CN103673375A - 双床连续吸附式制冷系统及其制冷方法和一种空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供的双床连续吸附式制冷系统，包括：第一吸附床和与第一吸附床进行传质的第一蒸发器；第二吸附床和与第二吸附床进行传质的第二蒸发器；进口分别与第一吸附床和第二吸附床相连通的冷凝器，冷凝器的出口分别与第一蒸发器和第二蒸发器相连通，冷凝器的底端向其顶端方向凹陷，并形成供第一吸附床和第二吸附床嵌入的凹陷部。上述双床连续吸附式制冷系统，在冷凝器的底端设有供第一吸附床和第二吸附床嵌入的凹陷部，使第一吸附床、第二吸附床和冷凝器之间的布置更加紧凑，减小了双床连续式吸附式制冷系统所占用的空间，降低了对双床连续式吸附式制冷系统应用的限制。本发明还提供了一种空调机组和一种双床连续式吸附式制冷系统的制冷方法。

Description

双床连续吸附式制冷系统及其制冷方法和一种空调机组

技术领域

本发明涉及吸附式制冷技术领域，更具体地说，涉及一种双床连续吸附式制冷系统及其制冷方法和一种空调机组。

背景技术

随着能源日益紧缺，臭氧层的破坏以及全球气候的变暖，吸附式制冷逐渐得到发展。吸附式制冷是一种低品位热能驱动的绿色制冷技术，吸附式制冷原理为：利用吸附剂对制冷剂的吸附作用造成制冷剂液体的蒸发，相应地产生制冷效应。吸附式制冷主要包括两个阶段：一个为通过水、空气等换热介质带走吸附剂的显热与吸附热，完成吸附剂对制冷剂的吸附，使得制冷剂蒸发，实现制冷；另一个为吸附制冷完成后，再利用热能提供吸附剂的解吸热，完成吸附剂的再生，解吸出的制冷剂蒸气在冷凝器中释放热量，重新回到液体状态。

由上述吸附式制冷的工作原理可知单吸附床制冷系统，只能实现间歇制冷，使得吸附式制冷系统的制冷效率较低，为了提高吸附式制冷系统的制冷效率，双床连续吸附式制冷系统应运而生。

双床连续吸附式制冷系统主要包括两个吸附床、冷凝器、蒸发器、冷冻水系统和冷却水系统。目前，双床连续吸附式制冷系统，尤其是低温热源驱动的双床连续吸附式制冷系统，较庞大，占用空间较大，对双床连续吸附式制冷系统的应用限制较大，影响双床连续吸附式制冷系统的应用。

综上所述，如何减小双床连续吸附式制冷系统所占用的空间，以降低对其应用的限制，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双床连续吸附式制冷系统，减小双床连续吸附式制冷系统所占用的空间，以降低对其应用的限制。本发明的另一目的是提供一种具有上述双床连续吸附式制冷系统的空调机组和一种双床连续吸附式制冷系统的制冷方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双床连续吸附式制冷系统，包括：

第一吸附床和与所述第一吸附床进行传质的第一蒸发器；

第二吸附床和与所述第二吸附床进行传质的第二蒸发器；

进口分别与所述第一吸附床和所述第二吸附床相连通的冷凝器，所述冷凝器的出口分别与所述第一蒸发器和第二蒸发器相连通，所述冷凝器的底端向其顶端方向凹陷，并形成供所述第一吸附床和所述第二吸附床嵌入的凹陷部。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统，还包括第一壳体和第二壳体，所述第一蒸发器和所述第一吸附床设置于所述第一壳体内；所述第二吸附床和所述第二蒸发器设置于所述第二壳体内。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述连通所述第一蒸发器和所述双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐的第一连接管上设置有第一阀门；连通所述第二蒸发器和所述过冷储液罐的第二连接管上设置有第二阀门。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述过冷储液罐上设置有第一旁通管和第二旁通管；所述第一旁通管与所述第一连接管相连通，且所述第一旁通管与所述第一连接管的连通位置位于所述第一阀门的下游；所述第二旁通管与所述第二连接管相连通，且所述第二旁通管与所述第二连接管的连通位置位于所述第二阀门的下游。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述冷凝器为蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器的壳体底端设置有水槽，所述蒸发式冷凝器的壳体的底壳向其顶壳方向凹陷形成所述凹陷部；所述蒸发式冷凝器的壳体的进口和出口分别设置于其底壳向其顶壳方向凹陷的部分。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐位于所述蒸发式冷凝器的壳体内部，并置于所述水槽中。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统，所述还包括：与所述水槽相连通，用于使所述水槽内的水冷却所述第一吸附床和所述第二吸附床的冷却水泵；和与所述水槽相连通，供冷却所述第一吸附床和所述第二吸附床的水回流至所述水槽的回水管；用于供水冷却所述第一吸附床和所述第二吸附床的冷却管，所述冷却管分别与所述水槽和所述回水管相连通。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述冷凝器的换热器为套管换热器。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述换热器包括第一组换热器和第二组换热器，所述过冷储液罐具体包括两个独立的第一分罐和第二分罐；所述第一组换热器分别与所述第一吸附床和所述第一分罐相连通，第二组换热器分别与所述第二吸附床和所述第二分罐相连通；所述第一分罐与所述第二蒸发器相连通，所述第二分罐与所述第一蒸发器相连通。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述第一吸附床和所述第二吸附床分别串接于所述双床连续吸附式制冷系统的热源流体管上以及分别串接于所述双床连续吸附式制冷系统的冷源流体管上，且所述第一吸附床与所述第二吸附床并联；

