專利名稱：吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱能與動力領域，尤其是一種吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
熱動力系統(tǒng)(如發(fā)動機，燃氣輪機等)中，有許多需要冷卻的熱流體，例如經(jīng)增壓器增壓后升溫的進氣、發(fā)動機的冷卻水系統(tǒng)以及需要降溫冷卻的發(fā)動機的排氣等。這 些熱流體自身都具有較高的溫度(低的有一二百度，高的有七八百度)，要對這種流體進 行冷卻傳統(tǒng)的方法是進行熱交換器但是一般都需要較大的換熱面積和大量動力，因此造 成體積龐大、功耗高等缺點。如果能夠利用這些熱流體自身所具有的高溫能量作推動力 對其自身進行冷卻，就可制造出體積小、耗能低的冷卻系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提出的技術方案如下一種吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，包括吸附器、解吸器、蒸發(fā)器、工質(zhì)對上流 通道、工質(zhì)對下流通道和系統(tǒng)熱流體出口，所述系統(tǒng)熱流體出口與所述解吸器的加熱流 體入口連通，所述解吸器的加熱流體出口經(jīng)熱流體通道與所述蒸發(fā)器的被冷卻流體入口 連通，在所述蒸發(fā)器上設被冷卻熱流體出口，所述蒸發(fā)器的氣相制冷劑出口與所述吸附 器的制冷劑入口連通，所述吸附器的吸附工質(zhì)對出口經(jīng)所述工質(zhì)對上流通道與所述解吸 器連通，所述解吸器的解吸工質(zhì)對出口經(jīng)所述工質(zhì)對下流通道與所述吸附器連通，在所 述解吸器上設制冷劑蒸汽出口，在所述蒸發(fā)器上設制冷劑入口。所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)還包括散熱器，所述散熱器設置在所述熱流體 通道上。系統(tǒng)熱流體出口設為發(fā)動機的排氣口。系統(tǒng)熱流體出口設為渦輪增壓器的出口或設為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的高溫流體出口 或設為鍋爐排煙口。在所述工質(zhì)對上流通道上設泵。所述制冷劑蒸汽出口經(jīng)冷凝器和節(jié)流器與所述制冷劑入口連通。所述被冷卻熱流體出口與儲罐連通。所述被冷卻熱流體出口與深冷系統(tǒng)的被冷卻流體入口連通。所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)還包括氣液分離器，所述被冷卻熱流體出口與 所述氣液分離器連通，所述氣液分離器的液體出口與所述制冷劑入口連通；或所述被冷 卻熱流體出口與儲罐連通，在所述儲罐上設液體導出口，所述液體導出口與所述制冷劑 入□連通。在所述吸附器上設吸附器散熱器，所述吸附器散熱器散出吸附過程放出的熱量 提高吸附效率。在吸附制冷中存在吸附質(zhì)和吸附劑一對工質(zhì)，以溴化鋰水溶液為例，其中溴化 鋰為吸附質(zhì)，而水為吸附劑(通常也叫做制冷劑)。本實用新型的原理是將需要被冷卻的 熱流體與解吸器(也叫發(fā)生器)連通，在解吸器內(nèi)工質(zhì)對被熱流體加熱，其中吸附劑被汽化蒸發(fā)(例如水汽化蒸發(fā)為水蒸氣)，形成高濃度吸附質(zhì)溶液或純吸附質(zhì)(例如高濃度溴 化鋰水溶液或溴化鋰)，高濃度吸附質(zhì)溶液或純吸附質(zhì)流向吸附器(也叫吸收器)，在吸 附器內(nèi)高濃度吸附質(zhì)溶液或純吸附質(zhì)吸附(也叫吸收)從蒸發(fā)器來的氣相吸附劑形成低濃 度吸附質(zhì)溶液，低濃度吸附質(zhì)溶液再流向解吸器(也叫發(fā)生器)，從而形成工質(zhì)對循環(huán)。 已經(jīng)在解吸器內(nèi)放熱降溫的需要冷卻的熱流體通道與蒸發(fā)器連通，在蒸發(fā)器內(nèi)由于吸附 劑(例如水)在低蒸氣壓下蒸發(fā)吸收大量來自需要冷卻的熱流體中的熱量，從而使熱流體 降溫。被冷卻的熱流體從蒸發(fā)器導出，根據(jù)冷卻條件不同，可能是氣體、液體或固體。 為了提高冷卻效率，可以在熱流體出解吸器之后進入蒸發(fā)器之前進行冷卻。本實用新型所謂的吸附器是指工質(zhì)對(詳見有關吸附制冷書籍)發(fā)生吸附過程的裝置。本實用新型所謂的解吸器是指在熱流體的加熱作用下工質(zhì)對發(fā)生解吸過程的裝置。本實用新型所謂的蒸發(fā)器是指由于吸附劑的蒸汽被吸附質(zhì)吸附使液體吸附劑發(fā) 生汽化蒸發(fā)的裝置。在蒸發(fā)器內(nèi)吸附劑吸收大量需要被冷卻的流體的熱量，從而使需要 被冷卻的流體降溫冷卻或液化或固體化。本實用新型所謂的工質(zhì)對上流通道是指低濃度工質(zhì)對由吸附器流向解吸器的通 道。本實用新型所謂的工質(zhì)對下流通道是指高濃度工質(zhì)對(或純吸附質(zhì))由解吸器流向 吸附器的通道。本實用新型所謂的系統(tǒng)熱流體出口是指熱動力系統(tǒng)中的熱流體出口，如經(jīng)增壓 器增壓后升溫的進氣、發(fā)動機的冷卻水系統(tǒng)以及需要降溫冷卻的發(fā)動機的排氣等。