小型化氨水吸收式制冷機的製作方法

2023-04-30 16:21:01

專利名稱：小型化氨水吸收式制冷機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸著式制冷機，特別是一種從水溶液中氣化氨作製冷劑的製冷 機。
背景技術：
氨工質是一種古老的製冷工質，氨吸收式制冷機是世界上最早的制冷機，由於氨 吸收式制冷機體積大、重量大、熱效率低，其應用受到極大的限制；近年來，地球環境問題引 起人們極大重視，主要反映在大氣臭氧層破壞和地球溫室化兩個方面，而自然冷劑氨以及 氨吸收式制冷機的臭氧層破壞係數(ODP)和地球溫室化係數(GWP)均為零，因而為氨吸收 式制冷機的發展提供了很大的機遇，如煉油、石化、化肥、食品加工等行業，在其生產過程中 不僅需要一定的冷量，而且還有大量的低品位餘熱排出，利用氨水吸收式制冷機，可節省大 量能源，降低生產成本，改善環境條件，此外在一些電力缺乏的領域，氨水吸收式制冷機由 於節省電能也有廣闊的發展前景，針對上述情況，目前美、日、韓及歐洲發達國家已再次投 入氨水吸收式制冷機的研究，在日本，小型氨吸收式制冷機的研究和生產均已達到較高的 水平，如日本Hitachi ZonsenCorporation在氨吸收式制冷機的熱交換組件中，如冷凝器、 蒸發器等已採用板翅式換熱器，在減小尺寸和提高熱力係數等方面取得良好效果，此外，如 美國專利US6487875介紹一種氨水吸收裝置採用熱回收技術(GAX循環)，可提高氨水吸收 式制冷機的熱力係數，但是，現有的技術在氨水吸收式制冷機的主要組成吸收器上，在減小 尺寸、減輕重量等方面均未能取得明顯的進展，其傳熱管主要採用鋼管，上述吸收器的熱交 換特性是以傳質過程為主，為增強傳質必須增加汽液兩相的接觸面積，通常採用噴淋方式， 而管殼式結構，換熱係數較低，因此是吸收器等機組的體積和重量都較大的主要因素。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種改進的小型化氨水吸收式制冷機，它能 使該機組尺寸減小、重量減輕，並能提高整機的熱力係數。本發明解決上述技術問題採用的技術方案是小型化氨水吸收式制冷機包括有發生器、溶液熱交換器、吸收器、氨泵、冷凝器、過 冷器和蒸發器，吸收器通過閥件和管道分別連接有溶液熱交器、氨泵，並直接通過管道連接 有冷卻水迴路，其特點是吸收器的箱體內設置有板翅式GAX吸收器和板翅式冷卻水吸收 器。即本發明的吸收器是板翅式GAX吸收器和冷卻水吸收器的組合式結構。板翅式GAX吸收器和冷卻水吸收器的板束結構翅片形狀為鋸齒形材質為鋁合金。本發明在制冷機組中採用組合的板翅式GAX吸收器和板翅式冷卻水吸收器，不僅 能使其整體結構更加緊湊，而且以此還可減少製冷工質的充注量，同時由於板束結構翅片 採用鋁合金，在滿足設計壓力條件下，鋁材工藝性好、比重小、導熱係數高，既提高機組導熱 係數，又能節省製作成本，從而解決了氨水吸收式制冷機小型化難題。


