CN102135342A - 一种单级氨水吸收式制冷机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种单级氨水吸收式制冷机，系统中不设置分凝器，蒸发器出口处气液分离器中的氨水溶液与来自冷凝器的液氨进行热交换后，经溶液泵加压直接从精馏塔顶部喷淋，与发生器-精馏塔中上升的蒸汽进行热质交换，通过调节来自气液分离器的氨水溶液的流量，可以改变精馏塔顶部氨蒸汽的温度，间接控制精馏塔出口氨蒸汽的浓度使其保持在99.8%以上，这样，既保证了精馏塔出口氨蒸汽的浓度，又回收了精馏热，且避免了外界温度变化对精馏塔内部温度的影响，系统运行的稳定性大大提高。来自冷凝器的液氨经过气液分离器和过冷器实现了两次过冷，有效增加了制冷量，便于提高制冷机效率。本发明装置简化了冷却水系统，减少了冷却水用量，便于节能。

Description

一种单级氨水吸收式制冷机
技术领域
本发明涉及工业上使用的制冷机领域，特别是涉及一种单级氨水吸收式制冷机。
背景技术
目前，工业上使用的单级氨水吸收式制冷机多采用分凝器提纯氨蒸汽，另外，蒸发器排液直接送至吸收器。这样的系统，冷却水耗量大，冷却水系统复杂；由于冷却水温度易受外界影响，进而影响精馏塔内蒸汽温度，不便于系统控制，系统运行的稳定性较差；另外，精馏热得不到回收利用，冷却水系统耗能严重，导致系统效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的冷却水耗量大，冷却水系统复杂，冷却水温度易受外界影响，进而影响精馏塔内蒸汽温度，不便于系统控制，系统运行的稳定性较差；另外，精馏热得不到回收利用，冷却水系统耗能严重，导致系统效率较低等问题而提出的一种单级氨水吸收式制冷机，该种制冷机简化了冷却水系统，减少了冷却水用量，便于节能；同时避免了外界气温变化对精馏塔内温度的影响，便于系统控制；制冷机效率提高。
本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种单级氨水吸收式制冷机，包括发生器-精馏塔、冷凝器、气液分离器、过冷器、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器，所述发生器-精馏塔顶端通过管路连接冷凝器顶端，所述冷凝器下端出口管路依次流经气液分离器、过冷器和蒸发器连到气液分离器上部，所述气液分离器底端通过管路连接到发生器-精馏塔上部，所述该段管路上安装有溶液泵，所述气液分离器顶端通过管路经过冷器连接到吸收器上部，所述吸收器顶端与发生器-精馏塔底端通过管路连接，所述该段管路流经溶液热交换器，所述吸收器底端通过管路连接到发生器-精馏塔中部，所述该段管路上安装溶液泵，并流经溶液热交换器。
所述气液分离器下部设有换热盘管。由冷凝器流出的液态氨通过换热盘管与气液分离器中的氨水溶液换热实现第一次过冷，并使氨水溶液温度升高。
所述发生器-精馏塔底端与吸收器顶端间的管路上安装有溶液节流阀。
所述冷凝器下端出口管路在过冷器至蒸发器这一段安装有溶液节流阀。
系统中不设置分凝器，气液分离器与发生器-精馏塔之间加设溶液泵，气液分离器中的氨水溶液与来自冷凝器的液氨进行热交换后，经溶液泵加压直接从精馏塔顶部喷淋。
由于采用了如上技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下特点：简化了冷却水系统，减少了冷却水用量，便于节能；利用溶液喷淋可以回收精馏热，且避免了外界气温变化对精馏塔内温度的影响，便于系统控制，系统运行的稳定性大大提高；使来自冷凝器的液氨实现了两次过冷，有效增加了制冷量，便于提高制冷机效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、发生器-精馏塔，2、冷凝器，3、气液分离器、4、过冷器，5、节流阀，6、蒸发器，7、吸收器，8，11、溶液泵， 9、溶液热交换器，10、溶液节流阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种单级氨水吸收式制冷机，由发生器-精馏塔1、冷凝器2、气液分离器3、过冷器4、节流阀5、蒸发器6、吸收器7、溶液泵8,11、溶液热交换器9、溶液节流阀10组成。
工作原理及流程：由吸收器7流出的浓氨水溶液经溶液泵8加压，流经溶液热交换器9与来自发生器的稀氨水溶液换热后，与精馏段流下的氨水溶液一起流入发生器，在此过程中与发生器中溶液蒸发出来的蒸汽接触，进行热质交换，使得溶液中氨浓度逐渐变低，而上升蒸汽中的氨浓度逐渐变高。经过与来自气液分离器的低温氨水溶液进行热质交换，温度降低，由于压力不变，通过调节来自气液分离器的氨水溶液的流量，可以改变精馏塔顶部氨蒸汽的温度，间接控制精馏塔出口氨蒸汽的浓度使其保持在99.8%以上，这样，既保证了精馏塔出口氨蒸汽的浓度，又回收了精馏热，且避免了外界温度变化对精馏塔内部温度的影响，系统运行的稳定性大大提高。由发生器-精馏塔1流出的氨蒸汽在冷凝器2中冷凝为饱和液体，后依次通过气液分离器3和过冷器4实现两次过冷，增加了制冷量；再流经节流阀5进入蒸发器6。由蒸发器6流出的氨水溶液的两相混合物在气液分离器3中分离，溶液与来自冷凝器2的液氨换热后由溶液泵11加压输送至发生器-精馏塔1，蒸汽混合物流经过冷器4，在吸收器7中被来自发生器-精馏塔1的稀氨水溶液吸收，以此完成循环。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种单级氨水吸收式制冷机，包括发生器-精馏塔、冷凝器、气液分离器、过冷器、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器，其特征在于，所述发生器-精馏塔顶端通过管路连接冷凝器顶端，所述冷凝器下端出口管路依次流经气液分离器、过冷器和蒸发器连到气液分离器上部，所述气液分离器底端通过管路连接到发生器-精馏塔上部，所述该段管路上安装有溶液泵，所述气液分离器顶端通过管路经过冷器连接到吸收器上部，所述吸收器顶端与发生器-精馏塔底端通过管路连接，所述该段管路流经溶液热交换器，所述吸收器底端通过管路连接到发生器-精馏塔中部，所述该段管路上安装溶液泵，并流经溶液热交换器。
2.如权利要求1所述的一种单级氨水吸收式制冷机，其特征在于，所述气液分离器下部设有换热盘管。
3.如权利要求1所述的一种单级氨水吸收式制冷机，其特征在于，所述发生器-精馏塔底端与吸收器顶端间的管路上安装有溶液节流阀。
4.如权利要求2所述的一种单级氨水吸收式制冷机，其特征在于，所述冷凝器下端出口管路在过冷器至蒸发器这一段安装有溶液节流阀。
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