[發(fā)明專利]一種利用高溫?zé)煔怛?qū)動(dòng)的制冷和熱泵裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910188167.4
• 申請(qǐng)日: 2009-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN102052801A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海波;方向晨;齊慧敏;任龍;姜陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00;F25B27/02;F22B1/18
• 代理公司: 撫順宏達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 21102
• 代理人: 李微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用高溫?zé)煔鉃閯?dòng)力的制冷和熱泵裝置，尤其是一種利用250～300℃煙氣為動(dòng)力的溴化鋰吸收法生產(chǎn)低溫水和高溫?zé)崴难b置，屬于制冷及熱泵工程應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溴化鋰制冷是一種利用熱能驅(qū)動(dòng)的制冷技術(shù)，通過在低壓下溴化鋰對(duì)水的強(qiáng)烈吸收作用，使水在系統(tǒng)中產(chǎn)生蒸發(fā)吸熱制冷，吸收后的溴化鋰水溶液再通過高溫?zé)崮苁顾瘡娜芤褐蟹蛛x，然后通過冷凝實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)，最終達(dá)到制冷和制熱的目的。

與利用電能的蒸氣壓縮制冷相比，溴化鋰吸收制冷可利用石化企業(yè)的低品位余熱熱能作驅(qū)動(dòng)力，節(jié)約高品位電能，實(shí)現(xiàn)制冷和制熱，因此，近年來得到了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

石化企業(yè)中存在大量的250～300℃的煙氣，煙氣直接排放，一方面浪費(fèi)了大量的熱能，另一方面又對(duì)環(huán)境造成熱污染。如果采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，充分回收利用石化企業(yè)的250～300℃的高溫?zé)煔庥酂幔M(jìn)行制冷和制熱，可節(jié)約大量的能耗。溴化鋰吸收制冷技術(shù)，正好可以利用250～300℃的低溫位廢熱作為驅(qū)動(dòng)力，既可將45℃的低品位熱水提升到70～80℃實(shí)現(xiàn)制熱，生產(chǎn)熱水為工藝過程和供暖使用；同時(shí)，又可制取7～15℃的低溫水供工藝裝置冷卻循環(huán)水使用，改進(jìn)生產(chǎn)裝置的換熱流程。

中國專利CN03143158.5給出了一種利用余熱的吸收熱泵和吸收制冷方法，該方法可利用85～140℃的含二氧化碳的蒸汽為驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)制冷和制熱。但該發(fā)明中，熱輸出端設(shè)置在吸收器內(nèi)，由再生器來的物流經(jīng)熱交換后噴淋在取熱管上，使熱輸出溫位相應(yīng)下降；而且系統(tǒng)利用熱源為含二氧化碳的蒸汽，對(duì)于煙氣余熱回收利用不適用，此外吸收制冷系統(tǒng)還存在設(shè)備布置分散，占地面積大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用高溫?zé)煔鉃閯?dòng)力的溴化鋰吸收式制冷和熱泵裝置，從而利用250～300℃的低溫位熱能，通過高效無機(jī)導(dǎo)熱技術(shù)充分利用余熱，生產(chǎn)低溫冷水和高溫水，實(shí)現(xiàn)制冷和制熱目的。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用高溫?zé)煔怛?qū)動(dòng)的制冷和熱泵裝置，包括煙氣余熱回收系統(tǒng)和溴化鋰吸收制冷熱泵系統(tǒng)。其中煙氣余熱回收系統(tǒng)包括煙氣余熱鍋爐、蒸汽和凝結(jié)水循環(huán)管路和換熱盤管；溴化鋰吸收制冷熱泵包括高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器、發(fā)生器送液泵、吸收器循環(huán)噴淋泵、蒸發(fā)器循環(huán)噴淋泵、換熱器、節(jié)流器和管道閥門。所述的煙氣余熱鍋爐為立式嵌套的雙筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為水和蒸汽程，內(nèi)筒和外筒間圍成的環(huán)形腔體為煙氣程，內(nèi)筒壁上周向設(shè)置有無機(jī)導(dǎo)熱管元件，所述導(dǎo)熱管傾斜放置，內(nèi)部向上、外部向下，導(dǎo)熱管外部與煙氣接觸側(cè)設(shè)有翅片。

所述的溴化鋰吸收制冷熱泵系統(tǒng)為三筒結(jié)構(gòu)，高壓發(fā)生器單獨(dú)為一個(gè)筒體，筒體內(nèi)設(shè)置有高溫蒸汽換熱管，為發(fā)生器提供熱能，器內(nèi)還設(shè)有溫水取熱盤管，用于制備高溫?zé)崴＠淠骱偷蛪喊l(fā)生器設(shè)置在一個(gè)筒體內(nèi)，冷凝器和低壓發(fā)生器為上下布置，冷凝器兩邊設(shè)置有通氣隔板；蒸發(fā)器和吸收器設(shè)置在一個(gè)筒體內(nèi)，蒸發(fā)器和吸收器上下布置，蒸發(fā)器兩邊設(shè)置有通氣隔板；冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)置一個(gè)帶U形節(jié)流管的連通管，連通管在蒸發(fā)器內(nèi)的出口設(shè)置有噴淋頭；蒸發(fā)器設(shè)置循環(huán)噴淋泵，通過循環(huán)噴淋強(qiáng)化換熱效果；吸收器設(shè)置噴淋循環(huán)泵；吸收器內(nèi)的吸收液通過發(fā)生器送液泵與高壓發(fā)生器流出的濃溶液換熱后送到高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器內(nèi)。低壓發(fā)生器與吸收器間設(shè)置有相連的溢流管，使得當(dāng)發(fā)生器進(jìn)入吸收器正常管道堵塞時(shí)，濃溶液可溢流進(jìn)入吸收器，以保證裝置仍可正常工作。吸收制冷工質(zhì)采用水-溴化鋰溶液，余熱鍋爐熱回收循環(huán)工質(zhì)為水。

高溫?zé)煔怃寤囍评浜蜔岜孟到y(tǒng)工作過程如下：在煙氣余熱回收系統(tǒng)中，來自煉廠生產(chǎn)裝置排放的250～300℃煙氣首先進(jìn)入立式無機(jī)導(dǎo)熱管余熱鍋爐，通過無機(jī)導(dǎo)熱元件，煙氣余熱高效傳遞給余熱鍋爐內(nèi)筒的水，使水汽化并升溫到140～160℃，水蒸氣上升進(jìn)入溴化鋰吸收制冷熱泵系統(tǒng)的高壓發(fā)生器，通過換熱管與高壓發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰溶液換熱，對(duì)溴化鋰水溶液進(jìn)行加熱，使溶液中水蒸發(fā)與溴化鋰溶液分離，換熱后管內(nèi)蒸汽形成凝結(jié)水回流到鍋爐中，由此循環(huán)加熱不斷將熱能傳遞給溴化鋰制冷系統(tǒng)，使溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)維持正常工作。