一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置。第一高壓發(fā)生器由中溫動(dòng)力排煙余熱驅(qū)動(dòng)，第一高壓發(fā)生器的制冷劑蒸汽出口與噴射器的工作流體入口相連，第二高壓發(fā)生器的制冷劑蒸汽與噴射器的引射流體入口相連，噴射器出口與冷凝器入口相連，吸收器出口與溶液泵入口相連，溶液泵出口分兩路，一路與第一溶液換熱器入口相連，另一路與第二溶液換熱器入口相連。本發(fā)明通過設(shè)置噴射器降低了第二高壓發(fā)生器發(fā)生壓力，顯著降低了第二高壓發(fā)生器的熱源溫度，能夠更好地同時(shí)利用不同品位熱源如中溫廢熱和低溫太陽能熱、地?zé)岬取?br>【專利說明】
一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]吸收式制冷技術(shù)是一種熱能驅(qū)動(dòng)的制冷技術(shù)，和壓縮式制冷技術(shù)相比其主要優(yōu)點(diǎn)是只需要消耗很少的機(jī)械能，能夠利用熱能直接制冷。而且，以水、氨或HFCs類為制冷劑，節(jié)能環(huán)保，是代替電壓縮制冷的較好制冷方式之一。
[0003]傳統(tǒng)的吸收式制冷裝置主要是為了利用某一品位的熱源。比如傳統(tǒng)的單效吸收式制冷裝置、兩級(jí)吸收式制冷裝置以及多效吸收式制冷裝置。為了同時(shí)利用不同品位的熱能， G1vanni A.Longo等人提出一種單雙效親合裝置(“一個(gè)由內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的吸收式制冷機(jī)的分析”，《國際熱能研究》，2005;29:711-722)，在雙效系統(tǒng)的兩個(gè)發(fā)生器之外再并聯(lián)添加一個(gè)低壓的發(fā)生器，以同時(shí)利用不同品位的熱源制取所需要的冷量，但是該耦合系統(tǒng)是針對(duì)品位較高的兩種熱源，不能利用品位較低的熱源如太陽能、地?zé)岬取?br/>【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，為了更好地利用同時(shí)存在的幾種品位較低的熱能，本發(fā)明提供了一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置，能夠更好地同時(shí)利用低品位熱源如太陽能熱、地?zé)岬取?br>[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置包括第一高壓發(fā)生器、第二高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、第一溶液換熱器、第二溶液換熱器、第三溶液換熱器、第一溶液栗、第二溶液栗、第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥、低壓吸收器、高壓吸收器、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器以及噴射器;所述低壓吸收器的溶液出口與第一溶液栗相連，第一溶液栗出口分為兩支路輸出，其中第一支路與第一溶液換熱器的低溫溶液入口相連，第一溶液換熱器與第一高壓發(fā)生器通過雙向二路管路連接，且第一溶液換熱器與低壓吸收器通過第一調(diào)節(jié)閥相連;第一溶液栗出口的第二支路與第二溶液換熱器的低溫溶液入口相連，第二溶液換熱器與低壓發(fā)生器通過雙向二路管路連接，且第二溶液換熱器與低壓吸收器通過第二調(diào)節(jié)閥相連;高壓吸收器的溶液出口與第二溶液栗相連，第二溶液栗的出口與第三溶液換熱器的低溫溶液入口相連，第三溶液換熱器與第二高壓發(fā)生器通過雙向二路管路連接，且第三溶液換熱器與高壓吸收器通過第三調(diào)節(jié)閥相連;低壓發(fā)生器的制冷劑蒸汽出口與高壓吸收器相連，第一高壓發(fā)生器的制冷劑蒸汽出口與噴射器的工作流體入口相連，第二高壓發(fā)生器的制冷劑蒸汽出口與噴射器的引射流體入口相連，噴射器的出口與冷凝器、 節(jié)流閥、蒸發(fā)器及低壓吸收器依次相連。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)化，所述第一溶液換熱器為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)化，所述第二溶液換熱器為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)化，所述第三溶液換熱器為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。
