[發明專利]收集貯存器以及在吸附設備中回收工作介質的方法

無效

• 申請號: 201380046485.1
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104603556A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 尼爾斯·不倫瑞克;索倫·保盧森;埃蒂米奧斯·孔托格奧爾戈普洛斯
• 申請（專利權）人: 因文索爾有限公司
• 主分類號: F25B43/04
• 分類號: F25B43/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;嚴星鐵

背景技術

吸附設備，尤其是吸附制冷機，已從現有技術公知。

現有的吸附系統中的材料和物質可以通過化學轉化除去氣體或釋放氣體。這些干擾氣體或蒸汽防止快速吸附過程，因為在吸附和吸收過程中它們使得汽態的工作介質難于進入吸附介質，并且在解吸過程中阻止或使得汽態的工作介質難以進入冷凝表面，這均會導致加熱和/或冷卻過程的極度變慢。其結果是這些吸附系統的性能大幅下降。此處所稱的干擾氣體一般是影響工作介質蒸汽進入到吸附介質且因此阻止吸附過程的物質(例如，二氧化碳，氮氣等)。該氣體也被稱作惰性氣體或外來氣體。這些由化學反應被釋放、從可利用的容納材料脫去氣體或由系統中漏洞進入的物質可以預先吸附在吸附介質中。總之，這意味著在這樣的真空吸附設備中原則上存在脫氣或者泄露導致壓力增大、且因此導致設備功能下降的問題。

現有技術描述了從吸附機的系統除去惰性氣體的多種裝置。例如，DE?44?44?252?B4公開了一種方法，其中結合劑被引入吸附機。對于吸附過程，為了使得系統免于干擾惰性氣體或蒸汽，從而在蒸汽階段只有工作介質蒸汽存在，結合劑被添加到吸附系統。在此，結合劑具有結合當前的或在吸附系統中釋放的任意惰性氣體或蒸汽、并且因此從工作介質蒸汽空間提取出它們的任務。這樣做時，必須能夠通過脫氣或通過其中包含的物質和材料的化學反應結合盡量多的被釋放在吸附系統中的惰性氣體或蒸汽。因此，在密封的吸附系統中，只有有限量的惰性氣體或蒸汽可以產生，并且這通常是在吸附周期的開始。在這段時間中，結合劑只需要結合這特定量的惰性氣體。適合的結合劑原則上是能夠結合產生在吸附系統中的惰性氣體或蒸汽的任意物質。然而，即使在系統相關溫度波動的情況中，結合劑也不應該釋放已經結合的惰性氣體。由于大多數結合劑在高溫時具有這樣的趨勢，因此結合劑應該被放置在溫度盡量低并且只存在較小溫度波動的位置。在吸附系統中，最高溫度發生在吸附期間和解吸期間的吸附劑容器中。根據DE?44?44?252?B4，結合劑被置于存在相對較低系統溫度的區域，即，在冷凝器、蒸發器中或在收集貯存器中。

此外，DE?103?10?748?B3描述了一種用于從吸附機除去惰性氣體的方法。在該文本中，中間相被設置，一旦外來氣體在系統中被檢測到(例如由于內部壓力的增大或者由于冷凝器性能不佳)，在該中間相中從真空系統除去這些干擾氣體的過程被開始。最初，來自冷凝器的熱擴散被盡量完全防止。其后，熱例如通過燃燒器被供應到吸附器。以蒸汽的形式被驅除出吸附劑的工作介質(優選水)最初在真空空間中最冷的位置凝結并且不斷地加熱整個真空空間，在正常操作中該真空空間處于真空。在此過程中，系統中的壓力上升。如果系統壓力超過環境壓力(通常為1013毫巴的環境壓力，但是其它的構象也是可能的)，排出單元(例如且優選閥)打開且允許蒸汽成分流出到環境空氣中。以此方式，來自吸收器的蒸汽因此逐漸將外來氣體“推”到外部。在此過程中，通常也會失去部分工作介質。一旦所有的外來氣體從系統被移除，排出單元被關閉。

EP?2?357?433公開了一種被連接到吸附機的設備。在此，用于緩沖惰性氣體的腔被連接在液化器的區域中。該腔在其較低的區域中具有入口閥，并且入口閥在腔的一側總是由液體工作介質覆蓋。

現有技術還公開了一種除去惰性氣體的方法，其中惰性氣體聚集在吸附機(尤其是吸收機)的冷凝器中，或者在分離設備(惰性氣體收集設備)中。惰性氣體收集設備也被稱為惰性氣體分離器或者惰性氣體收集設備。具有惰性氣體和工作介質的該設備被加熱至過壓，并且繼而水蒸汽和惰性氣體被吹到外界環境中。

US?3555849A描述了吸收機，其中不凝結氣體被定時地從系統移除。該文獻解決了工作介質隨著惰性氣體移除過程而遺失的問題。其提出了經吸收過程移除惰性氣體及只在那之后排出它。這是為了防止大量的工作介質隨它流出。

類似的解決方案在US?3592017A、US?5806322A和US?520?9074A中被提出。

現有技術的惰性氣體移除設備具有幾個缺點。這樣，水蒸汽必須以被控方式被吹走，并且因此濕氣也聚集在系統中。由于此重復過程，吸附制冷機逐漸地失去冷卻劑(尤其是水)。DE?103?10748描述了一種設備，但是此問題被完全地忽視了。在此，與系統尺寸相對應、并且適于系統壽命的工作介質(例如冷卻劑)的量在設備制造中被提供。然而，這增加了系統的成本，并且此外，如果系統被要求長于初始計劃地操作時會導致困難。

因此，本發明的目的在于提供一種用于防止工作介質的丟失和用于克服現有技術中面臨的問題的設備和方法。

發明內容