所述热源流体的进口与其出口相连通，所述冷源流体的进口与其出口相连通；

所述热源流体管上设置有：控制热源流体流入所述第一吸附床的第一热源阀门，控制热源流体流出所述第一吸附床的第二热源阀门，控制热源流体流入所述第二吸附床的第三热源阀门，控制热源流体流出所述第二吸附床的第四热源阀门；

所述冷源流体管上设置有：控制冷源流体流入所述第一吸附床的第一冷源阀门，控制冷源流体流出所述第一吸附床的第二冷源阀门，控制冷源流体流入所述第二吸附床的第三冷源阀门，控制冷源流体流出所述第二吸附床的第四冷源阀门。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统中，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器分别为托盘式蒸发器；所述第一蒸发器和所述第一吸附床之间以及所述第二蒸发器和所述第二吸附床之间设置有隔热挡水板。

本发明提供的双床连续吸附式制冷系统，在冷凝器的底端设置有供第一吸附床和第二吸附床嵌入的凹陷部，从而使得第一吸附床、第二吸附床和冷凝器之间的布置更加紧凑，减小了双床连续式吸附式制冷系统所占用的空间，进而降低了对双床连续式吸附式制冷系统应用的限制。

基于上述提供的双床连续吸附式制冷系统，本发明还提供了一种空调机组，包括如上述任意一项所述的双床连续吸附式制冷系统。

基于上述提供的双床连续吸附式制冷系统，本发明还提供了一种如上述任意一项所述的双床连续吸附式制冷系统的制冷方法，包括步骤：

1）当所述第二吸附床吸附饱和、所述第一吸附床开始吸附时，冷源流体停止流入所述第二吸附床，热源流体流入并加热所述第二吸附床，所述第二吸附床脱附气态制冷剂，冷源流体流入并冷却所述第一吸附床，所述第一吸附床吸附气态制冷剂；

2）气态制冷剂自所述第二吸附床流入所述冷凝器冷凝，形成液态制冷剂，并流入所述第一蒸发器中，形成气态制冷剂；

3）当所述第二吸附床脱附完后，热源流体停止流入所述第二吸附床，冷源流体流入并冷却所述第二吸附床；

4）当所述第一吸附床吸附饱和、所述第二吸附床开始吸附时，所述第二吸附床吸附气态制冷剂，冷源流体停止流入所述第一吸附床，热源流体流入并加热所述第一吸附床，所述第一吸附床脱附气态制冷剂；

5）气态制冷剂自所述第一吸附床流入所述冷凝器冷凝，形成液态制冷剂，并流入所述第二蒸发器中，形成气态制冷剂；

6）当所述第一吸附床脱附完后，热源流体停止流入所述第一吸附床，冷源流体流入并冷却所述第一吸附床，并返回步骤1）。

优选的，上述双床连续吸附式制冷系统的制冷方法中，所述冷源流体通过冷源流体进管流入所述第一吸附床和所述第二吸附床，通过冷源流体出管流出所述第一吸附床和所述第二吸附床，然后回流至所述冷源流体进管；所述热源流体通过热源流体进管流入所述第一吸附床和所述第二吸附床，并通过热源流体管出管流出所述第一吸附床和所述第二吸附床，然后回流至所述热源流体进管。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中控制热源流体以及冷源流体流入的阀门的示意图；

图3为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中控制热源流体以及冷源流体流出的阀门的示意图；

图4为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的工作流程示意图。

上图1-4中：

第一吸附床1、第二吸附床2、冷凝器3、轴流风机31、散水器32、换热器33、第一组换热器331、第二组换热器332、水槽34、补水管35、喷淋水泵36、进风栅格37、冷却水泵38、回水管39、第一壳体4、第一蒸发器5、第二蒸发器6、第二壳体7、过冷储液罐8、第一阀门81、第二阀门82、第一旁通管83、第二旁通管84、第一节流阀85、第二节流阀86、第一分罐87、第二分罐88、热源流体进管9、第一热源阀门91、第三热源阀门92、热源流体出管10、第二热源阀门101、第四热源阀门102、冷源流体进管11、第一冷源阀门111、第三冷源阀门112、冷源流体出管12、第二冷源阀门121、第四冷源阀门122、隔热挡水板13。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种双床连续吸附式制冷系统，减小了双床连续吸附式制冷系统所占用的空间，进而降低了对其应用的限制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1-4，图1为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中控制热源流体以及冷源流体流入的阀门的示意图；图3为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中控制热源流体以及冷源流体流出的阀门的示意图；图4为本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的工作流程示意图。

