[發明專利]回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統及方法

有效

• 申請號: 201310071617.8
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103161528A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 金紅光;韓巍;孫流莉;鄭丹星
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01K25/06
• 分類號: F01K25/06;F01K25/10;F25B29/00;F25B27/00;F25B41/06;F25B15/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，該系統采用氨水混合物為循環工質，將中低溫熱源轉化為功和冷兩種能量產出，該系統包括：吸收器(1)、第一溶液分流器(2)、高壓溶液泵(3)、蒸氣發生器(4)、膨脹機(5)、精餾塔(6)、第一換熱器(7)、氣液分離器(8)、壓縮機(9)、第二換熱器(10)、低壓溶液泵(11)、第二溶液分流器(12)、溶液換熱器(13)、煙氣換熱器(14)、溶液混合器(15)、溶液節流閥(16)、冷凝器(17)、過冷器(18)、氨節流閥(19)和蒸發器(20)，其中：

吸收器(1)濃溶液出口與第一溶液分流器(2)入口相連接，第一溶液分流器(2)有兩個出口，分別與高壓溶液泵(3)和低壓溶液泵(11)相連接；高壓溶液泵(3)依次通過蒸氣發生器(4)、膨脹機(5)、精餾塔(6)底部再沸器熱端入口、第一換熱器(7)連接于氣液分離器(8)；氣液分離器(8)頂部蒸氣出口通過壓縮機(9)連接于精餾塔(6)底部蒸氣入口，氣液分離器(8)底部液體出口通過第二換熱器(10)連接于溶液混合器(15)；

低壓溶液泵(11)出口與第二溶液分流器(12)入口相連接，第二溶液分流器(12)有兩個出口，其第一出口依次通過溶液換熱器(13)和煙氣換熱器(14)連接于精餾塔(6)中部溶液進料口，其第二出口依次通過第二換熱器(10)和第一換熱器(7)連接于精餾塔中部另一個溶液進料口；

精餾塔(6)塔底稀溶液出口與溶液換熱器(13)相連接，溶液換熱器(13)和第二換熱器(10)熱端出口都與溶液混合器(15)相連接，溶液混合器(15)出口通過溶液節流閥(16)連接于吸收器(1)；

精餾塔(6)頂部蒸氣出口依次通過冷凝器(17)、過冷器(18)和氨節流閥(19)連接于蒸發器(20)，蒸發器(20)出口通過過冷器(18)連接于吸收器(1)。

2.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的吸收器(1)是氣液混合吸收設備，采用吸收劑吸收制冷劑蒸氣，吸收過程所放熱量通過冷卻介質排向環境。

3.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的第一溶液分流器(2)和第二溶液分流器(12)是流體分流設備，用于對工質物流進行分流；所述的溶液混合器(15)是流體混合設備，用于對工質物流進行混合。

4.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的高壓溶液泵(3)和低壓溶液泵(11)是液體加壓設備，用于提高液體壓力。

5.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的蒸氣發生器(4)、第一換熱器(7)、第二換熱器(10)、溶液換熱器(13)和煙氣換熱器(14)是流體換熱設備，用于實現冷熱物流之間的熱量交換。

6.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的膨脹機(5)和壓縮機(9)分別是氣體膨脹做功和氣體加壓設備，膨脹機(5)利用高溫高壓氨水混合蒸氣膨脹做功，壓縮機(9)將低壓濃氨蒸氣壓縮以提高其壓力，其消耗的功來自于膨脹機(5)，不需要從外界輸入功。

7.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的精餾塔(6)用于實現氨水混合工質的分離與提純，以制得高純度的制冷劑蒸氣和低濃度的吸收劑溶液。

8.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的氣液分離器(8)用于實現氣液混合物的分離，以得到富氨蒸氣及稀氨水。

9.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的冷凝器(17)是冷凝設備，用于將混合后的制冷劑蒸氣進行冷凝，冷凝放熱通過冷卻介質排向環境。

10.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的過冷器(18)是換熱設備，利用來自蒸發器(20)的低溫制冷劑工質冷卻來自冷凝器(17)的液態制冷劑。

11.根據權利要求1所述的回收工質有效成分制冷的功冷聯產系統，其特征在于，所述的蒸發器(20)用于將制冷工質在其中吸熱蒸發，實現制冷效果。