帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組的製作方法
2023-05-09 03:46:46 2
專利名稱：帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溴化鋰吸收式制冷機組。具體涉及一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組。屬制冷機械技術領域。
提高溴化鋰吸收式制冷機性能係數(COP)的重要途徑是提高溶液的濃度差與提高溶液熱交換器的換熱性能。前者為提高溶液的放氣範圍，以減少溶液循環量，減少加熱溶液的顯熱損失。後者為提高溶液熱交換器的溫度係數，進行基本完全的熱交換。但在冷卻水進口溫度與冷水出口溫度一定的條件下，稀溶液濃度值基本一定，要提高溶液的濃度差則要提高濃溶液的濃度；要提高溶液熱交換器的溫度係數，則要求溶液熱交換器(雙效機組的低溫溶液熱交換器)中濃溶液出口溫度與稀溶液進口溫度的溫差要儘量小，即濃溶液的溫度儘量降低，接近稀溶液的溫度。但由於溴化鋰水溶液的結晶特性，隨著在低溫溶液熱交換器中濃溶液濃度的上升與溫度的降低，則有產生結晶的危險。若機組中濃溶液的濃度為64％wt，該濃度下的結晶溫度為40℃，而稀溶液進低溫溶液熱交換器的溫度即稀溶液在吸收器中的最低溫度通常為39～40℃，可見接近此溫度，濃溶液易產生結晶，則無法提高溶液熱交換器的溫度係數，進行基本完全的熱交換。以至影響到機組性能係數(COP)的進一步提高。
本實用新型的目的在於提供一種既能回收更多的熱量、提高機組的性能係數，又能避免溶液產生結晶的溴化鋰吸收式制冷機組。
本實用新型的目的是這樣實現的一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，它是在機組中增設溶液吸收冷卻器，該吸收冷卻器安置在吸收器內、傳熱管簇的上方，在吸收器濃溶液噴淋裝置的下方；將吸收器吸收終了的稀溶液輸送管道接入該溶液吸收冷卻器，溶液吸收冷卻器出口稀溶液輸出管道接入溶液熱交換器。
與現有機組相比，由於本實用新型在機組中增設了溶液吸收冷卻器，系用吸收器吸收終了通過溶液泵輸出的稀溶液與進入吸收器的來自溶液熱交換器的濃噴淋溶液在吸收器中進行熱交換，進一步冷卻濃溶液，稀溶液溫度升高後進入溶液熱交換器，使在溶液熱交換器中易產生結晶的部分轉移至吸收器中，這樣既回收了更多的內部熱量，又避免了濃溶液產生結晶的危險。提高了機組的性能係數，且降低了吸收器的冷卻負荷。根據計算結果，性能係數(COP)可提高2％～4％，吸收器的冷卻負荷可減少4％左右。具有明顯的節能效果。
圖1為以往使用的雙效溴化鋰吸收式制冷機組系統示意圖。
圖2為本專利提出的雙效溴化鋰吸收式制冷機組系統示意圖。
圖3為未帶溶液吸收冷卻器的溴化鋰水溶液的壓力-溫度示意圖。
圖4為帶溶液吸收冷卻器的溴化鋰水溶液的壓力-溫度示意圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述
圖1所示為以往使用的雙效溴化鋰吸收式制冷機組圖。這是一種製取冷源的設備。以熱能為動力源，水為製冷劑，溴化鋰水溶液為吸收劑，利用吸收劑的濃度變化使製冷劑循環而製取冷量。機組由冷凝器1、低壓發生器2、高壓發生器3、凝水熱交換器4、高溫溶液熱交換器5、低溫溶液熱交換器6、吸收器7、溶液泵8、蒸發器9與冷劑泵10以及管道、閥件等組成。機組製冷運轉時，依靠溴化鋰水溶液的蒸汽壓力(水蒸汽壓力)，機組中形成了三個不同的壓力區，高壓發生器中的壓力約600～700mmHg；低壓發生器與冷凝器中的壓力約50～60mmHg；蒸發器與吸收器中的壓力約6～7mmHg。
吸收器7中吸收終了的稀溶液通過溶液泵8輸送，經低溫溶液熱交換器6後分成兩路，一路經凝水熱交換器4進入低壓發生器2；一路經高溫溶液熱交換器5進入高壓發生器3。在高壓發生器3中，稀溶液被外部加熱源加熱，冷劑蒸汽逸出，稀溶液濃縮成濃溶液；高壓發生器中逸出的高溫冷劑蒸汽(飽和蒸汽壓力600～700mmHg，飽和蒸汽溫度95℃左右的過熱蒸汽)進入低壓發生器2，作為低壓發生器的加熱源。在低壓發生器2中同樣稀溶液被加熱，冷劑蒸汽逸出，稀溶液濃縮成濃溶液，同時高壓發生器中逸出的高溫冷劑蒸汽放出熱量後冷結成冷劑水；此時低壓發生器則相當於高壓發生器的冷凝器。低壓發生器中產生的冷劑蒸汽(飽和蒸汽壓力50～60mmHg，飽和溫度40℃左右的過熱蒸汽)與高壓發生器中產生的冷劑蒸汽在低壓發生器中冷凝而成的冷劑水一起進入冷凝器1，前者被管內流動的冷卻水冷卻，冷凝為飽和溫度40℃左右的冷劑水，冷劑水減壓節流後進入蒸發器9，吸收管內流動的冷水熱量後，蒸發成冷劑蒸汽(飽和蒸汽壓力6～7mmHg，飽和溫度5℃左右的飽和蒸汽)，管內冷水溫度降低(一般由12℃降至7℃)產生製冷效應。蒸發器9中產生的冷劑蒸汽進入吸收器7，被來自低溫溶液熱交換器6的濃溶液吸收。這就構成了冷劑水循環，隨著循環的不斷進行，機組連續製取冷量。高壓發生器3中濃縮後的濃溶液流入高溫溶液熱交換器5，在其中與送至高壓發生器的稀溶液熱交換，降溫後與來自低壓發生器2中濃縮後的濃溶液混合，混合後的濃溶液進入低溫溶液熱交換器6，在其中與吸收器7中吸收終了、通過溶液泵輸送的稀溶液進行熱交換，降溫後的濃溶液進入吸收器7中，吸收來自蒸發器冷劑蒸汽後復為稀溶液，吸收過程中放出的熱量由管內流動的冷卻水帶出。這就構成溶液循環，隨著循環的不斷運轉，保證了冷劑水循環的不斷進行。機組中蒸發器與吸收器均為噴淋降膜式熱交換器。為增強傳熱效果設有冷劑水循環泵10，以及輸送兼循環溴化鋰溶液的溶液泵8。為提高機組的性能係數(COP)，設有高、低溫溶液熱交換器與凝水換熱器，通過溶液熱交換器回收熱量，稀溶液溫度升高後進入發生器，則可減少發生器的加熱源耗量；濃溶液溫度降低後進入吸收器，可減少吸收器的冷卻負荷。通過凝水熱交換器回收冷水的熱量，亦可減少發生器的加熱源耗量。
