制冷機組副產熱部分回收系統的製作方法

2023-06-10 19:04:11

專利名稱：制冷機組副產熱部分回收系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種制冷機組副產熱部分回收系統，系統由制冷機組、冷卻塔、熱泵機 組三部分構成。具體講就是在制冷機組和冷卻塔之間串接熱泵機組，以此實現降低冷卻塔 工作負荷，部分回收制冷機組副產熱，生產工業或生活用熱水。
背景技術：
隨著科技和經濟的發展，空調和熱泵應用越來越廣，技術越來越成熟，但在市場應 用當中，也存在出一些問題，比如(1)空調往往只考慮製冷過程，冷凝器產生的熱量要設置一套散熱系統排熱。特別 是中央空調，往往在室外附設一個巨大的冷卻塔與之配套，氣溫較高時運行費用高。(2)熱泵往往只考慮制熱過程，副產冷量不易收集利用。水源熱泵受環境條件限制 大，空氣源熱泵在北方冬季效率低而且易結霜，多數情況下熱源造價和排冷造價較高，不利 推廣。(3)單純製冷或制熱設備，如要實現深度製冷或制熱，其能效比必然降低。(4)目前市場上已出現將空調廢熱回收，直接加熱冷水的技術，但其回收效率低， 未能實現能量充分利用。根據上述情況，發明人構思如下一個新的系統在傳統的制冷機組和冷卻塔之間串接一個熱泵機組，制冷機組冷凝器(針對溴化 鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)到熱泵機組蒸發器之間設置排熱管路，熱泵機組蒸發器出 口到冷卻塔設置溫水管路，冷卻塔到制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸 收器)設置冷卻水管路，以此構成制冷機水冷循環。從而實現降低冷卻塔工作負荷，部分回 收制冷機組副產熱，用於生產或生活的目的。根據申請人所知，目前還沒有這樣一種的裝置或系統在市場上出現和應用。

發明內容
在傳統的制冷機組和冷卻塔之間串接一個熱泵機組，制冷機組冷凝器(針對溴化 鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)到熱泵機組蒸發器之間設置排熱管路，熱泵機組蒸發器出 口到冷卻塔設置溫水管路，冷卻塔到制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸 收器)設置冷卻水管路，以此構成制冷機水冷循環。本發明的技術方案如下在傳統的制冷機組和冷卻塔之間串接一個熱泵機組，制冷機組冷凝器(針對溴化 鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)到熱泵機組蒸發器之間設置排熱管路，熱泵機組蒸發器出 口到冷卻塔設置溫水管路，冷卻塔到制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸 收器)設置冷卻水管路，以此構成制冷機水冷循環。根據冷卻塔高度位置不同或工藝要求，循環泵可以設置在排熱管路上，也可以設 置在溫水管路上或者冷卻水管路上。
系統中制冷機組可以是一臺，也可以是多臺串聯或並聯組成。系統中熱泵機組可以是一臺，也可以是多臺串聯或並聯組成。系統中冷卻塔可以是一臺，也可以是多臺並聯組成。系統中主要設備之間，可以增設水箱、緩衝罐以及泵、管件、閥門等常規配件。本發明的有益效果(1)、由於熱泵機組蒸發器吸熱和制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝 器+吸收器)放熱的冷熱互補，所以系統在節能的前提下，實現深度製冷和同步深度制熱。 熱能和冷能都能得到有效利用。(2)、壓縮機工作溫度範圍窄，熱泵機組效率提高，制熱功耗降低。(3)、與單純熱泵比，不需要依賴環境熱源條件，系統簡化，投資降低，能效比提高。(4)、設備工作環境部分室內化，操作維修費用降低。設備使用壽命加長。


