CN101329117A - 一种整体型吸收式换热机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于采暖、供热水的设备范围的涉及一种整体型吸收式换热机组。本机组由热水型吸收式换热器和常规水-水换热器相组合构成,其中热水型吸收式换热器采用了两级蒸发和两级吸收的方式。机组由发生器、冷凝器、低压吸收器、高压吸收器、低压蒸发器、高压蒸发器、溶液热交换器、节流装置、溶液泵、冷剂泵、水-水换热器以及各类连接管路和附件组成。体现了能够有效地降低集中供热系统一次网的回水温度,从而大幅度增大一次网热水的供、回水温差,进而可以大大减少管路系统的初投资和水泵运行电耗,并为利用低品位热能甚至废热余热等创造了条件,提高了系统的综合能源利用效率,降低供热成本。

Description

一种整体型吸收式换热机组技术领域本发明属于采暖、供热水的设备范围,特别涉及能够使集中供热系统的一次 网热水供、回水温差大幅增大、高效换热的一种整体型吸收式换热机组。 技术背景随着城市集中供热规模的不断增加,集中热源产生的高温热水往往需要经过 较长距离的输送才能到达热用户处,在供热负荷相同的情况下,增大热水的供、 回水温差可以减少输送的热水流量,从而可以降低输配管道的初投资,并减少系 统运行过程中水泵的耗电量,因此,能够节约供热能耗,降低供热成本。目前,集中供热一次网热水的供、回水温度一般为130/6(TC左右,其中,回水温度受到 用户用热要求的限制,利用常规的换热器已经无法再降低了。因此,如何进一步 降低高温热水的回水温度以进一步增大其供、回水温差,将对扩大集中热源的供 热半径,节约供热能耗,降低供热成本产生深远的意义。 发明内容本发明的目的是提供一种整体型吸收式换热机组,机组由发生器、冷凝器、 低压吸收器、高压吸收器、低压蒸发器、高压蒸发器、溶液热交换器、节流装置、 溶液泵、冷剂泵由各类连接管路连接组成,其特征在于,所述整体型吸收式换热 机组采用热水型吸收式换热器和常规水-水换热器相结合组成,其中热水型吸收 式换热器由溶液循环回路、冷剂循环回路构成;其中溶液循环回路由发生器、溶 液热交换器、低压吸收器、高压吸收器、溶液泵等设备通过连接管路构成;冷剂 循环回路由冷凝器、节流装置、低压蒸发器、高压蒸发器、冷剂泵等设备通过连 接管路构成。所述发生器与冷凝器相互连通。所述低压吸收器与低压蒸发器相互连通。所述高压吸收器与高压蒸发器相互连通。所述热水型吸收式换热器至少包括两级蒸发器、两级吸收器。 一次网热水依次通过至少两级蒸发器依次放热降温,二次网热水依次通过至少两级吸收器吸热 升温,可充分利用水的温差变化,提高机组性能。所述一次网热水,高温的一次网供水首先作为驱动热源进入发生器l中,与 溴化锂稀溶液换热,使其蒸发浓缩,热水降温后流出发生器1,进入水-水换热器9的高温侧作为热源加热二次网热水,降温后流出水-水换热器9,再作为低位热 源依次流经高压蒸发器4b和低压蒸发器4a,放热降温后,作为低温的一次网回 水流出机组;对于二次网热水,二次网回水进入机组后分为两路, 一路经过水-水换热器9被一次网热水加热,另一路依次流经低压吸收器3a、高压吸收器3b 和冷凝器2被逐级加热,两路回水被分别加热后汇合在一起,作为二次网供水流 出机组。本发明的主要特征体现在两个方面: 一是采用热水型吸收式换热器和常规 水-水换热器相组合的换热方式,其最大的优点是大幅度地增大了集中供热系统 一次网热水的供、回水温差,并大幅度降低热网回水温度,甚至显著低于二次网 的回水温度,从而可以大大减少管路系统的初投资和水泵运行电耗,并为利用低 品位热能甚至废热余热等创造了条件,从而提高系统综合能源利用效率,降低供 热成本;二是热水吸收式换热器采用了两级蒸发和两级吸收的方式,能够充分利 用一次网高温热水的能量,使一次网热水在蒸发器中实现大幅降温,并梯级加热 了二次网热水,这会使整个机组实现一次网热水大幅降温的特征优势更加明显。 附图说明图1为本发明第一种连接方式的流程示意图; 图2为本发明第二种连接方式的流程示意图; 图3为本发明的一种典型流程示意图。 图4为本发明的另一种典型流程参数示意图。