圖2為本專利提出的帶有溶液吸收冷卻器的雙效溴化鋰吸收式制冷機組系統示意圖。即在吸收器7傳熱管簇的最上部，在吸收器濃溶液噴啉裝置的下方，設置溶液吸收冷卻器11，該溶液吸收冷卻器11管內流動由溶液泵8排出的吸收器7吸收終了的稀溶液，吸收了管外噴淋的由低溫溶液熱交換器6進入吸收器7的濃溶液熱量，溫度升高後進入低溫溶液熱交換器，則避免了濃溶液在低溫溶液熱交換器中產生結晶的危險，且回收了更多的熱量。機組的動作原理與
圖1相同。
圖3為未帶溶液吸收冷卻器的溴化鋰水溶液的壓力-溫度圖。圖4為帶溶液吸收冷卻器的溴化鋰水溶液壓力-溫度圖。結合圖2上的狀態點，表示了該兩個不同的過程。由此可見，在未帶溶液吸收冷卻器的圖3中，濃溶液出低溫溶液熱交換器的溫度TSS2，若冷卻至接近稀溶液出吸收器，而進入低溫溶液熱交換器的TSW1，則有產生結晶的危險。但在帶有溶液吸收冷卻器的圖4中，稀溶液TSW1，先在溶液吸收冷卻器中吸收了濃溶液TSS3在吸收器中吸收冷劑蒸汽後釋放出的吸收熱，則就提高了稀溶液出吸收器而進入低溫溶液熱交換器的溫度，即使濃溶液出低溫溶液熱交換器的溫度TSS2冷卻至接近TSW2也不會產生結晶。同時，由於圖4中稀溶液在吸收冷器與低溫溶液熱交換器二次回收了濃溶液的熱量，總的熱回收量要高於圖3中稀溶液僅在低溫溶液熱交換器中回收的濃溶液熱量。因此，機組的性能係數COP值得以提高，吸收器的冷卻負荷得以減少。
根據計算結果，帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，其性能係數COP與以往不帶溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組相比可提高2～4％；吸收器的冷卻負荷可減少4％左右，具有明顯的節能效果。
本實用新型適用於各種型式的溴化鋰吸收式制冷機組。包括以蒸汽、熱水及其它介質為加熱源的，單、雙效溴化鋰吸收式冷水機組，以及燃氣、燃油直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組；還適用於各種溶液循環方式的溴化鋰吸收式制冷機組。包括串聯、並聯、串並聯等溶液循環方式的溴化鋰吸收式制冷機組。
權利要求1.一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，其特徵在於在機組吸收器(7)內增置一溶液吸收冷卻器(11)，該溶液吸收冷卻器(11)安置在吸收器內、傳熱管簇的上方，置於吸收器濃溶液噴淋裝置的下方；將吸收器(7)吸收終了的稀溶液輸送管道接入該溶液吸收冷卻器(11)，溶液吸收冷卻器(11)出口的稀溶液輸出管道接入溶液熱交換器(6)。
2.根據權利要求1所述的一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，其特徵在於溶液熱交換器(6)為低溫溶液熱交換器。
3.根據權利要求1或2所述的一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，其特徵在於機組包括以蒸汽、熱水及其它介質為加熱源的、單、雙效溴化鋰吸收式冷水機組，以及燃氣、燃油直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。
4.根據權利要求1或2所述的一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組，其特徵在於機組包括採用串聯、並聯、串並聯溶液循環方式的溴化鋰吸收式制冷機組。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有溶液吸收冷卻器的溴化鋰吸收式制冷機組。它是在於在機組吸收器7內增置一溶液吸收冷卻器11,該溶液吸收冷卻器11安置在吸收器內、傳熱管簇的上方,置於吸收器濃溶液噴淋裝置的下方;將吸收器7吸收終了的稀溶液輸送管道接入該溶液吸收冷卻器11,溶液吸收冷卻器11出口的稀溶液輸出管道接入溶液熱交換器6。根據計算結果,本實用新型性能係數(COP)可提高2%～4%,吸收器的冷卻負荷可減少4%左右。具有明顯的節能效果。
文檔編號F25B15/02GK2500986SQ01245438
公開日2002年7月17日 申請日期2001年8月16日 優先權日2001年8月16日
發明者戴永慶, 江榮方, 蔡小榮 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司