[實(shí)用新型]氨水吸收式制冷系統(tǒng)的溶液循環(huán)回路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120341000.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN202284865U
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李彥軍;楊柳;蔡星辰;杜塏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B15/04
• 分類號(hào): F25B15/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種采用在吸收式溶液循環(huán)過(guò)程中加入細(xì)微顆粒和分散劑的氨水吸收式制冷循環(huán)，在系統(tǒng)溶液循環(huán)中，利用某些細(xì)微顆粒在濃溶液發(fā)生過(guò)程和在稀溶液吸收過(guò)程中的擾動(dòng)，增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)的特性，強(qiáng)化系統(tǒng)發(fā)生器和吸收器傳熱傳質(zhì)效率，減小設(shè)備體積，對(duì)于氨水吸收式制冷設(shè)備的小型高效化應(yīng)用具有重要意義。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于能源危機(jī)及世界環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，自然工質(zhì)制冷劑重新受到人們的重視。氨作為一種重要的自然工質(zhì)制冷劑，在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，同時(shí)吸收式制冷系統(tǒng)具有可利用低品位余熱資源(如低壓蒸汽、熱水以及其它如太陽(yáng)能、廢熱、廢氣等)、系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，在制冷空調(diào)系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用前景。但是氨水吸收式制冷系統(tǒng)的設(shè)備多、體積大，鋼材消耗量大，制冷循環(huán)的性能系數(shù)較低，應(yīng)用受到了一定的限制。因此提高系統(tǒng)的吸收和發(fā)生的傳熱傳質(zhì)的效率，減少設(shè)備尺寸，是其研究和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題所在。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：為了提高氨水吸收式制冷系統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)效率，減小吸收器和發(fā)生器等裝置的設(shè)備體積，本實(shí)用新型根據(jù)固體顆粒增強(qiáng)氣液傳質(zhì)的機(jī)理，提出了在氨水吸收式制冷系統(tǒng)的溶液循環(huán)回路中加入某種細(xì)微顆粒及分散劑方法，使氨水溶液循環(huán)回路中的發(fā)生過(guò)程與吸收過(guò)程的溶液構(gòu)成液固兩相，細(xì)微固體顆粒增強(qiáng)了發(fā)生與吸收過(guò)程的內(nèi)部擾動(dòng)，強(qiáng)化了發(fā)生過(guò)程與吸收過(guò)程的熱質(zhì)傳遞，減少設(shè)備體積。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型在氨水吸收式制冷溶液循環(huán)回路系統(tǒng)中加入活性炭細(xì)微顆粒，使的氨水吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)性能系數(shù)有所提高。

一種微細(xì)顆粒強(qiáng)化氨水吸收式制冷溶液循環(huán)的方法，在氨水吸收式制冷溶液循環(huán)回路的作為冷卻劑的氨水中加入納米級(jí)細(xì)微顆粒，來(lái)提高氨水吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)性能系數(shù)；加入的細(xì)微顆粒只參與溶液循環(huán)過(guò)程，而不參與制冷劑循環(huán)過(guò)程；所述細(xì)微顆粒包括活性炭粉或金屬氧化物顆粒。

所述金屬氧化物顆粒是Al₂O₃顆粒、Fe₂O₃顆粒或ZnFe₂O₄顆粒。

氨水中還加入分散劑辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚OP-10或十二烷基苯磺酸鈉SDBS，分散劑的種類與加入的納米級(jí)細(xì)微顆粒種類對(duì)應(yīng)，具體如下：

活性炭粉對(duì)應(yīng)OP-10；金屬氧化物顆粒對(duì)應(yīng)SDBS。

所述細(xì)微顆粒的粒徑20nm～30nm；細(xì)微顆粒的添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～0.25％，即每100克氨水中的微細(xì)納米顆粒質(zhì)量。

對(duì)于加入所述細(xì)微顆粒和相應(yīng)分散劑的氨水，先采用磁力攪拌儀進(jìn)行剪切攪拌，再利用超聲水浴強(qiáng)空化作用，使細(xì)微顆粒穩(wěn)定分散。

應(yīng)用本方法的循環(huán)系統(tǒng)包括吸收器、溶液泵、精餾塔、發(fā)生器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥，加入細(xì)微顆粒使氨水溶液循環(huán)回路中的發(fā)生過(guò)程與吸收過(guò)程的溶液構(gòu)成液固兩相混合物。具體來(lái)說(shuō)：

一種氨水吸收式制冷系統(tǒng)的溶液循環(huán)回路，包括吸收器、溶液升壓泵、溶液換熱器、精餾塔、發(fā)生器、膨脹閥、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器和加入細(xì)微顆粒和相應(yīng)的分散劑的氨水制冷劑；氨水制冷劑在循環(huán)回路中循環(huán)；

吸收器的濃溶液輸出端通過(guò)溶液管路與溶液升壓泵的輸入端相連，溶液升壓泵的輸出端與溶液熱交換器的濃溶液輸入端相連，溶液熱交換器的濃溶液輸出端與精餾塔的溶液輸入端相連，發(fā)生器和精餾塔是一個(gè)整體的兩個(gè)部分，發(fā)生器的稀溶液輸出端和溶液熱交換器的稀溶液輸入端相連，溶液熱交換器的稀溶液輸出端與第一節(jié)流閥的輸入端相連，第一節(jié)流閥的輸出端與吸收器的溶液輸入端相連；

精餾塔制冷劑輸出端與冷凝器的制冷劑輸入端相連，冷凝器的制冷劑輸出端和第二節(jié)流閥的輸入端相連，第二節(jié)流閥的輸出端與蒸發(fā)器的制冷劑輸入端相連，蒸發(fā)器的制冷劑輸出端與吸收器的制冷劑輸入端相連。

本方法可以應(yīng)用在單級(jí)、雙級(jí)等其他循環(huán)形式的氨水吸收式制冷循環(huán)中。以單級(jí)氨水吸收式制冷循環(huán)為例，加入細(xì)微顆粒的氨水稀溶液在吸收器中由于細(xì)微顆粒的作用，強(qiáng)化吸收來(lái)自蒸發(fā)器蒸發(fā)的制冷劑氨氣，形成帶有細(xì)微顆粒的濃溶液。該混合濃溶液經(jīng)過(guò)溶液泵、溶液交換器進(jìn)入發(fā)生器，在發(fā)生器由于細(xì)微顆粒的作用強(qiáng)化沸騰發(fā)生，得到的制冷劑氨氣進(jìn)入精餾塔精餾，精餾后的氨氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)冷凝器冷凝。同時(shí)發(fā)生器后含有細(xì)微顆粒的稀溶液氨水經(jīng)過(guò)膨脹閥降壓后進(jìn)入吸收器。