[發明專利]熱水型兩級吸收式制冷機

無效

• 申請號: 93119264.1
• 申請日: 1993-10-17
• 公開（公告）號: CN1065041C
• 公開（公告）日: 2001-04-25
• 發明（設計）人: 夏文慧;馬偉斌;黃志成;陳偉康;邱良杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06
• 代理公司: 中國科學院廣州專利事務所
• 代理人: 余炳和

本發明屬于一種以低溫熱水為驅動熱源的吸收式制冷系統，特別是溴化鋰吸收式制冷系統。

目前以熱水為熱源的吸收式制冷機，特別是溴化鋰吸收式制冷機，通常為單級循環制冷，要求的驅動熱源水溫較高，當冷卻水溫度為32℃，要制得空調用的9℃冷凍水，要求熱水的入口溫度為88-90℃，出口熱水溫度為83-85℃(溫差5℃)，這使得低溫熱水(如75-80℃的低溫熱水)難以在這種制冷機中得到利用。

本發明的目的是提出一種熱水型的兩級吸收式制冷系統，特別是熱水型溴化鋰吸收式制冷機的新結構，使得可以利用低溫熱水(不低于75℃)作為驅動熱源在這種制冷系統中實現有效制冷。

本發明結構包括發生器、冷凝器、吸收器、蒸發器、熱交換器以及相應的管線和循環泵，其特點是使冷凝器和高壓發生器構成第一組件，使低壓發生器和高壓吸收器構成第二組件，把第一組件與第二組件并列布置在一個高壓筒體內(兩組件之間用隔板分離)；使低壓發生器和蒸發器構成第三組件，并將其布置在低壓筒體內；將上述高壓筒安裝在低壓筒的上方；熱交換器包括高壓熱交換器和低壓熱交換器，將這兩個熱交換器設置在上述高壓筒和低壓筒之外，并將熱交換器和兩筒體固定在同一支架上，將上述各部件通過相應的管線和屏蔽式循環泵連接成兩級循環制冷系統。

對于熱水型溴化鋰兩級吸收式制冷機，作為一種工作條件，本發明采用溴化鋰-水作為工質對，以80-75℃的低溫熱水作為驅動熱源。

本發明所說的各部件，包括高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、高壓吸收器、低壓吸收器、高壓熱交換器和低壓熱交換器均可采用列管式結構，可采用強化傳熱管或光滑管傳熱，傳熱管中還可設置強化傳熱鑲入件。

本發明采用兩級吸收制冷循環，包括高壓級循環過程和低壓級循環過程，制冷劑水在高壓級產生，進行吸收的濃溶液在低壓級產生，在熱水型溴化鋰兩級吸收式制冷機中，其制冷過程是：高壓發生器中的LiBr稀溶液被熱水間接加熱，產生的冷劑水蒸汽在冷凝器中冷凝成水，而溶液被濃縮后進入高壓吸收器，吸收從低壓發生器中來的水蒸汽而變成稀溶液，再用泵經高壓熱交換器送回高壓發生器，形成高壓級的循環。由低壓發生器蒸濃的溶液進入低壓吸收器，吸收由冷凝器流至蒸發器上的冷劑水經蒸發所產生的水蒸汽，變成稀溶液再回到低壓發生器，冷劑水在蒸發器中因蒸發吸熱而制冷。通過在溫度、壓力及溶液濃度等各個參數的匹配控制，就可實現在低的熱源溫度下連續制冷。

本發明提供的裝置能夠在冷卻水約為32℃條件下，利用75-80℃的低溫熱水制取適于空調用的9℃冷凍水，而且熱水的利用溫差達10℃以上，這將為利用太陽能以及工業低溫余熱進行制冷空調提供有效手段。在用太陽能空調系統時，由于發生器所需的熱水溫度降低，一方面可顯著提高太陽能集熱器系統的熱效率，同時還可選用造價較低的太陽能集熱器從而大大降低整個系統的造價。在用于工業余熱利用目的時，可將大量廢棄不能用的80℃以下的廢熱水用于空調或降溫，既創造了效益又能顯著降低對環境的熱污染。

以下為本發明的圖面說明：

圖1為熱水型溴化鋰兩級吸收式制冷機結構組合示意圖；

圖2為兩級吸收制冷循環過程在焓-濃(i-ζ)圖上的表示。

實施例

本實施例為一熱水型溴化鋰兩級吸收式制冷機，其結構組合示意圖如圖1所示。該制冷機包括固定在支架C上的高壓筒A、低壓筒B、高壓熱交換器7和低壓熱交換器8。在高壓筒A的筒體內并列布置由高壓發生器1和冷凝器2構成的第一組件以及由低壓發生器3和高壓吸收器4構成的第二組件，第一組件與第二組件之間由隔板分開。在低壓筒B的筒體內布置由低壓吸收器5和蒸發器6構成的第三組件，上述各部件通過管線14和屏蔽式循環泵9‘10‘11‘12‘13連接成兩級吸收式制冷系統，具體連接方式及制冷過程是：高壓發生器1中的LiBr稀溶液被熱水間接加熱，產生的冷劑水蒸汽在冷凝器2中冷凝成水，高壓發生器1中被濃縮后的溶液通過高壓熱交換器7后再由高壓吸收泵13送入高壓吸收器4，吸收從低壓發生器3中來的水蒸汽而變成稀溶液，這些稀溶液一部分通過高壓吸收泵13循環至高壓吸收器4再稀釋一次，一部分稀溶液則通過高壓發生泵12引經高壓熱交換器7送回高壓發生器1形成高壓級循環在低壓發生器3蒸濃的溶液通過低壓熱交換器8再經低壓吸收泵11送入低壓吸收器5，吸收由冷凝器2流至蒸發器6上的冷劑水經蒸發所產生的水蒸汽，變成稀溶液，再由低壓發生泵10引經低壓熱交換器后送回低壓發生器3，冷劑水在蒸發器6中因蒸發吸熱而制冷，從蒸發器6流下的冷劑水由冷劑泵9再泵入蒸發器6進行循環。本兩級吸收制冷循環過程在焓-濃(i-ζ)圖上的表示如圖2，圖中a-b-c-d為高壓級循環過程，a′-b′-c′-d＇為低壓級循環過程，通過中間壓力P＇_K將兩級連接起來，制冷劑水在高壓級產生，進行吸收的濃溶液在低壓級產生。圖中的其他標記意義如下：P_K-冷凝壓力，P_o-蒸發壓力，t₂-吸收器出口溶液溫度，t₄-發生器中溶液溫度。