[發明專利]氨水吸收與壓縮復合制冷循環系統及制冷循環方法

無效

• 申請號: 200710022954.2
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101059291A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 杜塏;張小松;蔡亮;李舒宏
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F25B15/04
• 分類號: F25B15/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種吸收與壓縮復合制冷循環系統及采用該系統的循環方法，特別是以氨水為工質，利用中低品位熱能與少量電能的復合制冷循環方法。

背景技術

氨水吸收式制冷是一種以熱能驅動的制冷方式，在蒸汽壓縮式制冷方法問世以前曾被廣泛應用。其特點是直接以熱能為動力，只需消耗少量的輔助電能，便可以實現制冷循環。氨水吸收式制冷機的制冷溫度范圍很寬，不僅可以在空調工況下運行，而且能在-60℃以上各種工業制冷中應用。氨水吸收式制冷機性能隨著制冷溫度的降低而下降，隨冷凝溫度降低而提高；在熱源溫度比較低、制冷溫度也要求比較低的條件下，往往單級已不能實現制冷循環，此時必須采用雙級等其他輔助循環方式。

吸收式系統與壓縮式系統各有自身的特點，實用的場合也有所不同。在以氨這一環保制冷劑為工質的制冷系統中，對制冷溫度比較低的場合，無論是吸收式還是壓縮式，往往都采用雙級循環。對雙級吸收式循環來說，為了保證運行的安全，高壓部分設備(主要是容器)比較笨重，另外在高壓條件下，氨水采用精餾分離過程能耗比較大；而對雙級壓縮式制冷循環來說，隨著制冷溫度的降低，氨氣比容增加很快，在滿足制冷量的要求下，低壓級壓縮機的體積和功耗都將隨之增加。也就是說雙級氨水吸收式循環，高壓級部分有多種不利因素，而雙級壓縮式循環，低壓部分有多種不利因素。因此將吸收與壓縮進行耦合，形成吸收與壓縮式復合制冷循環就顯得非常有價值。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種氨水吸收與壓縮復合制冷循環系統及采用該系統制冷的循環方法，實現氨水吸收式制冷在低熱源溫度、低制冷溫度條件下的制冷循環，并達到節約熱能資源的目的。

技術方案：本發明的氨水吸收與壓縮復合制冷循環系統中，發生器、吸收器、溶液泵和溶液換熱器構成了該制冷循環系統的低壓級部分，壓縮機構成了該制冷循環系統的高壓級部分；其中，發生器、精餾器、分凝器串聯連接；分凝器的氨氣輸出端通過氨氣管線與氨壓縮機的輸入端相連，氨壓縮機的輸出端通過氨油分離器與冷凝器的氨氣輸入端相連，冷凝器的氨液輸出端通過氨液管線與過冷器的氨液輸入端相連，過冷器的氨液輸出端通過氨節流閥與蒸發器的氨液輸入端相連，蒸發器的氨氣輸出端通過過冷器和氨氣管線與吸收器的氨氣輸入端相連，吸收器的濃氨水輸出端通過氨水系統管線和氨水溶液泵與溶液換熱器的濃氨水輸入端相連，溶液換熱器的稀氨水輸入端通過氨水系統管線與發生器的稀氨水輸出端相連，溶液換熱器的濃氨水輸出端通過氨水系統管線與精餾器的中部相連，溶液換熱器的稀氨水輸出端通過氨水系統管線和溶液節流閥與吸收器的稀氨水輸入端相連；加熱蒸汽管線由發生器的蒸汽進口引入，從發生器的凝結水出口引出；冷卻水管線分別由分凝器冷卻水進口、吸收器冷卻水進口、冷凝器冷卻水進口，并聯引入，分別從分凝器冷卻水出口、吸收器冷卻水出口、冷凝器冷卻水出口，并聯引出；載冷劑管線由蒸發器的載冷劑進口引入，從蒸發器的載冷劑出口引出。

本發明的氨水吸收與壓縮復合制冷循環系統的制冷循環方法為：出蒸發器的氨蒸汽經過冷器后進入吸收器，在吸收器里被來自發生器并經溶液換熱器和溶液節流閥節流后進入吸收器的稀氨水溶液所吸收，吸收熱被冷卻水帶走；吸收終了的濃氨水經氨水溶液泵及溶液換熱器進入精餾器，通過發生器、精餾器、分凝器產生高純度的中壓氨蒸汽以及稀氨水溶液，分凝器分凝熱由冷卻水帶走；發生的中壓氨蒸汽經氨壓縮機升高壓力后進入冷凝器，在冷凝器中冷凝為液體氨，冷凝熱由冷卻水帶走；液氨經過冷器及氨節流閥進入蒸發器，蒸發制冷后的氨蒸汽經過冷器后再進入吸收器，由此構成吸收與壓縮復合制冷循環。

利用工業余熱或太陽能來作為該制冷循環系統中所述低壓級部分吸收式循環的驅動能源。利用電能作為該制冷循環系統中所述高壓級部分壓縮機的驅動能源。發生器發生的熱由工業余然或太陽能提供。

有益效果：由于本發明采用發生器、吸收器、溶液泵及溶液換熱器替代了電能驅動的雙級壓縮制冷系統的低壓級部分，從而使雙級壓縮式制冷循環系統的低壓級部分可以利用工業余熱及太陽能來驅動；以壓縮機替代了以熱能驅動的雙級吸收式制冷系統的高壓部分，從而克服了雙級吸收式制冷系統的高壓級部分設備笨重以及精餾能耗過大等弊端。

在本發明的優選實施例中，利用工業余熱或太陽能來作為該制冷循環系統中所述低壓級部分吸收式循環的驅動能源，利用電能作為該制冷循環系統中所述高壓級部分壓縮機的驅動能源，所以使得吸收式和壓縮式在利用工業余熱或太陽能實現較低溫度的制冷過程中優勢互補，循環具有較高的能源利用效率和較高的熱力學完善度，從而達到能源合理利用和節約能源的目的。

附圖說明