圖1、單機製冷部分回收熱量的系統流程圖(冷卻塔在高位) 圖2、單機製冷部分回收熱量的系統流程圖(冷卻塔在低位) 圖3、雙制冷機並聯部分回收熱量的系統流程圖(冷卻塔在高位) 圖中
6、熱泵機組
7、熱泵機組蒸發器
8、熱泵機組冷凝器
9、中熱流體入口 10、高熱流體出口
1、制冷機組
2、制冷機組蒸發器
3、制冷機組冷凝器(針 對溴化鋰制冷機組為 冷凝器+吸收器)
4、中冷流體入口
5、深冷流體出口 11、排熱管路 13、冷卻水管路
15、冷卻塔(冷卻塔組)
12、溫水管路 14、循環泵 16、緩衝罐
具體實施例方式在傳統的制冷機組和冷卻塔之間串接一個熱泵機組，制冷機組冷凝器(針對溴化 鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)到熱泵機組蒸發器之間設置排熱管路，熱泵機組蒸發器出 口到冷卻塔設置溫水管路，冷卻塔到制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸 收器)設置冷卻水管路，以此構成制冷機水冷循環。根據公知的原理制熱劑在熱泵機組內完成「壓縮——冷凝——節流——蒸發——壓縮」循環，在冷 凝器放熱生產高熱流體。制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)產生的熱水通過排 熱管路進入熱泵機組蒸發器，供給熱泵機組蒸發器熱量，自身溫度降低，成為溫水；溫水經 溫水管路送至冷卻塔進行二次冷卻，溫度降到設定值後回到制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)；冷卻水在制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝 器+吸收器)吸收熱量再次變成熱水被送出；如此構成冷卻循環系統。過程動力靠循環泵 提供。附圖中，所述制冷機組蒸發器輸入「中冷流體」可以是常溫新流體，也可以是部分 深冷流體換熱升溫後的循環流體；熱泵機組冷凝器輸入「中熱流體」可以是常溫新流體，也 可以是高熱流體換熱降溫後的循環流體。附圖中，所述中冷流體、深冷流體、中熱流體、高熱流體等根據工藝要求，可以是 水、空氣、或者其它汽、液態物質。下面結合具體實施例，對本發明的具體實施方式
進行說明實施例1 壓縮循環制冷機，冷卻塔處在高位，涼水靠自重回流的制冷機組副產熱 部分回收系統。見附圖1。本發明中，從制冷機組冷凝器3到熱泵機組蒸發器7設置排熱管路11，熱泵機組蒸 發器7出口到冷卻塔15設置溫水管路12，溫水管路12上設置循環泵14 ；冷卻塔15到製冷 機組冷凝器3設置冷卻水管路13。根據公知的原理制冷機組1壓縮機將氣態的製冷劑加壓並送入制冷機組冷凝器3。製冷劑在製冷 機組冷凝盤管內變成液態並放熱。冷凝降溫後的製冷劑經製冷劑儲罐、機組膨脹閥進入制 冷機組蒸發器2，並在蒸發盤管內蒸發汽化，汽化的同時要吸收大量的熱量。中冷流體從中 冷流體入口 4進入蒸發器殼程，被吸收大量熱量後冷卻製成深冷流體並從深冷流體出口 5 輸出。汽化後的製冷劑被吸入制冷機組壓縮機進行下一個製冷循環。熱泵機組6壓縮機將氣態的制熱劑加壓並送入熱泵機組冷凝器8。制熱劑在熱泵 機組冷凝盤管內變成液態並放出熱量。中熱流體從中熱流體入口 9進入熱泵機組冷凝器8 殼程，被制熱劑放出熱量加熱製成高熱流體並從高熱流體出口 10輸出。冷凝降溫後的制熱 劑經膨脹閥進入熱泵機組蒸發器7，並在熱泵機組蒸發盤管內蒸發汽化，吸熱後變成氣態。 汽化後的制熱劑被吸入熱泵機組壓縮機進行下一個制熱循環。制冷機組冷凝器3產生的熱水通過排熱管路11進入熱泵機組蒸發器7，供給熱泵 機組蒸發器熱量，自身溫度降低，成為溫水；溫水經溫水管路12送至冷卻塔15進行二次冷 卻，溫度降到設定值後回到制冷機組冷凝器3 ；冷卻水在制冷機組冷凝器3吸收熱量再次變 成熱水被送出；如此構成冷卻循環系統。過程動力靠循環泵14提供；冷卻水回流靠自重實 現。實施例2 壓縮循環制冷機，冷卻塔處在低位，涼水靠泵送回流的制冷機組副產熱 部分回收系統。見附圖2。此系統中，循環泵14設在冷卻水管路13上。由於冷卻塔處於低位，冷卻水回流壓 力低，所以回流動力靠循環泵14提供。為穩定循環系統壓力，在循環泵出口設置緩衝罐16。制冷機組和熱泵機組工作原理同實施例1。系統工作原理同實施例1。實施例3 兩臺制冷機組並聯、雙冷卻塔並聯的制冷機組副產熱部分回收系統。見 附圖3。此系統中，制冷機組和熱泵機組工作原理同實施例1。
系統工作原理同實施例1。所不同的是中冷流體入口 4 一分為二，中冷流體經此分別進入兩臺制冷機組的蒸發器2 ；深冷 流體出口合二為一，深冷流體經此分別從兩臺制冷機組的蒸發器2流出。排冷管路11合二為一，熱水分別從兩臺制冷機組的冷凝器3流出，經此進入熱泵 蒸發器7 ；冷卻水管路13—分為二，冷卻水經此分別返回兩臺制冷機組的冷凝器3。冷卻水 回流靠自重力。兩臺冷卻塔構成並聯的冷卻塔組15。溫水經溫水管路一分為二，分別送入冷卻塔 組15的兩臺冷卻塔入口 ；兩臺冷卻塔出口合二為一，溫水降溫後變成冷卻水，經此送入匯 集於冷卻水管路13，然後返回制冷機冷凝器3。 多臺制冷機並聯或多臺熱泵並聯以此類推。
權利要求
1.一種制冷機組副產熱部分回收系統，其特徵是在傳統的制冷機組和冷卻塔之間串 接一個熱泵機組，制冷機組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)到熱泵機組 蒸發器之間設置排熱管路，熱泵機組蒸發器出口到冷卻塔設置溫水管路，冷卻塔到制冷機 組冷凝器(針對溴化鋰制冷機組為冷凝器+吸收器)設置冷卻水管路，以此構成制冷機水 冷循環。
2.根據權利要求1所述的制冷機組副產熱部分回收系統其特徵是根據冷卻塔高度位 置不同或工藝要求，循環泵可以設置在排熱管路上，也可以設置在溫水管路上或者冷卻水 管路上。
3.根據權利要求1所述的制冷機組副產熱部分回收系統其特徵是系統中制冷機組可 以是一臺，也可以是多臺串聯或並聯組成。
4.根據權利要求1所述的制冷機組副產熱部分回收系統其特徵是系統中熱泵機組可 以是一臺，也可以是多臺串聯或並聯組成。
5.根據權利要求1所述的制冷機組副產熱部分回收系統其特徵是系統中冷卻塔可以 是一臺，也可以是多臺並聯組成。
6.根據權利要求1所述的制冷機組副產熱部分回收系統其特徵是主要設備之間，可以 增設水箱、緩衝罐以及泵、管件、閥門等常規配件。
全文摘要
本發明涉及一種制冷機組副產熱部分回收系統，系統由制冷機組、冷卻塔、熱泵機組三部分構成。具體講就是在制冷機組和冷卻塔之間串接熱泵機組，以此實現降低冷卻塔工作負荷，部分回收制冷機組副產熱。
文檔編號F25B29/00GK102147168SQ20101012324
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者呂瑞強 申請人:呂瑞強