CN101231042B - 采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置及循环方法 - Google Patents

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Abstract

采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置及循环方法涉及一种以二元溶液为工质的吸收式制冷循环方法,该制冷循环系统由吸收器(1)、溶液升压泵(2)、膜渗透装置(3)、节流阀(4)、蒸发器(5)、冷剂循环泵(6)和液体喷射泵(7)构成;由吸收器浓溶液出口(1b)引出一条浓溶液管线,经溶液升压泵(2)升压后进入膜渗透装置(3),渗透出的制冷剂液体经节流阀(4)降压后进入蒸发器(5)汽化吸热,未汽化完的制冷剂液体再经过冷剂循环泵(6)送至蒸发器(5)再次汽化,如此循环,同时汽化后的冷剂蒸气被液体喷射泵(7)引射,液体喷射泵出口的汽液混合物进入吸收器喷淋吸收放热,完成制冷循环。

Description

采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置及循环方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环及采用该系统的循环方法。该循环的制冷过程中,利用膜渗透进行二元溶液的分离,去掉了传统的吸收式制冷循 环系统的发生和冷凝过程,同时采用喷射泵回收膜渗透高压液体节流的能量,提高吸收压 力,增大吸收-渗透循环溶液的浓度差,从而提高该系统的热力系数。
背景技术
[0002] 吸收式制冷是一种以热能驱动的制冷方式,其特点是直接以热能为动力,只需要 消耗少量的辅助电能,便可以实现制冷循环。
[0003] 近年来随着膜技术研究的发展,膜分离技术越来越多的应用于工业技术上,如膜 分离法除湿,膜分离法海水淡化,膜分离法污水处理等等。由于渗透物质对膜渗透有一定的 选择性,且在本系统中是反向渗透,必须对将分离的二元溶液进行加压,该压力会很高。如 果将分离后的二元溶液直接节流至吸收器进行吸收-渗透循环,无疑将会带来节流损失。
[0004] 本发明将液体喷射泵取代了吸收式制冷循环的溶液节流阀,用高压二元液体引射 蒸发器的冷剂蒸气,从而提高了吸收器的工作压力,使吸收器吸收终了的饱和浓度提高,由 此不仅提高了该循环系统的制冷能力,而且也减少了渗透液体的循环量,减少了溶液升压 泵功。
发明内容
[0005] 技术问题:本发明的目的是提供一种采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环系 统及采用该系统的循环方法,该循环利用膜渗透分离二元溶液,并且采用液体喷射泵提高 系统吸收压力,达到提高循环热力系数和减少系统能量消耗的目的。
[0006] 技术方案:本发明的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置,包括吸收器、 溶液升压泵、膜渗透装置、节流阀、蒸发器、液体喷射泵、冷剂循环泵,其特征在于,吸收器的 浓溶液输出端通过溶液管线与溶液升压泵的输入端相连,溶液升压泵的输出端与膜渗透装 置的浓溶液输入端相连,膜渗透装置的稀溶液输出端与液体喷射泵的工作流体进口相连, 膜渗透装置的制冷剂液体输出端与节流阀的输入端相连,节流阀的输出端与蒸发器冷剂介 质输入端相连,蒸发器的蒸汽输出端与液体喷射泵的引射流体输入端相连,液体喷射泵的 压缩流体输出端与吸收器的溶液输入端相连;冷却水由吸收器的水进口引入,由水出口引 出;冷媒水由蒸发器的水进口引入,由水出口引出。(注:溶液浓度的定义是:二元工质中低 沸点介质为溶质,高沸点介质为溶剂。下同)
[0007] 采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环方法是,出吸收器的浓溶液经溶液升压 泵升压后进入膜渗透装置,渗透出的高压制冷剂液体经节流阀降压后进入蒸发器喷淋,吸 收载冷剂冷量汽化,未汽化完的制冷剂液体由蒸发器制冷剂液体输出端流出经冷剂循环泵 送回到蒸发器制冷剂液体输入端再次喷淋汽化,同时,汽化出的制冷剂蒸汽被液体喷射泵 的引射流体进口引射,与膜渗透装置溶液输出端的稀溶液在液体喷射泵中混合喷射,液体喷射泵出口的汽液混合物进入吸收器喷淋吸收放热,完成制冷循环。
[0008] 使用膜渗透进行制冷剂_吸收剂工质对的分离。使用溶液升压泵替代传统吸收式制冷系统中的发生器、冷凝器,只需要消耗少量电能就能驱动整个制冷系统循环。使用液体 喷射泵引射蒸发器蒸发的制冷剂气体,从而提高系统的吸收压力,增大了系统的放气范围, 减小渗透_吸收循环溶液的循环倍率。
[0009] 采用溶液升压泵和膜渗透装置替代传统的发生器和冷凝器,渗透过程是物理过 程。在吸收器和蒸发器之间加设了液体喷射泵,利用膜渗透装置溶液输出端的稀溶液压力, 通过喷射泵引射蒸发器的冷剂蒸气,提高吸收器吸收压力,从而达到提高系统循环热力系 数和减少系统能量消耗的目的。
[0010] 有益效果:由于液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷系统采用溶液升压泵和膜渗透装 置替代发生器和冷凝器,简化了系统的设备;渗透过程是一个物理过程,它替代传统的发 生、冷凝过程,从而避免了由于冷凝相变产生的能量损失。另外设置液体喷射泵,提高系统 的吸收压力,扩大系统渗透-吸收的放气范围,提高了系统循环的热力系数。
附图说明
[0011 ] 下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0012] 图1是采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷系统的示意图。
[0013] 其中有:吸收器1,溶液升压泵2,膜渗透装置3,节流阀4,蒸发器5,冷剂循环泵6, 液体喷射泵7 ;吸收器溶液输入端la,吸收器溶液输出端lb,吸收器冷却水进口 lc,吸收器 冷却水进口 ld,膜渗透装置浓溶液输入端3a,膜渗透装置稀溶液输出端3b,膜渗透装置制 冷剂液体输出端3c,蒸发器制冷剂液体输入端5a,蒸发器制冷剂液体输出端5e,蒸发器制 冷剂蒸汽输出端5b,蒸发器冷媒水进口 5c,蒸发器冷媒水出口 5d,液体喷射泵工作流体入 口 7a,液体喷射泵引射流体入口 7b,液体喷射泵流体出口 7c。
具体实施方式
[0014] 本发明采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷系统的制冷循环方法为:出吸收器的 浓溶液经溶液升压泵升压后进入膜渗透装置,渗透出的高压制冷剂液体经节流阀降压后进 入蒸发器喷淋,吸收冷媒水冷量汽化,未汽化完全的制冷剂液体则经蒸发器制冷剂液体输 出端流出至冷剂循环泵送回到蒸发器制冷剂液体输入端再次喷淋汽化,同时,汽化出的制 冷剂蒸汽被液体喷射泵的引射流体进口引射,与膜渗透装置溶液输出端的稀溶液在液体喷 射泵中混合喷射,液体喷射泵出口的汽液混合物进入吸收器喷淋吸收放热,由此构成采用 液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环。
[0015] 如图1所示,吸收器1的浓溶液输出端Ib通过溶液管线与溶液升压泵2的输入端 2a相连,溶液升压泵2的输出端2b与膜渗透装置3的浓溶液输入端3a相连,膜渗透装置3 的稀溶液输出端3b与液体喷射泵7的工作流体进口 7a相连,膜渗透装置3的制冷剂液体 输出端3c与节流阀4的输入端4a相连,节流阀4的输出端4b与蒸发器5的低沸点介质输 入端5a相连,蒸发器5的制冷剂液体输出端5e与溶液升压泵6的输入端6a相连,溶液升 压泵6的输出端6b与蒸发器5的制冷剂液体输入端5a相连,蒸发器5的蒸汽输出端5b与 液体喷射泵7的引射流体输入端7b相连,液体喷射泵7的压缩流体输出端7c与吸收器1的溶液输入端Ia相连;冷却水由吸收器1的水进口 Ic引入,由水出口 Id引出;冷媒水由蒸发器5的水进口 5c引入,由水出口 5d引出。

