[發明專利]雙效雙重吸附式制冷循環系統

無效

• 申請號: 200810040454.6
• 申請日: 2008-07-10
• 公開（公告）號: CN101319829A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 李廷賢;王如竹;陳恒;王麗偉;吳靜怡
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F25B17/08
• 分類號: F25B17/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種制冷空調技術領域的系統，具體是一種基于吸附-再吸附過程和內部化學反應熱回收過程的雙效雙重吸附式制冷循環系統。

背景技術

近些年來，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，整個社會的生產生活能耗急劇增加，尤其是隨著人們對環境舒適性需求的不斷增加，建筑能耗幾乎占了整個社會能耗總值的一半，而制冷空調的逐步普及應用又使制冷空調能耗在建筑能耗中占了絕大部分比重。因此，在制冷空調領域開發并實施高效節能技術有著十分重大的意義；與此同時，我國每年有大量的低品位余熱(如廢熱、工業余熱等)因得不到合理利用而被排放，造成極大的能源浪費。固體吸附式制冷作為一種可有效利用太陽能和低品位余熱的綠色制冷技術，已成為國內外制冷空調節能技術領域關注的熱點。

固體吸附式制冷循環系統根據制冷產生機理的不同可分為吸附制冷循環和再吸附制冷循環，前者利用制冷劑的蒸發相變潛熱來實現制冷，后者采用兩種不同的化學吸附劑，利用低溫反應器中的吸附劑在解吸過程中吸收解吸熱實現制冷。無論是吸附制冷循環還是再吸附制冷循環，其不足之處是基本型循環的制冷過程均是間歇的，且都是一次高溫解吸熱輸入，一次制冷量(蒸發相變潛熱制冷或解吸熱制冷)輸出，即高溫解吸熱的輸入和制冷量的輸出在循環次數上是相等的，只是能量數量不同而已，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、再吸附制冷循環中系統工作性能的提高。

經對現有技術的公開文獻檢索發現，目前提高固體吸附式制冷工作性能的主要措施是采用強化換熱和回熱回質技術，而不是以改進傳統固體吸附式制冷循環方式為主要手段，例如中國專利申請號為CN01111038.4的“獨立加熱/回熱/回質/冷卻的多效吸附式制冷循環系統”專利，即是通過采用回熱回質技術來提高固體吸附式制冷循環的工作性能，且回熱過程僅僅是部分顯熱的回收；中國專利申請號為CN200410025398.0的“基于分離熱管的高效可靠的吸附制冷機”專利，即是通過采用熱管強化換熱技術來提高制冷系統的工作性能；并沒有涉及新型固體吸附式制冷循環系統的開發。

發明內容

本發明的目的在于針對傳統吸附制冷循環和再吸附制冷循環的不足，提供一種基于吸附-再吸附過程和內部化學反應熱回收過程的雙效雙重吸附式制冷循環系統。本發明系統中，每輸入一次高溫解吸熱就可以得到四次制冷量的輸出，相對傳統吸附制冷循環和再吸附制冷循環，本發明可顯著提高固體吸附式制冷循環系統的工作性能。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：高溫反應器、高溫反應器加熱及冷卻盤管、高溫調節閥、冷凝器、冷凝器換熱盤管、節流閥、蒸發器、蒸發器換熱盤管、低溫調節閥、低溫反應器、低溫反應器加熱及冷卻盤管、再吸附調節閥、中溫調節閥、中溫反應器、中溫反應器加熱及冷卻盤管、幾種不同反應溫度的化學吸附劑(其中高溫反應器內填充高溫反應化學吸附劑，中溫反應器內填充中溫反應化學吸附劑，低溫反應器內填充低溫反應化學吸附劑)。

高溫反應器出口與高溫調節閥進口連接，高溫調節閥出口與冷凝器左進口連接，冷凝器出口與節流閥進口連接，節流閥出口與蒸發器進口連接，蒸發器左出口與左低溫調節閥進口連接，左低溫調節閥出口與左低溫反應器進口連接，左低溫反應器出口與左再吸附調節閥進口連接，左再吸附調節閥出口與高溫反應器進口連接，蒸發器右出口與右低溫調節閥進口連接，右低溫調節閥出口與右低溫反應器進口連接，右低溫反應器出口與右再吸附調節閥進口連接，右再吸附調節閥出口與中溫反應器進口連接，中溫反應器出口與中溫調節閥進口連接，中溫調節閥出口與冷凝器右進口連接。高溫反應器中填裝高溫反應化學吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管，冷凝器中安裝冷凝器換熱盤管，蒸發器中安裝蒸發器換熱盤管，中溫反應器中填裝中溫反應化學吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管，低溫反應器中填裝低溫反應化學吸附劑、并安裝加熱及冷卻盤管。

本發明的工作流程包括兩個階段：

第一階段包括：(1)高溫反應器中高溫反應化學吸附劑的加熱解吸過程；(2)制冷劑的冷凝和節流過程；(3)左低溫反應器中低溫反應化學吸附劑的吸附制冷過程；(4)左低溫反應器中低溫反應化學吸附劑與高溫反應器中高溫反應化學吸附劑之間的再吸附制冷過程。

第二階段包括：(1)中溫反應器內中溫反應化學吸附劑的加熱解吸過程，此過程也為高溫反應器與中溫反應器之間的內部化學反應熱回收過程；(2)制冷劑的冷凝和節流過程；(3)右低溫反應器中低溫反應化學吸附劑的吸附制冷過程；(4)右低溫反應器中低溫反應化學吸附劑與中溫反應器內中溫反應化學吸附劑之間的再吸附制冷過程。