CN101949609B - 一种低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，包括通过管道连接的发生器、冷凝器、节流部件、蒸发器、吸收器、溶液泵、喷射器，发生器顶部设有风冷式热管冷却器，发生器内于浓溶液进口下方对应设置有第一溶液换热器，所述吸收器中设有第二溶液换热器，所述发生器的稀溶液出口通过管道串接第一溶液换热器、第一风冷式冷却器、第二溶液换热器，然后接入喷射器的工作流体入口；喷射器的流体出口通过管道串接第二风冷式冷却器，然后接入吸收器的溶液入口。该制冷机有效利用低品位能源，采取风冷方式排热而实现机组风冷化，实现低品位能源高效利用，具有稳定可靠运行、高效节能和较低运行费用等优点。

Description

一种低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机
技术领域
  本发明涉及一种制冷机，尤其涉及一种低品位能源热源驱动的风冷氨水吸收制冷机。
背景技术
现有技术中的氨水吸收制冷机采用氨为制冷工质，具有节能和环保优点，为了提高效率,还存在使用喷射器的氨水吸收制冷机，喷射器是一种常用于混合工作流体和引射流体以获得一股居中压力的混合流体的装置,如中国专利CN 101776346所公开的技术内容中，就采用带有喷嘴和引射口的的喷射器来混合作为工作流体的稀氨水溶液和作为引射流体的氨蒸汽，但是此类氨水吸收制冷机由于喷射流量有限，吸收效果仍有待提高。另外，现有的氨水吸收制冷机存在机组风冷化困难、需要发生温度较高的缺点，这就大大限制了氨水吸收式制冷机对低温热源的有效利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种依靠风冷方式排热的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机。
为达到上述目的，本发明所采用技术方案：一种低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，包括通过管道连接的发生器、冷凝器、节流部件、蒸发器、吸收器、溶液泵、喷射器，所述发生器具有底部的稀溶液出口、中部的浓溶液进口、顶部的蒸汽出口和其内设的加热器，所述喷射器具有工作流体入口、引射气体入口和流体出口，所述吸收器具有溶液进、出口，所述喷射器的流体出口通过管道与吸收器的溶液入口连通，所述发生器顶端的蒸汽出口通过管道依次串接冷凝器、节流部件、蒸发器后接入引射器的引射气体入口，所述发生器的稀溶液出口通过管道与喷射器的工作流体入口连通，所述吸收器的溶液出口经溶液泵及管道与发生器的浓溶液进口相连，所述发生器顶部设有风冷式热管冷却器，风冷式热管冷却器包括多根一端插设于发生器内、另一端从发生器的顶部伸出的热管体、与热管体的伸出发生器外的部分对应的风机；还包括冷却用的第一、二风冷式冷却器，所述发生器内于浓溶液进口下方对应设置有第一溶液换热器，所述吸收器中设有第二溶液换热器，所述发生器的稀溶液出口通过管道串接第一溶液换热器、第一风冷式冷却器、第二溶液换热器，然后接入喷射器的工作流体入口；所述喷射器的流体出口通过管道串接第二风冷式冷却器，然后接入吸收器的溶液入口。
所述风冷式热管冷却器为风冷式脉动热管，风冷式脉动热管采用脉动热管体。
所述溶液泵出口与发生器的浓溶液进口之间的相连管道上设有分支管路，该分支管路经溶液调节阀与所述第一溶液换热器出口所连的管道汇合后接入第一风冷换热器的入口。
所述加热器为太阳能集热器、地下水循环换热器、工业废水换热器或燃油加热器、燃气加热器。 
本发明的效果和益处是有效利用低品位能源，利用风冷翅片脉动热管提纯氨蒸汽和排除精馏热，利用稀溶液带走吸收器内的吸收热，通过吸收器、喷射器和各个风冷式冷却器联合强化溶液吸收效果,提高机组制冷效率，有利于缩小机组体积，采取风冷方式排出精馏热、吸收热和冷凝热实现机组风冷化，它实现低品位能源高效利用，具有稳定可靠运行、高效节能和较低运行费用等优点。
进一步的，本发明的喷射器的工作流体为来自发生器的高压稀溶液和来自溶液泵的高压浓溶液所组成混合溶液，通过增加工作流体流量提高吸收压力和增强溶液的吸收效果。
附图说明，
图1为本发明的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机的实施例的结构原理示意图。
图中，1、发生器，2、冷凝器，3、回热器，4、节流部件，5、蒸发器，6、吸收器，7、溶液泵，8、溶液控制阀，9，第一风冷式冷却器，10、第一溶液换热器，11、第二溶液换热器，12、风冷式脉动热管，13、填料层，14、喷射器，15、第二风冷式冷却器 16、加热器。
具体实施方式
如图1所示，本发明的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机的实施例，图中箭头表示流体的流动方向，包括与现有技术中的氨水吸收制冷机的结构类似的发生器1、冷凝器2、回热器3、节流部件4、蒸发器5、吸收器6 、溶液泵7、喷射器14。以下着重介绍与现有技术的区别和创新之处，所述发生器1具有底部的稀溶液出口、中部的浓溶液进口和顶部的蒸汽出口，发生器1内自下而上依次设置加热器16、填料层13、第一溶液换热器10、风冷式脉动热管12，所述加热器16可选择加热量由低品位能源供给的太阳能集热器、地下水循环换热器、工业废水换热器，也可选择由燃油或燃气供给能量的常用加热器。所述风冷式脉动热管12包括多根一端插设于发生器1内、另一端从发生器1的顶部伸出的脉动热管体、与脉动热管体的伸出发生器外的部分对应的风机，所述脉动热管体的伸出发生器外的部分上还贴有冷却翅片，当然在本发明的其他实施方式中，风冷式脉动热管也可以由常见的风冷式翅片管冷凝器替换，但需要数量多、直径较大的钢管，成本较高。所述喷射器14具有工作流体入口、引射气体入口和流体出口。所述吸收器6具有溶液进、出口和其内部设置的第二溶液换热器11，吸收器6的溶液进口与吸收器内的顶部设置的喷淋器连接，吸收器6的溶液出口设于吸收器底部。本实施例中的冷凝器2采用风冷式冷凝器，当然在本发明的其他实施例中冷凝器也可以采用水冷等其他形式。
发生器1顶端的蒸汽出口通过管道依次串接冷凝器2、回热器3的高压液体通道、节流部件4、蒸发器5、回热器3的低压气体通道，然后接入引射器14的引射气体入口；发生器1底端的稀溶液出口通过管道依次串接第一溶液换热器10、第一风冷式换热器9、第二溶液换热器11后接入喷射器14的工作流体入口。所述吸收器6的溶液出口与溶液泵7入口相连，溶液泵7出口下游所连管道分为两路，一路与所述发生器1的浓溶液入口相连，另一路通过溶液控制阀8与所述第一溶液换热器11的出口所连的管道汇合后连接到第一风冷换热器9的入口，喷射器14的流体出口通过管道串接第二风冷式冷却器15，然后接入吸收器6的溶液入口。
上述实施例中设有回热器3，回热器3属于氨水吸收式制冷机的常用但非必需部件，在本发明的其他实施例中也可以不设置回热器，而将冷凝器2的出口依次连接节流部件4、蒸发器5，然后接入喷射器14的引射气体入口。
上述实施例中的溶液泵7出口所连管道分为两路，其中一条支路通过溶液控制阀8与所述第一溶液换热器11的出口所连的管道汇合后连接到第一风冷换热器9的入口，在本发明的其他实施例中也可以不设置该支路，实际上当上述实施例中在使用时完全关闭控制阀8时，该支路将不起作用。 
本发明的实施例在工作时同时进行氨循环和氨水溶液循环。
氨循环过程为：浓氨水在发生器1内被加热所产生过热的氨水蒸汽依次经过发生器1内填料层13提馏和第一溶液换热器10换热，再经发生器1上部风冷翅片脉动热管12精馏提纯氨蒸汽和排除精馏热，进入冷凝器2冷凝成液氨、经回热器3过冷后成为过冷液氨，之后经节流部件4节流降压进入蒸发器5吸热蒸发制冷，然后再经回热器3被引射至喷射器14内。
氨水溶液循环过程为：浓氨水在发生器1内被加热器16加热变成稀氨水后进入第一溶液换热器10换热而被冷却，之后与来自溶液泵7出口的高压浓溶液混合后一起进入第一风冷换热器9被冷却，第一风冷式冷却器9作用是将温度较高溶液冷却至40℃，然后40℃溶液进入第二溶液换热器11内带走吸收热温度上升至45℃，经第二风冷式冷却器15冷却后又降至40℃作为喷射器14的工作溶液引射来自回热器3的氨蒸汽，喷射器14内还进行溶液吸收氨蒸汽放出吸收热引起吸收溶液温度升高，气液两相混合物经喷射器增压后进入风冷换热器15内进行溶液吸收和排出吸收热，然后进入吸收器6内氨蒸汽进一步被溶液吸收和降温，吸收器6底部浓溶液由溶液泵7增压后分为两部分，一部分通过溶液调节阀8、第二风冷换热器9作为喷射器14的工作溶液，另一部分被送至发生器1冷却第一溶液换热器10内的稀溶液后再流回发生器1底部。至此，完成一个完整的循环过程。