图中符号:l一发生器;2 —冷凝器;3a —低压吸收器;3b —高压吸收器; 4a —低压蒸发器;4b—高压蒸发器;5 —溶液热交换器;6 —节流装置; 7—溶液泵;8-冷剂泵;9_水-水换热器;10—溶液喷淋泵;ll一混和器(或引 射器)具体实施方式本发明的技术方案是采用热水型吸收式换热器和常规水-水换热器相组合的 换热模式,其中热水型吸收式换热器采用了两级蒸发和两级吸收的方式。如图l所示,机组由发生器l、冷凝器2、低压吸收器3a、高压吸收器3b、低压蒸发器 4a、高压蒸发器4b、溶液热交换器5、节流装置6、溶液泵7、冷剂泵8、水-水 换热器9以及各类连接管路和附件组成。对于吸收式换热器,溴化锂稀溶液在发 生器1中被高温热水加热至沸腾,产生蒸汽后变成浓溶液,通过溶液热交换器5 降温后进入低压吸收器3a,吸收低压蒸发器4a中产生的冷剂蒸汽,放出吸收热, 浓溶液被稀释,再进入高压吸收器3b,吸收高压蒸发器4b中产生的冷剂蒸汽, 放出吸收热,溶液被进一步稀释,浓溶液变成了稀溶液,再在溶液泵7的驱动下 通过溶液热交换器5升温后进入发生器1中,再被加热浓缩,完成溶液循环;发 生器l中溶液沸腾产生的冷剂蒸汽进入冷凝器2中凝结,放出凝结热,冷剂液通 过节流装置6依次进入低压蒸发器4a和高压蒸发器4b中吸热蒸发,产生出的水 蒸气分别进入低压吸收器3a和高压吸收器3b中被溴化锂溶液吸收,完成了冷剂 循环。对于一次网热水,高温的一次网供水首先作为驱动热源进入发生器l中, 与溴化锂稀溶液换热,使其蒸发浓縮,热水降温后流出发生器l,进入水-水换热 器9的高温侧作为热源加热二次网热水,降温后流出水-水换热器9,再作为低位 热源依次流经高压蒸发器4b和低压蒸发器4a,放热降温后,作为低温的一次网 回水流出机组。对于二次网热水,二次网回水进入机组后分为两路, 一路经过水 -水换热器9被一次网热水加热,另一路依次流经低压吸收器3a、高压吸收器3b 和冷凝器2被逐级加热,两路回水被分别加热后汇合在一起,作为二次网供水流 出机组。根据不同用户的需要,本发明的二次管网可有两种连接方式:第一种连接方 式如图1所示,二次管网采用并联的方式,二次网回水进入机组后分两路,分别 进入吸收式换热器和水-水换热器中被加热升温后,再汇合在一起,作为二次网 供水流出机组;第二种连接方式如图2所示,二次管网采用串联的方式,二次网 热水回水进入机组后,依次流经低压吸收器3a、高压吸收器3b、冷凝器2和水-水换热器9被逐级加热升温后,作为二次网供水流出机组。下面根据本发明的两种典型流程及参数,对本发朋的具体实施方式进行说明。实施例一。如图3所示,机组结构与图l一样,溴化锂稀溶液与冷剂循环过程上述原理 一样。在图3中,13(TC的一次网供水首先作为驱动热源进入发生器1中,与溴 化锂稀溶液逆流换热,使其蒸发浓縮,降温到9(TC后流出发生器1,进入水-水 换热器9的高温侧作为热源加热45'C的二次网回水,降温到5(TC后流出水-水换 热器9,再作为低位热源,依次流经高压蒸发器4b和低压蒸发器4a,放热降温 到25X:后作为一次网回水流出机组。45'C的二次网回水进入机组后分为两路,一 路经过水-水换热器9被一次网热水加热到85°C,另一路依次流经低压吸收器3a、 高压吸收器3b和冷凝器2被逐级加热到55'C,两路回水被分别加热后汇合成60 "C的二次网供水流出机组。实施例二。如图4所示,机组由发生器l、冷凝器2、低压吸收器3a、高压吸收器3b、 低压蒸发器4a、高压蒸发器4b、溶液热交换器5、节流装置6、溶液泵7、冷剂 泵8、水-水换热器9、溶液喷淋泵IO、混和器(或引射器)11以及各类连接管 路和附件组成。溴化锂稀溶液在发生器l中被13(TC的高温热水加热至沸腾,产 生蒸汽后变成浓溶液,通过溶液热交换器5降温后与稀溶液混合进入低压吸收器 3a,吸收低压蒸发器4a中产生的冷剂蒸汽,放出吸收热,浓溶液被稀释,再在 溶液喷淋泵10的驱动下一路与来自溶液热交换器5的浓溶液经混和器(或引射 器)11混合后进入低压吸收器3a, 一路进入高压吸收器3b,吸收高压蒸发器4b 中产生的冷剂蒸汽,放出吸收热,溶液被进一步稀释,浓溶液变成了稀溶液,再 在溶液泵7的驱动下通过溶液热交换器5升温后进入发生器1中,再被加热浓縮, 完成溶液循环;发生器l中溶液沸腾产生的冷剂蒸汽进入冷凝器2中凝结,放出 凝结热,冷剂液通过节流装置6进入高压蒸发器4b和低压蒸发器4a中吸热蒸发, 产生出的水蒸气分别进入高压吸收器3b和低压吸收器3a中被溴化锂溶液吸收,完成了冷剂循环。