[0009]有益效果本發(fā)明裝置通過設(shè)置噴射器，使從第一高壓發(fā)生器出來的高壓制冷劑蒸汽進(jìn)入噴射器來引射來自第二高壓發(fā)生器出口的制冷劑蒸汽，從而降低了第二高壓發(fā)生器發(fā)生壓力，顯著降低了第二高壓發(fā)生器的熱源需求溫度，繼而能夠更好地利用低品位熱源，如太陽能熱、 地?zé)岬取?br>[0010]本發(fā)明裝置中的低壓發(fā)生器及第二高壓發(fā)生器的加熱熱源可以是獨(dú)立的低溫?zé)嵩?，也可以是高溫發(fā)生器出口的加熱流體。對(duì)于存在非循環(huán)利用的廢熱，比如廢水廢氣，則低壓發(fā)生器及第二高壓發(fā)生器的加熱流體可以是第一高壓發(fā)生器出口的加熱流體，這樣可以大幅度提高單位流量廢熱的制冷量。對(duì)于同時(shí)存在兩種不同品位的加熱流體，則低壓發(fā)生器及第二高壓發(fā)生器的加熱流體可選用品位較低的熱源，這樣可以同時(shí)利用較高品位和較低品位的熱量，不需要搭建不同的裝置以利用不同品位的熱能，這樣有利于節(jié)約搭建制冷裝置的初投資?！靖綀D說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置的示意圖。
[0012]圖中標(biāo)記:1、第一高壓發(fā)生器，2、第二高壓發(fā)生器，3、低壓發(fā)生器，401、第一溶液換熱器，402、第二溶液換熱器，403、第三溶液換熱器，501、第一溶液栗，502、第二溶液栗， 601、第一調(diào)節(jié)閥，602、第二調(diào)節(jié)閥，603、第三調(diào)節(jié)閥，7、低壓吸收器，8、高壓吸收器，9、冷凝器，10、節(jié)流閥，11、蒸發(fā)器，12、噴射器?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明的一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置包括第一高壓發(fā)生器1、第二高壓發(fā)生器2、低壓發(fā)生器3、第一溶液換熱器401、第二溶液換熱器402、第三溶液換熱器 403、第一溶液栗501、第二溶液栗502、第一調(diào)節(jié)閥601、第二調(diào)節(jié)閥602、第三調(diào)節(jié)閥603、低壓吸收器7、高壓吸收器8、冷凝器9、節(jié)流閥10、蒸發(fā)器11、以及噴射器12;其中第一溶液換熱器401、第二溶液換熱器402、第三溶液換熱器403為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種或其他本領(lǐng)域公知的換熱器。
[0014]所述低壓吸收器7的溶液出口與第一溶液栗501相連，第一溶液栗501出口分為兩支路輸出，其中第一支路與第一溶液換熱器401的低溫溶液入口相連，第一溶液換熱器401 與第一高壓發(fā)生器1通過雙向二路管路連接，且第一溶液換熱器401與低壓吸收器7通過第一調(diào)節(jié)閥601相連;第一溶液栗501出口的第二支路與第二溶液換熱器402的低溫溶液入口相連，第二溶液換熱器402與低壓發(fā)生器3通過雙向二路管路連接，且第二溶液換熱器402與低壓吸收器7通過第二調(diào)節(jié)閥602相連;高壓吸收器8的溶液出口與第二溶液栗502相連，第二溶液栗502的出口與第三溶液換熱器403的低溫溶液入口相連，第三溶液換熱器403與第二高壓發(fā)生器2通過雙向二路管路連接，且第三溶液換熱器403與高壓吸收器8通過第三調(diào)節(jié)閥603相連;低壓發(fā)生器3的制冷劑蒸汽出口與高壓吸收器8相連，第一高壓發(fā)生器1的制冷劑蒸汽出口與噴射器12的工作流體入口相連，第二高壓發(fā)生器2的制冷劑蒸汽出口與噴射器12的引射流體入口相連，噴射器12的出口與冷凝器9、節(jié)流閥10、蒸發(fā)器11及低壓吸收器7依次相連。
[0015]工作時(shí)，以制冷劑為水，吸收劑為LiBr水溶液為實(shí)施例加以介紹:本發(fā)明的循環(huán)由 LiBr溶液循環(huán)過程和制冷劑水循環(huán)過程組成。
