CN103017399A - 一种带喷射器的两级吸收式制冷装置 - Google Patents

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石玉琦
洪大良
唐黎明
何一坚
闫晓娜
林顺荣
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Abstract

本发明公开了一种带喷射器的两级吸收式制冷装置,该装置的高压发生器气体出口与喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、高压发生器溶液入口依次连接;低压发生器溶液出口与低压溶液换热器、第二节流元件、低压吸收器溶液入口依次连接;高压发生器溶液出口与高压溶液换热器、第三节流元件、高压吸收器溶液入口依次连接;低压发生器的气相出口的分路与喷射器引射流体入口相连接。本发明装置结构简单,且能大幅度提高低品位能源的利用效率。

Description

一种带喷射器的两级吸收式制冷装置
技术领域
本发明属于制冷技术领域,尤其涉及一种带喷射器的两级吸收式制冷装置。
背景技术
随着经济的发展,人们对生活水平的要求越来越高,因此制冷系统越来越多地被应用在各种各样的场合。传统的压缩式制冷系统会直接或者间接的造成各种各样的环境问题,因此对环境友好且能直接用热能驱动的吸收式制冷系统受到越来越多的关注。为了高效利用某一品位的热量制取某一温度下的冷量,需要与之相适应的吸收式制冷装置。一般来说,多级特别是两级吸收式制冷装置被用来利用各种低品位的热量。两级吸收式制冷装置的主要缺点是其效率较低,因此提高两级吸收式制冷装置的效率,有利于提高低品位热量的利用效率。由于喷射器结构简单且能回收部分有用能,可用来改进吸收式制冷装置。
中国专利申请号ZL200910096977.7,“一种高效的吸收式两级吸收式制冷装置”公开了一种改进的两级吸收式制冷装置,由于部分制冷剂蒸汽不需要经过低压发生器的发生,因而效率较传统的两级吸收式制冷装置着要高。当系统的制冷剂为比热相对潜热比值较大的时候,比如用氨作为制冷剂,该装置的效率比传统两级吸收式制冷装置的效率要高得多。但是当制冷剂的比热和潜热的比值很小的时候,比如用水作为制冷剂的时候,由于不需要低压发生器发生的制冷剂的比例很小,因此该装置的效率和传统两级吸收式制冷装置的效率区别不大。由于喷射器结构简单且能回收部分有用能,可用来改进吸收式制冷装置。喷射器在吸收式制冷领域的应用较多,文献Recent development in ej ector technology-a review(InternationalJournal of Ambient Energy.2005;26:13-26)对喷射吸收式制冷技术近年来的研究进行了总结。目前喷射-吸收式制冷装置主要是在传统单效吸收式制冷装置的基础上提出来的,并没有专门针对两级吸收式制冷装置特点的喷射-吸收复合制冷装置。
发明内容
本发明是针对现有传统两级吸收式制冷装置效率较低及现有喷射吸收制冷技术的局限性,提出一种带喷射器的两级吸收式制冷装置,通过喷射器将部分低压发生器气相出口的制冷剂蒸汽直接引射到冷凝压力来提高两级吸收式制冷装置的效率。
一种带喷射器的两级吸收式制冷装置,包括高压发生器、喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、第二节流元件、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、第三节流元件;所述的高压发生器的气体出口与所述的喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、高压发生器溶液入口依次连接;所述的低压发生器的溶液出口与所述的低压溶液换热器、第二节流元件、低压吸收器溶液入口依次连接;所述的高压发生器的溶液出口与所述的高压溶液换热器、第三节流元件、高压吸收器溶液入口依次连接;所述的低压发生器的气相出口的分路与所述的喷射器的引射流体入口相连接。
