[發明專利]一種郵輪用高效回熱式溴化鋰吸收式制冷制熱系統

有效

• 申請號: 201811316213.X
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109341134B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 張文平;周承隆;張新玉;明平劍;趙曉臣;曹貽鵬;柳貢民;國杰;石曉磊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種郵輪用高效回熱式溴化鋰吸收式制冷制熱系統，其特征是：包括高壓發生器(6)、第一低壓發生器(7)、第二低壓發生器(8)、冷凝器(12)、第一熱交換器(23)、第二熱交換器(20)、第三熱交換器(22)、第四熱交換器(14)、第五熱交換器(9)、第六熱交換器(16)、第七熱交換器(4)、第一蒸發器(19)、第二蒸發器(13)、第一吸收器(18)、第二吸收器(17)，高壓發生器(6)的蒸汽出口連通第一低壓發生器(7)蒸汽換熱管束進口，第一低壓發生器(7)蒸汽換熱管束出口連通第二低壓發生器(8)的高溫凝水換熱管束進口，第二低壓發生器(8)中的高溫凝水換熱管束出口經第五熱交換器(9)與第三三項旋塞閥(10)進口相連，第三三項旋塞閥(10)的第一出口連通冷凝器(12)，第三三項旋塞閥(10)的第二出口連通第二低壓發生器(8)的稀溶液進口；高壓發生器(6)濃溶液出口第一熱交換器(23)、第二熱交換器(20)后連通第一吸收器(18)的濃溶液進口，第一低壓發生器(7)的濃溶液出口經第三熱交換器(22)后連通第一吸收器(18)的濃溶液進口，第二低壓發生器(8)的濃溶液出口經第四熱交換器(14)連通第二吸收器(17)的濃溶液進口；冷凝器(12)的冷劑水出口分別連通第一蒸發器(19)和第二蒸發器(13)，第一吸收器(18)稀溶液出口經第一發生器泵(21)后分為兩路，一路經第一熱交換器(23)后接入高壓發生器(6)，另一路經第二熱交換器(20)、第二熱交換器(22)后連入第一低壓發生器(7)，第二吸收器(17)的稀溶液出口經第二發生器泵(15)、第四熱交換器(14)、第五熱交換器(9)連通第二低壓發生器(8)稀溶液進口；高溫熱源水箱(3)出口通過高溫熱源水泵(2)接入煙氣換熱器(1)的換熱管束進口，煙氣換熱器(1)的換熱管束出口連接第一三向旋塞閥(30)相連，第一三向旋塞閥(30)的第一出口連通高壓發生器(6)中的換熱管束進口，第一三向旋塞閥(30)的第二出口經第七熱交換器(4)加熱暖通水后連通第二三向旋塞閥(5)，高壓發生器(6)中的換熱管束出口與第二三向旋塞閥(5)相連，第二三向旋塞閥(5)連通高溫熱源水箱(3)進口；缸套冷卻水箱(24)出口經缸套水冷卻水泵(25)后與柴油機缸套冷卻腔(26)進口相連，柴油機缸套冷卻腔(26)出口包括兩路缸套冷卻水管路，一路缸套冷卻水管路和渦輪增壓器的二段式中冷器高溫段(29)中換熱管束進口相連接，另一路缸套冷卻水管路與中冷器高溫段(29)換熱管束出口連通后，經第四三向旋塞閥(11)相連，第四三向旋塞閥(11)的第一出口和第二低壓發生器(8)的換熱管束進口相連，第四三向旋塞閥(11)的第二出口經第六熱交換器(16)加熱生活用水后與缸套冷卻水箱(24)進口相連，第二低壓發生器(8)的換熱管束出口經熱交換器(16)加熱生活用水后和缸套冷卻水箱(24)進口相連；

第一低壓發生器(7)、第二低壓發生器(8)和冷凝器(12)共處同一腔體，其分布形式為左中右分布，三者中間設有分隔板；第一蒸發器(19)和第一吸收器(18)共處同一腔體中，第二蒸發器(13)和第二吸收器(17)共處同一腔體中，第一蒸發器(19)和第一吸收器(18)分布形式為上下分布，第二蒸發器(13)和第二吸收器(17)分布形式為上下分布；高壓發生器(6)、第一低壓發生器(7)、第二低壓發生器(8)的蒸發形式均為噴淋式降膜蒸發，第一吸收器(18)、第二吸收器(17)中吸收形式為噴淋式水平熱管降膜吸收；

