[發明專利]噴射輔助吸收式熱泵循環系統與裝置

無效

• 申請號: 200910058322.0
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN101806513A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 朱德浩
• 申請（專利權）人: 朱德浩
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;C09K5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于熱量轉換與節能領域，特別涉及一種吸收式熱泵循環系統與裝置。

背景技術

吸收式熱泵技術在世界上已有一百余年歷史，近年在熱電冷聯產和低溫余熱利用領域有廣泛的應用實例。如燃氣空調制冷，普遍采用溴化鋰吸收式熱泵循環，以商品化的兩效吸收系統為例，采用的熱源溫度150℃以上，性能系數COP(即獲取的冷量與消耗的熱量的數值之比)可達1.35；熱源溫度低于150℃一般采用單效系統，COP可達0.7；熱源溫度70～80℃的機組，COP僅0.3～0.4；開發COP可達1.65的三效機組，目前因為溴化鋰水溶液的腐蝕性嚴重而尚未實現商品化。(戴永慶等，燃氣空調技術及應用，機械工業出版社，2004)。可見，降低吸收式熱泵循環工質對的腐蝕性、提高循環系統的性能系數，是改進提高吸收式熱泵技術經濟性和利用低溫熱源節能的有效途徑。

ZL200520049987.2(劉小江，一種減壓發生噴射吸收復合制冷裝置，實用新型，授權日2006年9月27日)公開了一種采用雙級溶液噴射泵的溴化鋰-水吸收式制冷循環，使溶液始終處在臨界發生狀態(劉小江，減壓發生噴射吸收復合制冷原理與經濟分析，制冷，2007，26(2)：35～39)，溶液在噴射泵入口已經處于水蒸氣飽和的狀態，這對其噴射吸收能力是一個限制。

顧兆林等(顧兆林，蔣立本，馮詩愚，王彥峰.吸收-噴射復合制冷技術的研究進展，低溫工程，1999，No.2：1～4；蔣立本，顧兆林，馮霄，李云.吸收-噴射與吸收式制冷系統的熱經濟學比較，西安交通大學學報，2000，36(6)：76～79)提出了同時采用溶液噴射泵和蒸氣噴射器的四壓吸收-噴射復合制冷循環和只采用蒸氣噴射器的三壓吸收-噴射復合制冷循環，以使用170℃以上的熱源、7℃的蒸發溫度、40℃的冷凝溫度的溴化鋰-水吸收式制冷循環為例，其性能系數COP為0.9～1.1，而同工況雙效制冷循環COP為1.3～1.4。四壓或三壓循環用發生器釋放的蒸氣直接從蒸發器抽吸蒸氣加壓到冷凝器飽和壓力，其壓縮比大于7.0已超出單級蒸氣噴射制冷的經濟操作范圍(燃料化學工業部化學工業設計院等，《蒸汽噴射制冷設計手冊》，中國建筑工業出版社，1972)；循環的溶液先升溫到系統的最高溫度發生蒸氣后再通過與低溫溶液換熱降溫吸收系統最低溫度下蒸發的水蒸氣，反復升降溫過程產生熱量損失和熱力學勢的損失。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種噴射輔助吸收式熱泵循環系統與裝置，此種循環系統以水-硝酸鈣水溶液為工質對，循環過程避免溶液反復升降溫、以溶液發生放汽促使其降溫，以蒸氣噴射吸引促使溶液放汽，提高了循環系統熱量利用率和性能系數，縮短了循環流程，而且裝置結構簡單，鋁制設備重量輕、耐腐蝕。

本發明所述噴射輔助吸收式熱泵循環系統，以水-硝酸鈣水溶液為工質對，其濃度-溫度-熱焓-平衡水蒸氣壓關系(C.S.Oakes，A.R.Felmy?and?S.M.Sterner.Thermodynamic?properties?of?aqueous?calcium?nitrate{Ca(NO₃)₂}to?the?temperature?373Kincluding?new?enthalpy?of?dilution?data，J.Chem.Thermodynamics?2000，32：29-54)滿足本發明所述循環過程的要求。此種工質對使用鋁制設備具有優良的耐腐蝕性能(虞璜等，《鋁制化工設備設計》，上海科學技術出版社，1989)。

本發明所述壓力均為絕對壓力，溶液濃度均為質量百分濃度。