本发明中,为保证系统的正常运行,所述喷射器为气-气喷射器。所述第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件分别独立的为手动节流阀、自动节流阀或毛细管,可根据实际需要选择。所述低压溶液换热器、高压溶液换热器分别独立的为套管式换热器、板式换热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器,可根据实际需要选择。所述吸收式制冷装置内的工质为水和溴化锂以及其他适用于本发明制冷装置的制冷剂。所述的冷凝器、高压吸收器、低压吸收器由外界冷源冷却,该外界冷源可以是气体冷源或液体冷源。
所述的制冷装置的工作流程如下:高压发生器气体出口的制冷剂蒸汽通过喷射器将部分低压发生器出口的制冷剂蒸汽引射到冷凝压力。喷射器出口的制冷剂蒸汽流到冷凝器被冷凝为液体。然后这股流体被第一节流元件节流到蒸发压力并流到蒸发器中蒸发实现制冷,蒸发器出口流体流到低压吸收器被溶液吸收。低压吸收器出口的浓制冷剂溶液被第一溶液泵增压到低压发生器的发生压力,第一溶液泵出口溶液经过低压溶液换热器流到低压发生器发生,低压发生器发生终了的稀制冷剂溶液经过低压溶液换热器后流到第二节流元件被节流到低压吸收器的吸收压力,然后流到低压吸收器。低压发生器气相出口的部分制冷剂蒸汽在喷射器被引射到冷凝压力,另外一部分制冷剂蒸汽流到高压吸收器被吸收,高压吸收器出口的浓制冷剂溶液被第二溶液泵加压到冷凝压力,然后经过高压溶液换热器流到高压发生器。高压发生器发生终了的溶液经过高压溶液换热器流到第三节流元件被节流到高压吸收器的吸收压力,第三节流元件出口的溶液流到高压吸收器。装置完成一次工作过程。
在本发明装置中,由于部分低压发生器出口制冷剂不需要高压发生器的发生却能够在蒸发器中蒸发实现制冷,因此本发明装置拥有比传统两级吸收式制冷装置更高的效率。在热源温度达到传统单效吸收式制冷装置所需要的最低热源温度之前,本发明装置的效率相对传统装置的效率的提高幅度随着发生温度的增加逐渐增加。另外本发明装置的效率相对传统装置的效率的提高幅度随着蒸发温度的增加逐渐增加。由于本发明装置只是在传统的两级吸收式制冷装置的基础上增加了一个喷射器,因此结构非常简单。综上所述,本发明装置能够大幅度增加低品位热源的利用效率且结构简单,因此具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图;
图中:高压发生器1、喷射器2、冷凝器3、第一节流元件4、蒸发器5、低压吸收器6、第一溶液泵7、低压溶液换热器8、低压发生器9、第二节流元件10、高压吸收器11、第二溶液泵12、高压溶液换热器13、第三节流元件14。
具体实施方式
如图1所示,一种带喷射器的两级吸收式制冷装置,高压发生器1气体出口与喷射器2、冷凝器3、第一节流元件4、蒸发器5、低压吸收器6、第一溶液泵7、低压溶液换热器8、低压发生器9、高压吸收器11、第二溶液泵12、高压溶液换热器13、高压发生器1液相入口依次连接;低压发生器9溶液出口与低压溶液换热器8、第二节流元件10、低压吸收器6溶液入口依次连接;高压发生器1溶液出口与高压溶液换热器13、第三节流元件14、高压吸收器11溶液入口依次连接;低压发生器9的气相出口的分路与喷射器2的引射流体入口相连接。
高压发生器1气体出口的制冷剂蒸汽通过喷射器2将部分低压发生器9气相出口的制冷剂蒸汽引射到冷凝压力。喷射器2出口的制冷剂蒸汽流到冷凝器3被冷凝为液体。然后这股流体被第一节流元件4节流到蒸发压力并流到蒸发器5中蒸发实现制冷,蒸发器5出口流体流到低压吸收器6被溶液吸收。低压吸收器6出口的浓制冷剂溶液被第一溶液泵7增压到低压发生器9的发生压力,第一溶液泵7出口溶液经过低压溶液换热器8流到低压发生器9发生,低压发生器9发生终了的稀制冷剂溶液经过低压溶液换热器8后流到第二节流元件10被节流到低压吸收器6的吸收压力,然后流到低压吸收器6。低压发生器9出口的部分制冷剂蒸汽在喷射器2被引射到冷凝压力,另外一部分制冷剂蒸汽流到高压吸收器11被吸收,高压吸收器11出口的浓制冷剂溶液被第二溶液泵12加压到冷凝压力,然后经过高压溶液换热器13流到高压发生器1。高压发生器1发生终了的溶液经过高压溶液换热器13流到第三节流元件14被节流到高压吸收器11的吸收压力,第三节流元件14出口的溶液流到高压吸收器11。装置完成一次工作过程。
实施例1
