[實用新型]新型膜蒸餾回熱吸收式制冷裝置

無效

• 申請號: 200820057505.1
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN201209974Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 孫文哲;曹丹;鄧申江;曹巍;吳延嘉
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: F25B15/00
• 分類號: F25B15/00;B01D61/36
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳學雯

技術領域

本實用新型涉及制冷技術領域，具體是一種新型膜蒸餾回熱吸收式制冷裝 置。

背景技術

吸收式制冷技術的快速發展與當前對于能源與環保問題的研究密不可分， 現有的研究熱點有兩個方向，第一是低品位熱源(如：太陽能或廢熱)驅動熱 源的吸收式制冷技術，這類技術都是在兩級吸收循環的基礎上對流程做一些改 進來提高系統的制冷效率；第二是高效吸收式制冷技術，主要研究多效吸收式 制冷循環，研究噴射、吸附、增壓與吸收式復合制冷循環，以及吸收式制冷循 環工質的研究，吸收式制冷循環的回熱和傳熱傳質強化研究，這些研究都是建 立在傳統的單效吸收式制冷循環的基礎上。

傳統的單效吸收式制冷理論循環是由等壓冷卻吸收、等壓加熱發生和等濃 度回熱過程組成，其中回熱過程由熱交換器來實現。這使得發生溫度較高，因 而對于溫度低于85℃的低品位熱源只有通過兩級吸收才能實現制冷，而多效機 的高壓發生器會要求較高的發生溫度，從而帶來了高溫溶液腐蝕，高溫溶液表 面活性劑及緩蝕劑失效和高壓壓力控制等問題，這些問題是三效機商品化的主 要障礙。

為了解決這些問題，近年來，更為先進的膜分離技術已有了長足的發展， 其中一些膜分離技術已商品化。膜蒸餾(MD，Membrane?Distillation)技術 就是其中的一種，它拋開其“分離”的功能，本質就是一種溶液中易揮發成分 在膜疏水表面汽化，并穿過膜孔在膜的另一側冷凝的傳質傳熱技術，傳質的驅 動力就是膜兩側溶液的飽和蒸汽壓差。

對于現有技術的檢索，膜分離技術在吸收式制冷機上的應用已出現了一些 專利。如：王京華的“膜法分離吸收式制冷技術”，中國專利ZL02140485.2；宮 良明男的“膜分離裝置及利用膜分離的吸收式制冷機”，日本特開2003-144855； 宣伯民的“膜分離濃縮溶液的溴化鋰吸收式制冷機”，中國專利 ZL200510048937.7。這些專利都是把膜分離裝置簡單應用到吸收式制冷循環中， 取代原系統中的發生器，其中前者用的是膜蒸餾技術，以熱源驅動，后兩者采 用的是滲透膜技術，以電力驅動，滲透壓力將大于300kgf/cm2，一般采用多級 滲透以降低滲透壓力，但同時也使系統復雜化。不難看出這一方案不適應吸收 式制冷技術在余熱利用發展的方向。膜蒸餾的驅動力是溶液中被分離組分在膜 兩側的蒸汽壓力差。對于溴化鋰吸收式制冷機，發生器中只有單組分物質被蒸 發，在膜冷側蒸汽壓力(取決于冷卻水溫度，對于雙效循環取決于低壓發生器 工作溫度)不變得情況下，采用膜蒸餾由于存在膜兩側的蒸汽壓力差只會提高 發生器的發生壓力和溫度。第一個專利的應用盡管會使發生表面積增大，但膜 兩側的蒸汽壓力差也會增大，這有可能降低溴化鋰吸收式制冷機組的熱力性能。 盡管如此，這些專利的提出開鑿了膜技術在吸收式制冷裝置中應用的先河。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型膜蒸餾回熱吸收式制冷裝 置。新循環對驅動熱源溫度的要求大大降低，可采用傳統吸收式制冷循環無法 利用的低品位廢熱驅動，對于低于80℃的低品位熱源，傳統吸收式制冷循環需 用兩級吸收才能達到制冷的目的，而新循環采用單級單效就能實現。

為了實現上述技術問題采用的技術方案：

一種新型膜蒸餾回熱吸收式制冷裝置，包括發生器，冷凝器，節流裝置， 蒸發器，冷劑泵，吸收器，溶液泵和溶液熱交換器，其特征在于：所述發生器 和溶液熱交換器之間設置一膜蒸餾傳質換熱器，所述膜蒸餾傳質換熱器為在所 述膜蒸餾傳質換熱器的膜的熱側和冷側溶液形成一定的蒸汽壓差，從而實現回 熱的換熱器。

膜蒸餾傳質在所述膜蒸餾傳質換熱器的膜的熱側和冷側溶液形成一定的蒸 汽壓差，實現回熱過程，在理想狀態下，溶液變濃度的過程為等壓的過程。

所述在發生器的底部連接一管道，管道經過所述膜蒸餾傳質換熱器和溶液 熱交換器之后進入到所述吸收器中，在所述吸收器的底部安裝溶液泵，溶液泵 上連接一管道經過所述膜蒸餾傳質換熱器和溶液熱交換器之后連接在所述發生 器的上端。

在所述發生器的頂部還接有一管道與冷凝器相連通，所述冷凝器的底部接 有一管道和蒸發器的頂部相連通。

所述節流裝置安裝在冷凝器和蒸發器之間的管道上，所述蒸發器的底部安 裝冷劑泵。

所述在吸收器和蒸發器之間的頂部通過管道相連通。

在所述發生器中設置一個驅動熱源裝置用于保持溶液恒溫。