氯化錳/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑，中溫鹽吸附床采用氯化鈣/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑，從而降低了高溫鹽吸附床和中溫鹽吸附床所需的解吸溫度，提高了吸附溫度的目的，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣溫度不夠高的時(shí)候制冷裝置依舊能夠工作，使得該制冷裝置適用于更加惡劣的工況。
[0017]
【附圖說(shuō)明】
[0018]結(jié)合附圖，通過(guò)下文的述詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中利用內(nèi)燃機(jī)車煙氣余熱驅(qū)動(dòng)的沸石一水吸附式空調(diào)系統(tǒng)圖；
圖2為本發(fā)明提供的利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附制冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為兩級(jí)吸附式制冷循環(huán)克拉伯龍(Clapeyron)圖。
[0019]符號(hào)說(shuō)明:
1-第一制冷劑閥門(mén)2-冷凝器風(fēng)機(jī)3-冷凝器
4-儲(chǔ)液罐5-第四制冷劑閥門(mén)6-蒸發(fā)器
7-第二制冷劑閥門(mén)8-蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)9、23_吸附劑
10-高溫鹽吸附床11、21_空氣煙氣管道 12-第一風(fēng)門(mén)
13-第一圓形管道風(fēng)機(jī) 14-第三制冷劑閥門(mén)15-第二煙氣蝶閥
16-第三煙氣蝶閥17-發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣入口18-第一煙氣蝶閥
19-第二圓形管道風(fēng)機(jī) 20-第二風(fēng)門(mén)22-中溫鹽吸附床。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi)，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。
[0021]本發(fā)明提供了一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)的吸附制冷裝置，該裝置主要針對(duì)冷藏車而設(shè)計(jì)的，包括有冷凝器3、蒸發(fā)器6、高溫鹽吸附床10、中溫鹽吸附床22等組成部分；本發(fā)明將冷藏車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的尾氣用來(lái)加熱高溫鹽吸附床10、中溫鹽吸附床22內(nèi)的吸附劑，實(shí)現(xiàn)高溫鹽吸附床10、中溫鹽吸附床22內(nèi)制冷劑的脫附，以便于設(shè)置在冷藏車需要制冷的空間內(nèi)的蒸發(fā)器6進(jìn)行制冷工作。本發(fā)明將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的熱量回收用于制冷，同時(shí)通過(guò)高溫鹽吸附床10和中溫鹽吸附床的配合使用，從而降低了解吸溫度，提高了吸附溫度的目的，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣溫度不夠高的時(shí)候制冷裝置依舊能夠工作，使得該制冷裝置適用于更加惡劣的工況。
[0022]參照?qǐng)D2中所示，冷凝器3、蒸發(fā)器6、高溫鹽吸附床10、中溫鹽吸附床22均由翅片管組成，且冷凝器3、蒸發(fā)器6、高溫鹽吸附床10、中溫鹽吸附床22的翅片管之間均通過(guò)管道依次相連形成一供制冷劑流通的循環(huán)回路；冷凝器3與蒸發(fā)器6之間設(shè)置有一儲(chǔ)液罐4，用于收集來(lái)自冷凝器3的液體制冷劑，其中制冷劑優(yōu)選采用氨，當(dāng)然也可采用其他制冷劑，此處不作限制。其中，蒸發(fā)器6設(shè)置在需要制冷的空間內(nèi)，冷凝器3設(shè)置在需要制冷的空間外部，其余組成部分的設(shè)置位置可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)置，此處不作限制。