Claims (4)

1.一种低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，包括通过管道连接的发生器、冷凝器、节流部件、蒸发器、吸收器、溶液泵、喷射器，所述发生器具有底部的稀溶液出口、中部的浓溶液进口、顶部的蒸汽出口和其内设的加热器，所述喷射器具有工作流体入口、引射气体入口和流体出口，所述吸收器具有溶液进、出口，所述喷射器的流体出口通过管道与吸收器的溶液入口连通，所述发生器顶端的蒸汽出口通过管道依次串接冷凝器、节流部件、蒸发器后接入引射器的引射气体入口，所述吸收器的溶液出口经溶液泵及管道与发生器的浓溶液进口相连，其特征在于：所述发生器顶部设有风冷式热管冷却器，风冷式热管冷却器包括多根一端插设于发生器内、另一端从发生器的顶部伸出的热管体、与热管体的伸出发生器外的部分对应的风机；还包括冷却用的第一、二风冷式冷却器，所述发生器内于浓溶液进口下方对应设置有第一溶液换热器，所述吸收器中设有第二溶液换热器，所述发生器的稀溶液出口通过管道串接第一溶液换热器、第一风冷式冷却器、第二溶液换热器，然后接入喷射器的工作流体入口；所述喷射器的流体出口通过管道串接第二风冷式冷却器，然后接入吸收器的溶液入口。
2.据权利要求1所述的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，其特征在于：所述风冷式热管冷却器为风冷式脉动热管，风冷式脉动热管采用脉动热管体。
3.根据权利要求1所述的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，其特征在于：所述溶液泵出口与发生器的浓溶液进口之间的相连管道上设有分支管路，该分支管路经溶液调节阀与所述第一溶液换热器出口所连的管道汇合后接入第一风冷换热器的入口。
4.根据权利要求1或2或3所述的低温热源驱动的风冷氨水吸收制冷机，其特征在于：所述加热器为太阳能集热器、地下水循环换热器、工业废水换热器或燃油加热器、燃气加热器。
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