13(TC的一次网供水首先作为驱动热源进入发生器1中,与溴 化锂稀溶液逆流换热,使其蒸发浓縮,降温到9(TC后流出发生器1,进入水-水 换热器9的高温侧作为热源加热45-C的二次网回水,降温到5(TC后流出水-水换 热器9,再作为低位热源,依次流经高压蒸发器4b和低压蒸发器4a,放热降温 到25。C后作为一次网回水流出机组。45t:的二次网回水进入机组后分为两路,一 路经过水-水换热器9被一次网热水加热到85°C,另一路依次流经低压吸收器3a、 高压吸收器3b和冷凝器2被逐级加热到55°C,两路回水被分别加热后汇合成60 "C的二次网供水流出机组。可以看出,本机组来用了热水型吸收式换热器和常规水-水换热器相组合的 换热的方式,使一次网热水实现了 105"C的供、回水温差,并能够产生出满足采 暖或生活热水使用要求的二次网供水。该装置一般安装在大型集中供热系统的各 热力站中。

Claims (8)

1.一种整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述整体型吸收式换热机组采用热水型吸收式换热器和常规水-水换热器相结合组成,由发生器、冷凝器、低压吸收器、高压吸收器、低压蒸发器、高压蒸发器、溶液热交换器、节流装置、溶液泵、冷剂泵、水-水换热器及连接管路连接组成;其中热水型吸收式换热器由溶液循环回路、冷剂循环回路构成:其中溶液循环回路由发生器、溶液热交换器、低压吸收器、高压吸收器和溶液泵通过管路连接构成;冷剂循环回路由冷凝器、节流装置、低压蒸发器、高压蒸发器和冷剂泵通过管路连接构成。
2..根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组其特征在于,所述发生器与冷 凝器相互连通。
3. 根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述低压吸收 器与低压蒸发器相互连通。
4. 根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述高压吸收 器与高压蒸发器相互连通。
5. 根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述发生器中 溴化锂稀溶液在发生器中被高温热水加热至沸腾,产生蒸汽后变成浓溶液,通过 溶液热交换器降温后进入低压吸收器,吸收低压蒸发器中产生的冷剂蒸汽,放出 吸收热,浓溶液被稀释,再进入高压吸收器,吸收高压蒸发器中产生的冷剂蒸汽, 放出吸收热,溶液被进一步稀释,浓溶液变成了稀溶液,再在溶液泵的驱动下通 过溶液热交换器升温后进入发生器中,再被加热浓縮,完成溶液循环。
6. 根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述发生器中 溶液沸腾产生的冷剂蒸汽进入冷凝器中凝结,放出凝结热,冷剂液通过节流装置 进入低压蒸发器和高压蒸发器中吸热蒸发,产生出的水蒸气分别进入低压吸收器 和高压吸收器中被溴化锂溶液吸收,完成了冷剂循环。
7. 根据权利要求1所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述整体型吸 收式换热机组至少包括两级蒸发器、两级吸收器; 一次网热水依次通过至少两级 蒸发器依次逐级放热降温,二次网热水依次通过至少两级吸收器逐级吸热升温,可充分利用水的温差变化,提高机组性能。
8.根据权利要求8所述整体型吸收式换热机组,其特征在于,所述一次网热 水首先作为驱动热源进入发生器(1)中,与溴化锂稀溶液换热,使其蒸发浓縮, 热水降温后流出发生器(1),进入水-水换热器(9)的高温侧作为热源加热二次 网热水,降温后流出水-水换热器(9),再作为低位热源依次流经高压蒸发器(4b) 和低压蒸发器(4a),放热降温后,作为低温的一次网回水流出机组;所述二次 网热水进入机组后分为两路, 一路经过水-水换热器(9)被一次网热水加热,另 一路依次流经低压吸收器(3a)、高压吸收器(3b)和冷凝器(2)被逐级加热, 两路回水被分别加热后汇合在一起,作为二次网供水流出机组。
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