[發(fā)明專利]多效吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810040453.1
• 申請(qǐng)日: 2008-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN101315227A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廷賢;王如竹;王麗偉;吳靜怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B17/08
• 分類號(hào): F25B17/08
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種基于內(nèi)部熱量回收過程的多效吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

固體吸附式制冷是一種以熱能為驅(qū)動(dòng)力的綠色制冷技術(shù)，與傳統(tǒng)的以電為驅(qū)動(dòng)力的蒸汽壓縮式制冷相比，其特點(diǎn)是可有效利用太陽(yáng)能和低品位余熱作為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)制冷效果，同時(shí)因采用環(huán)境友好型制冷劑作為工作介質(zhì)，具有臭氧消耗系數(shù)(ODP)和溫室效應(yīng)系數(shù)(GWP)均為零的環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，適合當(dāng)前的環(huán)保要求。特別是近些年來隨著人們對(duì)舒適性空調(diào)需求量的不斷增多，夏季制冷空調(diào)的耗電比例迅速增加，致使能源問題進(jìn)一步加劇，如何提高能源綜合利用效率迫在眉睫。從環(huán)境保護(hù)和能源綜合利用的角度看，固體吸附式制冷在太陽(yáng)能等新能源的開發(fā)及工業(yè)余熱等低品位能源利用中具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。

早期的固體吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)采用單床間歇循環(huán)，制冷過程不連續(xù)且制冷效率COP較低。為此國(guó)內(nèi)外研究者提出了多種先進(jìn)的吸附式制冷循環(huán)方式，典型的有熱波循環(huán)、對(duì)流熱波循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)、回質(zhì)循環(huán)、回質(zhì)回?zé)嵫h(huán)和多級(jí)循環(huán)等。這些循環(huán)方式的提出促進(jìn)了吸附式制冷技術(shù)的發(fā)展，都不同程度的提高了系統(tǒng)的工作性能。然而，這些循環(huán)的不足之處是都存在系統(tǒng)輸入一次高溫解吸熱，只能得到一次制冷量的輸出，即高溫解吸熱的輸入次數(shù)和制冷量的輸出次數(shù)是相等的。由于吸附式制冷循環(huán)中加熱吸附劑解吸所需的解吸熱遠(yuǎn)大于制冷劑的蒸發(fā)相變潛熱，因此，這種熱量輸入和制冷量輸出的方式在一定程度上限制了吸附制冷工作性能的提高。制冷效率低是吸附制冷技術(shù)面臨的主要問題之一。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前提高固體吸附式制冷工作性能的主要措施是采用強(qiáng)化換熱技術(shù)、吸附床間的回質(zhì)回?zé)峒夹g(shù)以及不同制冷系統(tǒng)間的復(fù)疊技術(shù)，例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410025398.0的“基于分離熱管的高效可靠的吸附制冷機(jī)”專利，即是通過采用熱管強(qiáng)化換熱技術(shù)來提高制冷系統(tǒng)的工作性能；例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N01111038.4的“獨(dú)立加熱/回?zé)?回質(zhì)/冷卻的多效吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)”，即是采用吸附床間回質(zhì)回?zé)峒夹g(shù)來提高制冷系統(tǒng)的工作性能，且回?zé)徇^程僅僅是部分顯熱的回收；又如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710057666.0的“三效吸附-吸收復(fù)合式制冷裝置”專利，即是通過吸附制冷系統(tǒng)與吸收制冷系統(tǒng)之間的復(fù)疊技術(shù)，提高復(fù)合制冷系統(tǒng)的工作性能。但由于以上循環(huán)系統(tǒng)中不同吸附床中均填裝相同的吸附劑，導(dǎo)致吸附床間的熱量回收效率較低、回?zé)徇^程不徹底，使得高溫?zé)崃枯斎氪螖?shù)與制冷量輸出次數(shù)仍然相等，極大地限制了吸附制冷效率的提高幅度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)傳統(tǒng)吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)的不足，提供一種基于內(nèi)部熱量回收過程的多效吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)每輸入一次高溫解吸熱就可以得到三次制冷量的輸出；相對(duì)傳統(tǒng)的吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)，本發(fā)明可解決吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)制冷效率較低的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括：高溫反應(yīng)器、高溫反應(yīng)器解吸閥門、高溫反應(yīng)器加熱及冷卻盤管、高溫反應(yīng)器吸附閥門、中溫反應(yīng)器、中溫反應(yīng)器解吸閥門、中溫反應(yīng)器加熱及冷卻盤管、中溫反應(yīng)器吸附閥門、低溫反應(yīng)器、低溫反應(yīng)器解吸閥門、低溫反應(yīng)器加熱及冷卻盤管、低溫反應(yīng)器吸附閥門、冷凝器、冷凝器換熱盤管、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器換熱盤管，幾種不同反應(yīng)溫度的化學(xué)吸附劑(其中高溫反應(yīng)器內(nèi)填充高溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑，中溫反應(yīng)器內(nèi)填充中溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑，低溫反應(yīng)器內(nèi)填充低溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑)。

高溫反應(yīng)器進(jìn)口與高溫反應(yīng)器吸附閥門出口連接，高溫反應(yīng)器出口與高溫反應(yīng)器解吸閥門進(jìn)口連接；中溫反應(yīng)器進(jìn)口與中溫反應(yīng)器吸附閥門出口連接，中溫反應(yīng)器出口與中溫反應(yīng)器解吸閥門進(jìn)口連接；低溫反應(yīng)器進(jìn)口與低溫反應(yīng)器吸附閥門出口連接，低溫反應(yīng)器出口與低溫反應(yīng)器解吸閥門進(jìn)口連接；高溫反應(yīng)器解吸閥門出口、中溫反應(yīng)器解吸閥門出口以及低溫反應(yīng)器解吸閥門出口均與冷凝器進(jìn)口連接，冷凝器出口與節(jié)流閥進(jìn)口連接，節(jié)流閥出口與蒸發(fā)器進(jìn)口連接，蒸發(fā)器出口分別與高溫反應(yīng)器吸附閥門進(jìn)口、中溫反應(yīng)器吸附閥門進(jìn)口以及低溫反應(yīng)器吸附閥門進(jìn)口連接。高溫反應(yīng)器內(nèi)填裝高溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管，中溫反應(yīng)器內(nèi)填裝中溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管，低溫反應(yīng)器內(nèi)填裝低溫反應(yīng)化學(xué)吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管，冷凝器內(nèi)安裝冷凝器換熱盤管，蒸發(fā)器內(nèi)安裝蒸發(fā)器換熱盤管。

本發(fā)明的工作過程包括兩個(gè)階段：