[發明專利]先熱啟動后電驅動的高效環保型冷水機組

無效

• 申請號: 201110234094.5
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102297542A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 高林華
• 申請（專利權）人: 高林華
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F25B41/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術領域

本發明專利涉及一種以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑、采用熱啟動、電驅動的新型冷水機組。該冷水機組啟動時發生/冷凝器（3）通入外部熱源（蒸汽或電加熱器）加熱溶液，溶液加熱到一定溫度后停止外部加熱，啟動蒸汽壓縮機、通過冷劑蒸汽再壓縮方式驅動制冷循環，屬于空調或工藝領域的制冷設備領域。

背景技術

目前市場上主流的冷水機組有兩種：一種是以熱能驅動的溴化鋰吸收式冷水機組，另一種是以電為驅動能源的壓縮式冷水機組。

溴化鋰吸收式冷水機組是以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑、采用以蒸汽為代表的熱能驅動，其基本結構為圖4所示，包括蒸發器（21）、吸收器（22）、高壓發生器(23)、低壓發生器(24)、冷凝器（25）、冷劑泵(26)、溶液泵(27)、低溫溶液換熱器(28)、凝水換熱器(29)、高溫溶液換熱器(30).?其中：蒸發器（21）和吸收器（22）是安裝在同一個筒體內的由擋液板分隔而成的相互連通的兩個相變換熱器，其中，冷劑水在高真空的蒸發器筒體內低沸點汽化并吸收傳熱管內水的熱量而制取空調或工藝用冷水。溴化鋰吸收式冷水機組采用水作為制冷劑、比采用R22、R134a、R123等氟利昂冷媒的電驅動壓縮式冷水機組更加具有環保的優勢（這些氟利昂制冷劑都在不同程度上對大氣臭氧層或地球的溫室效應造成負面的影響，沒有一種絕對環保，只能作為一些過渡冷媒、不能作為永久環保的冷媒）；同時，該機組采用熱能驅動，對有余熱利用的場所具有節能的優勢。但由于采用低品位的熱能驅動，在水蒸汽比容較大的低壓力區進行熱壓縮，制冷效率較低（目前雙效蒸汽型冷水機組的制冷系數COP值只有1.3-1.4），同時，由于溴化鋰吸收式冷水機組排放的冷凝熱與吸收熱較大，需要配置大容量的冷卻塔與冷卻水泵，冷卻水系統的電耗更大；還存在結構復雜，造價高等缺點。

以電為驅動能源的壓縮式冷水機組，其基本結構如圖5所示，包括：蒸發器（31）、壓縮機（32）、冷凝器（33）、膨脹閥（34）。通過冷媒在蒸發器筒體內氣化吸收銅管內流動的冷水的熱量，獲得空調或工藝用低溫冷水；具有制冷系數高（COP值可達到5-6）等優點。但由于采用R22、R134a、R123等氟利昂作冷媒，對大氣臭氧層或地球的溫室效應會造成負面影響的不符合環保要求的冷媒，所以也只能作為一種過渡的冷水機組。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有2種冷水機組的不足之處，設計一種能充分利用廉價的來源豐富的水作為制冷劑的環保優勢、又能克服水蒸汽在高真空度時比容大、直接機械壓縮體積大、能耗高的缺點，使單位制冷量的壓縮功更低的先熱啟動后電驅動的高效環保型冷水機組。

本發明的先熱啟動后電驅動的高效環保型冷水機組，主要是在現有的溴化鋰吸收式冷水機組的基礎上，通過增設蒸汽壓縮機和凝水冷卻器代替低壓發生器和冷凝器，并通過幾個閥門進行熱啟動與電驅動轉換而實現。其結構包括蒸發器、吸收器、發生/冷凝器、冷劑泵、溶液泵、凝水換熱器、溶液換熱器，還包括冷凝水噴嘴、蒸汽壓縮機、凝水冷卻器、蒸汽進汽閥、蒸汽凝水出水閥、冷劑進汽閥、冷劑出水閥和凝水調節閥，所述冷凝水噴嘴增設在發生/冷凝器上部的稀溶液入口上方，其中，所述發生/冷凝器頂部的冷劑蒸汽出口與蒸汽壓縮機進口連接，蒸汽壓縮機出口與冷劑進汽閥一端連接，冷劑進汽閥另一端和蒸汽進汽閥與發生/冷凝器的換熱管進汽口連接，蒸汽進汽閥另一端與啟動熱源的出汽口連接，發生/冷凝器的換熱管出水口與蒸汽凝水出水閥和冷劑出水閥連接，蒸汽凝水出水閥另一端與啟動熱源的進水口連接，冷劑出水閥另一端與凝水調節閥和凝水換熱器的凝水入口連接，凝水調節閥另一端與發生/冷凝器的冷凝水噴嘴連接，凝水換熱器的凝水出口與凝水冷卻器的凝水進口連接，凝水冷卻器的凝水出口與蒸發器的冷劑水入口連接，蒸發器的冷劑水出口經冷劑泵與蒸發器的冷劑水循環噴嘴相連，蒸發器內的換熱管外的水在高真空狀態下低沸點汽化、吸收傳熱管內水的熱量制取的冷水經冷水出口和冷水進口與中央空調系統的風機盤管等水-空氣換熱器連接，凝水換熱器稀溶液入口和溶液換熱器稀溶液入口與溶液泵出口連接，溶液泵入口與吸收器的液囊出口相連，凝水換熱器稀溶液出口和溶液換熱器稀溶液出口與發生/冷凝器的稀溶液入口相連，溶液換熱器濃溶液入口與發生/冷凝器的濃溶液出口相連，溶液換熱器的濃溶液出口與吸收器濃溶液入口相連。