本實用新型所謂的制冷劑是指吸附劑，以溴化鋰水溶液吸附制冷為例，吸附劑 是指水。本實用新型中所謂的氣液分離器是指能夠?qū)怏w和液體進行分離的裝置。如果 本實用新型被應用在排氣主要成分是二氧化碳和水的熱動力系統(tǒng)中，可采用氣液分離器 將水和氣體二氧化碳分離，也可采用氣液分離器將氣體二氧化碳和液體二氧化碳分離。本實用新型所謂的深冷系統(tǒng)是指在應用本實用新型所公開的吸附式熱流體自身 冷卻系統(tǒng)對熱流體進行冷卻后，再進行深度冷卻的系統(tǒng)。所謂的深度冷卻是指冷卻強度 更高，溫度更低，可以形成更低溫度的流體或其液化、固化產(chǎn)物。本實用新型所謂的吸附工質(zhì)對是指發(fā)生吸附作用和解吸作用的一對工質(zhì)，如溴 化鋰和水。本實用新型中所謂連通是指直接連通、經(jīng)過若干過程(包括與其他物質(zhì)混合等) 的間接連通或經(jīng)控制閥等受控連通。本實用新型的有益效果如下1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，可靠性高，節(jié)能環(huán)保并能夠有效的冷卻 熱動力系統(tǒng)中需要冷卻的熱流體。2、本實用新型所公開的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)如被應用在排氣主要成分是 二氧化碳和水的熱動力系統(tǒng)中，可單獨使二氧化碳液化或固體化，也可以與深冷系統(tǒng)相 結(jié)合使二氧化碳液化或固體化，從而高效的形成閉合循環(huán)，消除熱動力系統(tǒng)對環(huán)境的污 染。
圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本 實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實用新型實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實用新型實施例11的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，包括吸附器1、解吸器2、蒸發(fā)器3、 工質(zhì)對上流通道4、工質(zhì)對下流通道5和系統(tǒng)熱流體出口 6，系統(tǒng)熱流體出口 6與解吸器2 的加熱流體入口 201連通，解吸器2的加熱流體出口 202經(jīng)熱流體通道23與蒸發(fā)器3的 被冷卻流體入口 301連通，在蒸發(fā)器3上設被冷卻熱流體出口 302，蒸發(fā)器3的氣相制冷 劑出口 303與吸附器1的制冷劑入口 103連通，吸附器1的吸附工質(zhì)對出口 101經(jīng)工質(zhì)對 上流通道4與解吸器2連通，解吸器2的解吸工質(zhì)對出口 203經(jīng)工質(zhì)對下流通道5與吸附 器1連通，在解吸器2上設制冷劑蒸汽出口 204，在蒸發(fā)器3上設制冷劑入口 304。實施例2如圖2所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于吸附式熱 流體自身冷卻系統(tǒng)還包括散熱器7，散熱器7設置在熱流體通道23上，在工質(zhì)對上流通道 4上設泵8。實施例3如圖3所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于系統(tǒng)熱流 體出口 6設為發(fā)動機的排氣口 61。實施例4如圖4所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于系統(tǒng)熱流 體出口 6設為渦輪增壓器的出口 62。實施例5如圖5所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于系統(tǒng)熱流 體出口 6設為設為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的高溫流體出口 63。實施例6如圖6所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于設為鍋爐 排煙口 64。[0053]實施例7如圖7所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于制冷劑蒸 汽出口 204經(jīng)冷凝器9和節(jié)流器10與制冷劑入口 304連通，被冷卻熱流體出口 302與儲 罐11連通。實施例8如圖8所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于被冷卻熱 流體出口 302與深冷系統(tǒng)12的被冷卻流體入口連通。實施例9如圖9所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于吸附式熱 流體自身冷卻系統(tǒng)還包括氣液分離器13，被冷卻熱流體出口 302與氣液分離器13連通， 氣液分離器13的液體出口與制冷劑入口 304連通。實施例10如圖10所示的吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于被冷卻 熱流體出口 302與儲罐11連通，在儲罐11上設液體導出口 14，液體導出口 14與制冷劑 入口 304連通。實施例11如圖11所示的吸附式 熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在吸附 器1上設吸附器散熱器15，吸附器散熱器15散出吸附過程放出的熱量提高吸附效率。