高壓發生器(6)在高溫熱源水的加熱作用下，將其中的溴化鋰溶液濃縮后產生的冷劑水蒸氣通過冷劑水蒸氣管路引至第一低壓發生器(7)對其中的稀溴化鋰溶液進行加熱后放熱凝結，然后繼續通入第二低壓發生器(8)中和低溫熱源水共同加熱濃縮第二低壓發生器(8)中的稀溴化鋰溶液，高溫凝水進入第五熱交換器(9)中放熱降溫，通過第三三向旋塞閥(10)分為兩路，一路和進入第二低壓發生器(8)的稀溶液混合后進入第二低壓發生器(8)，另一路和第一低壓發生器(7)、第二低壓發生器(8)產生的高溫蒸汽均進入冷凝器(12)中進行冷凝，冷凝熱由冷卻水吸收帶走；冷凝器(12)中冷凝下來的冷劑水通入第一蒸發器(19)和第二蒸發器(13)中吸熱蒸發，蒸發所需熱量由冷媒水放熱提供，第一蒸發器(19)、第二蒸發器(13)中冷媒水管路為并聯布置；

第一蒸發器(19)、第二蒸發器(13)產生的冷劑水蒸汽分別由各自的管路導入各自對于的第一吸收器(18)、第二吸收器(17)中被其中噴淋的溴化鋰溶液吸收；

稀溴化鋰溶液在高壓發生器(6)中吸收高溫熱源水熱量濃縮蒸發后變為濃溶液，濃溶液通過溶液管路流入第一熱交換器(23)和第二熱交換器(20)中放熱降溫，與經第三熱交換器(22)放熱降溫的第一低壓發生器(7)產生的濃溶液混合后進入第一吸收器(18)中吸收第一蒸發器(19)產生的冷劑水蒸汽，第一吸收器(18)中濃溶液和冷劑水蒸汽混合產生的稀溶液被第一發生器泵(21)抽出后分為兩路，一路進入第一熱交換器(23)中吸收由高壓發生器(6)流出的濃溶液熱量后進入高壓發生器(6)中，另一路進入第二熱交換器(20)和第三熱交換器(22)中吸收由第一熱交換器(23)和第一低壓發生器(7)流出的濃溶液熱量，最后進入第一低壓發生器(7)中；稀溴化鋰溶液在第二低壓發生器(8)中吸收低溫熱源水和高溫凝水熱量濃縮蒸發后產生濃溶液，產生的濃溴化鋰溶液通過溶液管路進入第四熱交換器(14)中放熱降溫，最后進入第二吸收器(17)中吸收第二蒸發器(13)產生的冷劑水蒸汽，第二吸收器(17)中的濃溶液和冷劑水蒸汽混合產生稀溶液被第二發生器泵(15)抽出后進入第四熱交換器(14)和第五熱交換器(9)中吸熱升溫，最后和高溫凝水混合進入第二低壓發生器(8)中；

高溫熱源水被高溫熱源水泵(2)從高溫熱源水箱(3)中抽出，經過煙氣換熱器(1)被柴油機排煙加熱，高溫熱源水再進入高壓發生器(6)中降溫后回流至高溫熱源水箱(3)；

柴油機缸套冷卻水被缸套冷卻水泵(25)從缸套冷卻水箱(24)中抽出，經過柴油機缸套冷卻腔(26)加熱升溫后分為兩路，一部分流入渦輪增壓的二段式中冷器高溫段(29)中繼續吸熱升溫，兩路缸套冷卻水在中冷器后匯聚為一路，進入第二低壓發生器(8)中放熱降溫，然后進入第六熱交換器(16)中加熱生活用水，最后流入缸套冷卻水箱(24)；

第一三向旋塞閥(30)和第二三向旋塞閥(5)關閉高壓發生器(6)方向閥門，打開流向第七熱交換器(4)方向的閥門后，高溫熱源水從高溫熱源水箱(3)中被高溫熱源水泵(2)抽出送往第七熱交換器(4)中加熱暖通用水；

第三三向旋塞閥(10)關閉第二低壓發生器(8)方向閥門，打開回流至第六熱交換器(16)方向的閥門后，低溫熱源水從缸套冷卻水箱(24)中被缸套冷卻水泵(25)抽出經第三三向旋塞(10)改變流向進入第六熱交換器(16)中加熱生活用水，最后流入缸套冷卻水箱(24)。