圖1是本發明小型化氨水吸收式制冷機結構原理圖。圖2是圖1中吸收器結構示意圖。
具體實施例方式參照圖1，小型化氨水吸收式制冷機包括有發生器1、溶液熱交換器2、吸收器3、氨 泵4、冷凝器5、過冷器6和蒸發器7，該機組的總體結構基本上和現有技術相似，其中吸收器3，如圖所示，吸收器3的箱體31內腔形成有一組合式結構，即在箱體31內 腔界面0-0上方設置有GAX吸收器32，在界面0-0下方設置有冷卻水吸收器33，在箱體31 上還分別設置有各接口 311、312、313、314、315、316、317，接口 311是溶液熱交換器2送出 的稀溶液進口(如圖1)，接口 312、313是來自氨泵4』濃溶液的出口和進口 ；接口 314、315 是冷卻水的出口和進口 ；接口 316是輸送濃溶液至氨泵4的出口 ；接口 317是來自過冷器6 的氨汽入口；GAX吸收器32和冷卻水吸收器33的工作原理均和現有技術相同，本發明的特點 是GAX吸收器32和冷卻水吸水器33均採用板翅式結構，該板翅式結構是由標準的板束 結構組成，板束結構的翅片(肋片)形狀選擇鋸齒形，翅片的材料採用鋁合金，如LF21-M、 3A21-H12 (化學成份見GB3190-8》，在符合設計壓力條件下，鋁合金材質軟、導熱好、易加 工、比重小；吸收器3的特點，是由GAX吸收器32和冷卻水吸收器33由上至下組合，冷卻水吸 收器33是以GAX吸收器32出口濃溶液為吸收冷卻源，發生器1出口稀溶液串聯經過GAX 吸收器32、冷卻水吸收器33，吸收蒸發器7製冷產生的氨蒸汽，吸收熱分別由GAX吸收器32 濃溶液和冷卻水吸收器33冷卻水帶走，蒸發器7出口氨氣分兩路進入吸收器3的上部集氣 罐和下部集氣罐，然後從每條鋸齒形翅片槽間形成的較大空間和稀溶液相同垂直流動方向 分別進入吸入器3 ；稀溶液在吸收器3上部集氣罐設置的噴管噴出，液體噴入集氣罐內設置 的溶液分散板，保證稀溶液在整個垂直翅板上形成一定的均勻液膜進入翅片，會同上、下部 集氣罐來的蒸發器7 —部分氨氣，以最小阻力進入吸收器3被稀溶液吸收，稀溶液和氨氣沿 垂直方向流動，串聯地經GAX吸收器32、冷卻水吸收器33組成的整個垂直翅板，並在表面上 形成一定的均勻液膜，從而明顯提高機組的熱力係數；吸收器3翅片式的板束結構中翅片 形狀為鋸齒形，在垂直方向間隔一定距離翅片板呈交叉排列，一方面增加單位橫截面上接 觸稀溶液的傳熱面積，另一方面保證氨氣的流通傳質截面，同時選取一定的噴淋密度下的 橫截面積和保證吸收器3的噴淋高度，使之合理配比，從而使板翅式結構得以成功應用於 吸收器3的傳熱傳質換熱。
權利要求
1.一種小型化氨水吸收式制冷機，該制冷機包括有發生器、溶液熱交換器、吸收器、氨 泵、冷凝器、過冷器和蒸發器，吸收器通過閥件和管道分別連接有溶液熱交換器、氨泵，並直 接通過管道連接有冷卻水迴路，其特徵在於吸收器(3)的箱體(31)內設置有板翅式GAX 吸收器(32)和板翅式冷卻水吸收器(33)。
2.根據權利要求1所述的小型化氨水吸收式制冷機，其特徵是吸收器(3)的板翅式 GAX吸收器(32)和板翅式冷卻水吸收器(33)中板束結構的翅片形狀為鋸齒形。
3.根據權利要求1或2所述的小型化氨水吸收式制冷機，其特徵是吸收器(3)的板翅 式GAX吸收器(32)和板翅式冷卻水吸收器(33)中板束結構的翅片材料為鋁合金。
全文摘要
一種小型化氨水吸收式制冷機，主要解決制冷機減小尺寸、減輕重量等技術問題，其採用技術方案是該制冷機的吸收器的箱體內設置有板翅式GAX吸收器和板翅式冷卻水吸收器，適用於各式氨水吸收式制冷機。
文檔編號F25B37/00GK102109252SQ200910215368
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者何華斌, 壽旭日, 李建明, 王文琪 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所