[發(fā)明專利]一種利用低溫廢熱用于制冷的設備

有效

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• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104315747A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉軍;張軍;李黎
• 申請（專利權）人: 北京中科華譽能源技術發(fā)展有限責任公司
• 主分類號: F25B27/02
• 分類號: F25B27/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發(fā)明屬于余熱回收領域，特別涉及一種利用低溫廢熱用于制冷的設備

背景技術

制冷設備已經(jīng)在各行各業(yè)，尤其是在中央空調領域得到了廣泛的應用。目前，制冷的設備的驅動主要依靠的是高品位的電能和高品位的熱能。而在生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的過程會有大量的低品位的廢熱產(chǎn)生，所產(chǎn)生的廢熱具有量大、品味低的特點，特別是在制冷季節(jié)往往沒有低品位熱需求，導致生產(chǎn)過程中的廢熱大量的白白的散失到大氣中導致了能量的浪費。

原熱驅動溴化鋰吸收式熱泵主要有發(fā)生器、冷凝器、吸收器和蒸發(fā)器組成。驅動熱源加熱發(fā)生器，讓稀溶液變成制冷劑蒸汽和濃的溴化鋰溶液。其中制冷劑水蒸汽進入冷凝器冷凝后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)能量的轉移，而后被從發(fā)生器流出的濃溶液吸收變成稀的溴化鋰溶液。傳統(tǒng)的溴化鋰吸收式熱泵需要有高品位的驅動能源一般在80℃以上的熱水同時還對水質要求較高，制冷系統(tǒng)還需要有溴化鋰溶液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術的不足，提出一種利用低溫廢熱用于制冷的設備，該設備可回收生產(chǎn)過程中的低品位廢熱用于制冷，特別對于制冷季無低品位熱需求的情況下，利用逆卡諾原理，實現(xiàn)利用低溫廢熱做驅動實現(xiàn)制冷，進一步提高一次能源的利用效率，降低生產(chǎn)能耗。

本發(fā)明提出的一種利用低溫廢熱用于制冷的設備，其特征在于，該設備主要包括低溫發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流膨脹閥、蒸發(fā)器、低溫廢熱水泵、水蒸氣抽出泵和真空泵；其連接關系為：低溫發(fā)生器的入口與低溫廢熱水供水管道相連，低溫發(fā)生器的廢熱水出口與低溫廢熱水泵的入口相連，低溫廢熱水泵的出口與低溫廢熱水排水管道相連；低溫發(fā)生器的制冷劑水蒸氣的出口與冷凝器制冷劑水蒸氣的入口直接連通，冷凝器的冷劑水的出口與節(jié)流膨脹閥的入口相連；節(jié)流膨脹閥的出口與蒸發(fā)器的制冷劑入口相連，蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽出口與水蒸氣抽出泵的入口相連，水蒸氣抽出泵的出口與凝水管道相連；冷凝器的不凝性氣體出口與真空泵的入口相連，真空泵的出口與排空氣管道(即一個和室外空氣相聯(lián)通的管道)相連；冷凝器的冷卻水入口與冷卻水供水管道相連，冷凝器的冷卻水出口與冷卻水回水管道相連；蒸發(fā)器的冷凍水入口與冷凍水回水管道相連，蒸發(fā)器的冷凍水出口與冷凍水供水管道個相連。

本發(fā)明的特點及有益成果：

本發(fā)明提出了一種利用低溫廢熱作為驅動實現(xiàn)制冷的設備，該設備用低品位廢熱作為驅動，不需要溴化鋰溶液；可以利用生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的低品位的廢熱作為驅動實現(xiàn)制冷，可以在制冷季無低品位熱需求的情況下最大限度的回收企業(yè)生產(chǎn)過程中的廢熱，從而提高一次能源的利用效率，節(jié)省能源，減少排放，降低用戶的使用成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種利用低溫廢熱用于制冷的設備的組成結構及工作流程示意圖

具體實施方式

本發(fā)明提出的一種利用低溫廢熱用于制冷的設備的系統(tǒng)結構附圖及詳細說明如下：

本發(fā)明的結構如圖1所示，該設備主要由低溫發(fā)生器1、冷凝器2、節(jié)流膨脹閥3、蒸發(fā)器4、低溫廢熱水泵5、水蒸氣抽出泵6和真空泵7。其特征在于該設備用低品位廢熱作為驅動，同時該設備不需要溴化鋰溶液；其連接關系為：低溫發(fā)生器1的入口11與低溫廢熱水供水管道a相連，低溫發(fā)生器1的廢熱水出口12與低溫廢熱水泵5的入口相連，低溫廢熱水泵5的出口與低溫廢熱水排水管道b相連；低溫發(fā)生器1的制冷劑水蒸氣的出口13與冷凝器2制冷劑水蒸氣的入口22直接連通，冷凝器2的冷劑水的出口25與節(jié)流膨脹閥3的入口相連。節(jié)流膨脹閥3的出口與蒸發(fā)器4的制冷劑入口41相連，蒸發(fā)器4的制冷劑蒸汽出口42與水蒸氣抽出泵6的入口相連，水蒸氣抽出泵6的出口與凝水管道相連；冷凝器2的不凝性氣體出口21與真空泵7的入口相連，真空泵7的出口與排空氣管道h相連；冷凝器2的冷卻水入口23與冷卻水供水管道相連，冷凝器2的冷卻水出口24與冷卻水回水管道相連；蒸發(fā)器4的冷凍水入口43與冷凍水回水管道f相連，蒸發(fā)器4的冷凍水出口與冷凍水供水管道個相連。

本設備的工作原理：

低溫工業(yè)廢熱水進入低溫發(fā)生器，在真空泵維持低壓狀態(tài)下，低溫工業(yè)廢熱水蒸發(fā)吸熱，同時變成制冷劑水蒸汽。制冷劑水蒸汽通過連通進入到冷凝器和溫度較低的冷卻水進行換熱變成液態(tài)的制冷劑水；液態(tài)制冷劑水經(jīng)過節(jié)流膨脹閥減壓后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱，從而實現(xiàn)制冷的目的；為維持蒸發(fā)器的壓力穩(wěn)定，通過水蒸氣抽出泵將蒸發(fā)的水蒸氣抽出蒸發(fā)器。

本發(fā)明中的設備各部件均為成熟產(chǎn)品，可根據(jù)實際情況通過常規(guī)技術進行選型及組裝，其中：

發(fā)生器，根據(jù)設計發(fā)生量選型；冷凝器，根據(jù)冷凝熱量及冷卻水的進出口溫度設計冷凝的換熱面積進行選型；節(jié)流膨脹閥可選用常規(guī)部件，也可采用毛細管代替；發(fā)生器根據(jù)制冷量、蒸發(fā)溫度及冷水供水溫度確定蒸發(fā)器的換熱面積后選擇相應型號的發(fā)生器。水蒸氣抽出泵可采用6ZJ羅茨泵，應用時根據(jù)水蒸氣的量確定水蒸氣抽出泵的型號。