權(quán)利要求1.一種吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，包括吸附器(1)、解吸器(2)、蒸發(fā)器(3)、工 質(zhì)對上流通道(4)、工質(zhì)對下流通道(5)和系統(tǒng)熱流體出口(6)，其特征在于所述系統(tǒng) 熱流體出口(6)與所述解吸器(2)的加熱流體入口(201)連通，所述解吸器(2)的加熱流 體出口(202)經(jīng)熱流體通道(23)與所述蒸發(fā)器(3)的被冷卻流體入口(301)連通，在所 述蒸發(fā)器(3)上設被冷卻熱流體出口(302)，所述蒸發(fā)器(3)的氣相制冷劑出口(303)與 所述吸附器(1)的制冷劑入口(103)連通，所述吸附器(1)的吸附工質(zhì)對出口(101)經(jīng)所 述工質(zhì)對上流通道(4)與所述解吸器(2)連通，所述解吸器(2)的解吸工質(zhì)對出口(203) 經(jīng)所述工質(zhì)對下流通道(5)與所述吸附器(1)連通，在所述解吸器(2)上設制冷劑蒸汽出 口(204)，在所述蒸發(fā)器(3)上設制冷劑入口(304)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述吸附式熱流 體自身冷卻系統(tǒng)還包括散熱器(7)，所述散熱器(7)設置在所述熱流體通道(23)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)熱流體出口 (6)設為發(fā)動機的排氣口(61)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)熱流體出口 (6)設為渦輪增壓器的出口(62)或設為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的高溫流體出口(63)或設為鍋爐 排煙口(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于在所述工質(zhì)對上 流通道⑷上設泵⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述制冷劑蒸汽 出口(204)經(jīng)冷凝器(9)和節(jié)流器(10)與所述制冷劑入口(304)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述被冷卻熱流 體出口(302)與儲罐(11)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述被冷卻熱流 體出口(302)與深冷系統(tǒng)(12)的被冷卻流體入口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述吸附式熱流 體自身冷卻系統(tǒng)還包括氣液分離器(13)，所述被冷卻熱流體出口(302)與所述氣液分離器(13)連通，所述氣液分離器(13)的液體出口與所述制冷劑 入口(304)連通；或所述被冷卻熱流體出口(302)與儲罐(11)連通，在所述儲罐(11)上 設液體導出口(14)，所述液體導出口(14)與所述制冷劑入口(304)連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，其特征在于在所述吸附器 (1)上設吸附器散熱器(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種吸附式熱流體自身冷卻系統(tǒng)，包括吸附器、解吸器、蒸發(fā)器、工質(zhì)對上流通道、工質(zhì)對下流通道和系統(tǒng)熱流體出口，系統(tǒng)熱流體出口與解吸器的加熱流體入口連通，解吸器的加熱流體出口經(jīng)熱流體通道與蒸發(fā)器的被冷卻流體入口連通，在蒸發(fā)器上設被冷卻熱流體出口，蒸發(fā)器的氣相制冷劑出口與吸附器的制冷劑入口連通，吸附器的吸附工質(zhì)對出口經(jīng)工質(zhì)對上流通道與解吸器連通，解吸器的解吸工質(zhì)對出口經(jīng)工質(zhì)對下流通道與吸附器連通，在解吸器上設制冷劑蒸汽出口，在蒸發(fā)器上設制冷劑入口。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，可靠性高，節(jié)能環(huán)保并能夠有效的冷卻熱動力系統(tǒng)中需要冷卻的熱流體。
文檔編號F01N3/02GK201795632SQ20102028282
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