以水-溴化锂工质对作为工质,对本发明装置的图1所示装置以及传统两级吸收式制冷装置的性能进行了模拟计算。计算假设条件如下:(1)系统处于稳定工作的状态;(2)忽略管道压降和漏热损失;(3)冷凝器出口制冷剂为饱和液体,蒸发器出口制冷剂为饱和气体;(4)发生器和吸收器出口溶液为饱和溶液;(5)考虑到采用相同的冷却媒介,假设冷凝器出口制冷剂液体以及吸收器出口溶液温度相等;(6)忽略泵功对系统性能的影响;(7)溶液换热器冷端传热温差为10℃;
表1本发明装置以及传统两级吸收式装置在不同发生温度下的性能对比
工况 tG(℃) COPts COPets η(%)
工况1 71 0.40241 0.40959 1.78425
工况2 72 0.40362 0.42083 4.26391
工况3 73 0.40466 0.43321 7.05531
工况4 74 0.4055 0.44511 9.76819
工况5 75 0.40623 0.45868 12.9114
工况6 76 0.40688 0.47178 15.95065
工况7 77 0.40737 0.48612 19.33132
工况8 78 0.40786 0.50166 22.99809
工况9 79 0.40831 0.5164 26.47253
工况10 80 0.40868 0.53264 30.3318
工况11 81 0.40914 0.5484 34.03725
工况12 82 0.40955 0.56357 37.60713
表1是在蒸发温度为5℃时,本发明装置以及传统两级吸收式装置在不同发生温度下的性能对比。tG指的是发生终了温度,COPt指的是传统两级吸收式制冷装置的性能系数,COPets指的是本发明装置的性能系数,η指的是本发明装置的性能系数相对传统两级吸收式制冷装置性能系数的提高幅度。从表1中可以看出,本发明装置比传统两级吸收装置的效率要高得多。随着发生温度的增加,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的性能系数(COP)的提高幅度不断的增加,当发生温度达到75℃的时候,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP提高幅度达到10%以上,当发生温度达到78℃的时候,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP提高幅度达到20%以上,当发生温度达到80℃的时候,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP提高幅度达到30%以上。
表2本发明装置以及传统两级吸收式装置在不同蒸发温度下的性能对比
工况 tE(℃) COPts COPets η(%)
工况1 1 0.39561 0.40684 2.83865
工况2 2 0.39828 0.41815 4.98895
工况3 3 0.40085 0.43321 7.15729
工况4 4 0.4036 0.44338 9.85629
工况5 5 0.40623 0.45868 12.90863
工况6 6 0.4089 0.47508 16.18489
工况7 7 0.41152 0.49323 19.85566
工况8 8 0.41423 0.51419 28.25649
工况9 9 0.41686 0.53465 26.47253
工况10 10 0.41955 0.55672 32.69455
表2是在发生温度为75℃时,本发明装置以及传统两级吸收式装置在不同蒸发温度下的性能对比。tE指的是蒸发温度,COPts指的是传统两级吸收式制冷装置的性能系数,COPets指的是本发明装置的性能系数,η指的是本发明装置的性能系数相对传统两级吸收式制冷装置性能系数的提高幅度。从表2中可以看出,本发明装置比传统两级吸收装置的效率要高得多。随着蒸发温度的增加,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP的提高幅度不断的增加,当蒸发温度达到5℃的时候,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP提高幅度达到10%以上,当蒸发温度达到8℃的时候,本发明装置相对传统两级吸收式制冷装置的COP提高幅度达到20%以上。
另外,本发明提供的方法还可用来改进各种形式的两级和多级吸收式制冷装置,提高低品位能源的利用效率。