[0023]具體的，蒸發(fā)器6是由54根相連的鋼鋁翅片管組成，基管Φ25Χ2.5πιπι，翅片高10mm，布置為3排，每排18根翅片管，每根翅片管的長(zhǎng)度為420mm。蒸發(fā)器6的翅片管入口與儲(chǔ)液罐4的出口相連通，且之間設(shè)置有第四制冷劑閥門(mén)5 ;來(lái)自儲(chǔ)液罐4中的制冷劑液體流入到蒸發(fā)器6中，制冷劑在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)并吸收蒸發(fā)器6周圍需要制冷的空間內(nèi)的熱量，蒸發(fā)器6翅片與制冷空間內(nèi)的空氣熱交換，降低了空氣的溫度，從而達(dá)到制冷的目的；為了加強(qiáng)制冷空間內(nèi)空氣與蒸發(fā)器6翅片之間的換熱，在冷凝器6背部加裝一冷凝器風(fēng)機(jī)8。制冷劑液體在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器6的蒸發(fā)吸熱后，變成制冷劑氣體。
[0024]高溫鹽吸附床10由112根相連通且長(zhǎng)度為460mm的鋼鋁翅片管組成，基管直徑Φ42Χ2.5mm，翅片高10mm，長(zhǎng)度方向排列16根，高度方向排列7根。高溫鹽吸附床10翅片管內(nèi)填充有吸附劑，具體的采用氯化錳/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑。高溫鹽吸附床10翅片管的入口與蒸發(fā)器6翅片管的出口相連通，且之間設(shè)置有第二制冷劑閥門(mén)7 ;來(lái)自蒸發(fā)器6的制冷劑流入到高溫鹽吸附床10的翅片管內(nèi)，且被氯化錳/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑所吸附，實(shí)現(xiàn)吸附過(guò)程，且吸附劑在吸附制冷劑的時(shí)候產(chǎn)生熱量；當(dāng)高溫鹽吸附床10的吸附劑吸附飽和后，吸收熱量將制冷劑與吸附劑分離，實(shí)現(xiàn)脫附的過(guò)程。
[0025]中溫鹽吸附床22由77根相連通且長(zhǎng)度為460mm的鋼鋁翅片管組成，基管直徑Φ42Χ2.5mm，翅片高10mm，長(zhǎng)度方向排列11根，高度方向排列7根。中溫鹽吸附床22翅片管內(nèi)填充有吸附劑，具體的采用氯化鈣/硫化膨脹石墨復(fù)合吸附劑。中溫鹽吸附床22翅片管的入口與高溫鹽吸附床10翅片管的出口相連通，且之間設(shè)置有第三制冷劑閥門(mén)14 ;從高溫鹽吸附床10脫附出來(lái)的制冷劑，再次被中溫鹽吸附床22翅片管內(nèi)吸附劑所吸附，實(shí)現(xiàn)吸附過(guò)程，且吸附劑在吸附制冷劑的時(shí)候產(chǎn)生熱量；當(dāng)中溫鹽吸附床22的吸附劑吸附飽和后，吸收熱量將制冷劑與吸附劑分離，實(shí)現(xiàn)脫附的過(guò)程。
[0026]冷凝器3是由24根相連通的鋼鋁翅片管組成，基管Φ25Χ2.5mm，翅片高10mm，布置為2排，每排12根翅片管，每根翅片管的長(zhǎng)度為530mm。冷凝器3翅片管的入口與中溫鹽吸附床22翅片管的出口相連通，且之間設(shè)置有第一制冷劑閥門(mén)I ;經(jīng)過(guò)高溫鹽吸附床10和中溫鹽吸附床22后的制冷劑氣體被加壓，被加壓后的制冷劑氣體進(jìn)入到冷凝器3內(nèi)，冷凝為制冷劑液體，制冷劑液體再次回收到儲(chǔ)液罐4內(nèi)；制冷劑液體在冷凝過(guò)程中放出熱量，冷凝器3的翅片與外部空氣進(jìn)行換熱，使其產(chǎn)生的熱量被帶走；在本實(shí)施例中，在冷凝器的背部加裝一冷凝器風(fēng)機(jī)2，加強(qiáng)冷凝器3翅片與外部空氣的換熱。
[0027]在本實(shí)施例中，高溫鹽吸附床10通過(guò)空氣煙氣管道11連接發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣入口 17，且空氣煙氣管道11的入口處設(shè)置有用于控制通斷的第二煙