[0016]溶液循環(huán)過程為:LiBr溶液吸收來自蒸發(fā)器11的水蒸汽后在低壓吸收器7出口變?yōu)橄∪芤?，?jīng)溶液栗501后分為兩路，一路經(jīng)第一溶液換熱器401換熱后進(jìn)入第一高壓發(fā)生器1被中溫動(dòng)力排煙余熱加熱產(chǎn)生高壓水蒸汽，第一高壓發(fā)生器1中稀溶液逐漸變成濃溶液，高壓發(fā)生器1出口的濃溶液進(jìn)入第一溶液換熱器401與稀溶液換熱，換熱后溶液經(jīng)調(diào)節(jié)閥601進(jìn)入低壓吸收器7;另一支經(jīng)第二溶液換熱器402換熱后進(jìn)入低壓發(fā)生器3被低溫太陽能熱加熱產(chǎn)生低壓水蒸汽，低壓發(fā)生器3中稀溶液濃度逐漸變大，低壓發(fā)生器3出口的較高濃度溶液進(jìn)入第二溶液換熱器402與稀溶液換熱，換熱后溶液經(jīng)調(diào)節(jié)閥602進(jìn)入低壓吸收器 7;高壓吸收器8中濃溶液有效吸收來自低壓發(fā)生器3的水蒸汽后變?yōu)橄∪芤?，被第二溶液?502輸送至第三溶液換熱器403與來自第二高壓發(fā)生器2的濃溶液換熱，換熱后溶液進(jìn)入第二高壓發(fā)生器2被低溫太陽能熱加熱產(chǎn)生水蒸汽，第二高壓發(fā)生器2中稀溶液濃度逐漸變大，高壓發(fā)生器2出口的較高濃度溶液進(jìn)入第三溶液換熱器403與稀溶液換熱，換熱后溶液經(jīng)調(diào)節(jié)閥603進(jìn)入高壓吸收器8。[〇〇17]制冷劑循環(huán)過程為:低壓發(fā)生器3出口的水蒸汽進(jìn)入高壓吸收器8被LiBr濃溶液有效吸收;從第一高壓發(fā)生器2出來的高壓水蒸汽進(jìn)入噴射器12來引射來自第二高壓發(fā)生器1 出口的水蒸汽，不同壓力的水蒸汽在噴射器12中實(shí)現(xiàn)動(dòng)量與熱量交換后水蒸汽進(jìn)入冷凝器 9被冷凝成高壓低溫的冷劑水，當(dāng)冷凝器9內(nèi)的冷凝水通過節(jié)流閥10進(jìn)入蒸發(fā)器11時(shí)，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的， 制冷劑水吸收熱量汽化成水蒸汽后進(jìn)入低壓吸收器7被LiBr濃溶液吸收。至此，完成一個(gè)利用中溫動(dòng)力排煙余熱和低溫太陽能熱制冷的完整循環(huán)過程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置，其特征在于:該裝置包括第一高壓發(fā)生器(1)、第 二高壓發(fā)生器(2)、低壓發(fā)生器(3)、第一溶液換熱器(401)、第二溶液換熱器(402)、第三溶 液換熱器(403)、第一溶液栗(501)、第二溶液栗(502)、第一調(diào)節(jié)閥(601)、第二調(diào)節(jié)閥 (602)、第三調(diào)節(jié)閥(603)、低壓吸收器(7)、高壓吸收器(8)、冷凝器(9)、節(jié)流閥(10)、蒸發(fā)器(11)以及噴射器(12);所述低壓吸收器(7)的溶液出口與第一溶液栗(501)相連，第一溶液 栗(501)出口分為兩支路輸出，其中第一支路與第一溶液換熱器(401)的低溫溶液入口相 連，第一溶液換熱器(401)與第一高壓發(fā)生器(1)通過雙向二路管路連接，且第一溶液換熱 器(401)與低壓吸收器(7)通過第一調(diào)節(jié)閥(601)相連;第一溶液栗(501)出口的第二支路與 第二溶液換熱器(402)的低溫溶液入口相連，第二溶液換熱器(402)與低壓發(fā)生器(3)通過 雙向二路管路連接，且第二溶液換熱器(402)與低壓吸收器(7)通過第二調(diào)節(jié)閥(602)相連； 高壓吸收器(8)的溶液出口與第二溶液栗(502)相連，第二溶液栗(502)的出口與第三溶液 換熱器(403)的低溫溶液入口相連，第三溶液換熱器(403)與第二高壓發(fā)生器(2)通過雙向 二路管路連接，且第三溶液換熱器(403)與高壓吸收器(8)通過第三調(diào)節(jié)閥(603)相連;低壓 發(fā)生器(3)的制冷劑蒸汽出口與高壓吸收器(8)相連，第一高壓發(fā)生器(1)的制冷劑蒸汽出 口與噴射器(12 )的工作流體入口相連，第二高壓發(fā)生器(2 )的制冷劑蒸汽出口與噴射器(12)的引射流體入口相連，噴射器(12)的出口依次與冷凝器(9)、節(jié)流閥(10)、蒸發(fā)器(11) 及低壓吸收器(7)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置，其特征在于:所述第一溶液換熱 器(401)為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置，其特征在于:所述第二溶液換熱 器(402)為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單效雙級(jí)耦合吸收制冷裝置，其特征在于:所述第三溶液換熱 器(403)為板式換熱器、板翅式換熱器或套管式換熱器中的任意一種。
【文檔編號(hào)】F25B15/06GK106016815SQ201610377262
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】閆曉娜, 王林, 周西文, 馬愛華, 郭思宇, 談瑩瑩, 白得坡
【申請(qǐng)人】河南科技大學(xué)