Claims (6)

1.一种带喷射器的吸收式制冷装置,包括高压发生器(1)、喷射器(2)、冷凝器(3)、第一节流元件(4)、蒸发器(5)、低压吸收器(6)、第一溶液泵(7)、低压溶液换热器(8)、低压发生器(9)、第二节流元件(10)、高压吸收器(11)、第二溶液泵(12)、高压溶液换热器(13)、第三节流元件(14),其特征在于:所述的高压发生器(1)气体出口与所述的喷射器(2)、冷凝器(3)、第一节流元件(4)、蒸发器(5)、低压吸收器(6)、第一溶液泵(7)、低压溶液换热器(8)、低压发生器(9)、高压吸收器(11)、第二溶液泵(12)、高压溶液换热器(13)、高压发生器(1)溶液入口依次连接;所述的低压发生器(9)溶液出口与所述的低压溶液换热器(8)、第二节流元件(10)、低压吸收器(6)溶液入口依次连接;所述的高压发生器(1)溶液出口与所述的高压溶液换热器(13)、第三节流元件(14)、高压吸收器(11)溶液入口依次连接;所述的低压发生器(9)的气相出口的分路与所述的喷射器(2)的引射流体入口相连接。
2.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置,其特征在于,所述喷射器(2)为气-气喷射器。
3.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置,其特征在于,所述第一节流元件(4)、第二节流元件(10)、第三节流元件(14)分别独立的为手动节流阀、自动节流阀或毛细管。
4.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置,其特征在于,所述低压溶液换热器(8)、高压溶液换热器(13)分别独立的为套管式换热器、板式换热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器。
5.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置,其特征在于,所述吸收式制冷装置内的工质为水和溴化锂。
6.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置,其特征在于,所述的冷凝器(3)、高压吸收器(11)、低压吸收器(6)由气体冷源或液体冷源冷却。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104567078A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 浙江大学 一种中间冷却式的两级吸收式制冷系统
CN105091401A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 内蒙古科技大学 一种具有深冷效果的喷射吸收制冷装置
CN106016815A (zh) * 2016-06-01 2016-10-12 河南科技大学 一种单效双级耦合吸收制冷装置
CN110345458A (zh) * 2019-07-29 2019-10-18 中国科学院工程热物理研究所 低温余热和电驱动的高温复合热泵系统及蒸汽产生方法
CN113074467A (zh) * 2020-01-06 2021-07-06 Lg电子株式会社 喷射器及包括该喷射器的吸收型冷却器和加热器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290273A (en) * 1980-02-13 1981-09-22 Milton Meckler Peltier effect absorption chiller-heat pump system
EP0174169A2 (en) * 1984-09-06 1986-03-12 Ben-Gurion University Of The Negev Research And Development Authority Absorption system for refrigeration and heat pumping
US5027616A (en) * 1988-08-09 1991-07-02 Yazaki Corporation Air-cooled absorption type cooling and heating apparatus
WO1994017343A1 (en) * 1993-01-27 1994-08-04 The University Of Sheffield Improvements relating to absorption refrigerators
CN101520250A (zh) * 2009-03-26 2009-09-02 浙江大学 高效的两级吸收式制冷装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4290273A (en) * 1980-02-13 1981-09-22 Milton Meckler Peltier effect absorption chiller-heat pump system
EP0174169A2 (en) * 1984-09-06 1986-03-12 Ben-Gurion University Of The Negev Research And Development Authority Absorption system for refrigeration and heat pumping
US5027616A (en) * 1988-08-09 1991-07-02 Yazaki Corporation Air-cooled absorption type cooling and heating apparatus
WO1994017343A1 (en) * 1993-01-27 1994-08-04 The University Of Sheffield Improvements relating to absorption refrigerators
CN101520250A (zh) * 2009-03-26 2009-09-02 浙江大学 高效的两级吸收式制冷装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
洪大良,陈光明,唐黎明,何一坚,邹云霞: "一个带喷射器的两级吸收式制冷循环", 《中国工程热物理学会2010年工程热力学与能源利用学术年会》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104567078A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 浙江大学 一种中间冷却式的两级吸收式制冷系统
CN105091401A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 内蒙古科技大学 一种具有深冷效果的喷射吸收制冷装置
CN106016815A (zh) * 2016-06-01 2016-10-12 河南科技大学 一种单效双级耦合吸收制冷装置
CN106016815B (zh) * 2016-06-01 2019-04-19 河南科技大学 一种单效双级耦合吸收制冷装置
CN110345458A (zh) * 2019-07-29 2019-10-18 中国科学院工程热物理研究所 低温余热和电驱动的高温复合热泵系统及蒸汽产生方法
CN113074467A (zh) * 2020-01-06 2021-07-06 Lg电子株式会社 喷射器及包括该喷射器的吸收型冷却器和加热器
CN113074467B (zh) * 2020-01-06 2023-01-20 Lg电子株式会社 喷射器及包括该喷射器的吸收型冷却器和加热器

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