Claims (5)

  1. 一种采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置,包括吸收器(1)、溶液升压泵(2)、膜渗透装置(3)、节流阀(4)、蒸发器(5)、冷剂循环泵(6)、液体喷射泵(7),其特征在于,吸收器(1)的浓溶液输出端(1b)通过溶液管线与溶液升压泵(2)的输入端(2a)相连,溶液升压泵(2)的输出端(2b)与膜渗透装置(3)的浓溶液输入端(3a)相连,膜渗透装置(3)的稀溶液输出端(3b)与液体喷射泵(7)的工作液体进口(7a)相连,膜渗透装置(3)的制冷剂液体输出端(3c)与节流阀输入端(4a)相连,节流阀输出端(4b)与蒸发器(5)的制冷剂输入端(5a)相连,蒸发器(5)的制冷剂液体输出端(5e)与冷剂循环泵输入端(6a)相连,冷剂循环泵输出端(6b)与蒸发器(5)的制冷剂液体输入端(5a)相连,蒸发器(5)的蒸汽输出端(5b)与液体喷射泵(7)的引射端(7b)相连,液体喷射泵输出端(7c)与吸收器溶液输入端(1a)相连;冷却水由吸收器(1)的水进口(1c)引入,由水出口(1d)引出;载冷剂由蒸发器(5)载冷剂进口(5c)引入,由载冷剂出口(5d)引出。
  2. 2.一种如权利要求1所述的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置的循环方 法,其特征在于,出吸收器(1)的浓溶液经溶液升压泵(2)升压后进入膜渗透装置(3),渗 透出的制冷剂液体经节流阀(4)降压后进入蒸发器(5)喷淋、吸收载冷剂的热量汽化,未汽 化完全的制冷剂液体则经冷剂循环泵(6)送回蒸发器制冷剂液体输入端再次喷淋汽化,同 时,出蒸发器的冷剂蒸汽被来自膜渗透装置溶液输出端的稀溶液在液体喷射泵(7)中喷射 吸入,液体喷射泵出口的汽液混合物进入吸收器喷淋吸收放热;由此构成液体喷射泵的膜 渗透吸收式制冷循环。
  3. 3.如权利要求2所述的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置的循环方法,其 特征在于使用膜渗透进行制冷剂_吸收剂工质对的分离。
  4. 4.如权利要求2所述的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置的循环方法,其 特征在于使用溶液升压泵替代传统吸收式制冷系统中的发生器、冷凝器,只需要消耗少量 电能就能驱动整个制冷系统循环。
  5. 5.如权利要求2所示的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置的循环方法,其 特征在于使用液体喷射泵引射蒸发器蒸发的冷剂蒸汽,从而提高系统的吸收压力,增大了 系统的放气范围,减小渗透_吸收循环溶液的循环倍率。
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