本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，包括：第一吸附床1和与第一吸附床1进行传质的第一蒸发器5；第二吸附床2和与第二吸附床2进行传质的第二蒸发器6；进口分别与第一吸附床1和第二吸附床2相连通的冷凝器3，该冷凝器3的出口分别与第一蒸发器5和第二蒸发器6相连通，该冷凝器3的底端向其顶端方向凹陷，并形成供第一吸附床1和第二吸附床2嵌入的凹陷部。一般，冷凝器3通过过冷储液罐8分别与第一蒸发器5和第二蒸发器6相连通，即冷凝器3中的液态制冷剂流入过冷储液罐8中，自过冷储液罐8分别流入第一蒸发器5和第二蒸发器6。

本发明实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，在冷凝器3的底端设置有供第一吸附床1和第二吸附床2嵌入的凹陷部，从而使得第一吸附床1、第二吸附床2和冷凝器3之间的布置更加紧凑，减小了双床连续式吸附式制冷系统所占用的空间，进而降低了对双床连续式吸附式制冷系统应用的限制。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，优先选择第一吸附床1与第二吸附床2相邻设置，且二者并排分布。这样，可进一步减少双床连续吸附式制冷系统所占用的空间，降低对其应用的限制。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，还包括第一壳体4和第二壳体7，第一蒸发器5和第一吸附床1设置于第一壳体4内；第二吸附床2和第二蒸发器6设置于第二壳体7内。第一壳体4和第二壳体7分别部分嵌入凹槽部内，第一壳体4嵌入凹陷部内的部分设置有第一吸附床1，第二壳体7嵌入凹陷部内的部分设置有第二吸附床2。这样，可使第一蒸发器5与第一吸附床1、以及第二吸附床2与第二蒸发器6的布置更加紧凑，减小了该系统的占地面积，进一步减小了该系统所占用的空间，进一步降低了对其应用的限制；同时，也便于第一吸附床1和第二吸附床2进行吸附，提高了该系统的制冷效率。

为了减少制冷剂的使用量，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，连通第一蒸发器5和双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐8的第一连接管上设置有第一阀门81；连通第二蒸发器6和过冷储液罐8的第二连接管上设置有第二阀门82。气态制冷剂自第一吸附床1或者第二吸附床2进入冷凝器3中，冷凝后成为液态制冷剂，并进入过冷储液罐8中。当第一吸附床吸附1（或者第二吸附床2）开始吸附，打开第一阀门81（或者第二阀门82），使得液态制冷剂进入第一蒸发器5（或者第二蒸发器6），第一吸附床1（或者第二吸附床2）进行吸附，待第一吸附床1（或者第二吸附床2）吸附饱和时，关闭第一阀门81（或者第二阀门82），第一吸附床1（或者第二吸附床2）开始加热升温、加热脱附以及冷却降温。在实际使用过程中，可根据过冷储液罐8中液态制冷剂的量、第一吸附床1以及第二吸附床2的工作状态来调节第一阀门81和第二阀门82的开度，本发明实施例对此不作具体的限定。

优选的，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，第一连接管上设置有第一节流阀85，第二连接管上设置有第二节流阀86，且第一节流阀85和第二节流阀86分别位于第一阀门81和第二阀门82的下游。此处下游是指，沿液态制冷剂的流向，第一节流阀85和第二节流阀86分别位于第一阀门81和第二阀门82的下方。

由于吸附床吸附制冷的过程比较长，当其中一个吸附床在吸附时，另一个吸附床共经历了加热升温、加热脱附和冷却降温三个过程，在这过程中只有加热脱附过程能够产生液态制冷剂补充到过冷储液罐中，其他两个过程是无法产生液态制冷剂的，为了保证吸附过程的连续性，必须保证在这三个过程中都有液态制冷剂可供吸附床吸附。优选的，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，过冷储液罐8上设置有第一旁通管83和第二旁通管84；第一旁通管83与第一连接管相连通，且第一旁通管83与第一连接管的连通位置位于第一阀门81的下游；第二旁通管84与第二连接管相连通，且第二旁通管84与第二连接管的连通位置位于第二阀门82的下游。优先选择，第一旁通管83和第二旁通管84设置在过冷储液罐8的中部，此处中部是指沿过冷储液罐8的高度方向的中部。这样，可在过冷储液罐8中存储部分液态制冷剂，为第一吸附床1或者第二吸附床2降温时提供液态制冷剂，保证该系统的连续制冷。例如：由于吸附床吸附制冷的过程比较长，当第一吸附床1在吸附时，第二吸附床2共经历了加热升温、加热脱附和冷却降温三个过程，在这过程中只有加热脱附过程能够产生液态制冷剂补充到过冷储液罐8中，其他两个过程是无法产生液态制冷剂的，为了保证吸附过程的连续性，必须保证在这三个过程中都有液态制冷剂可供第一吸附床1吸附，当第一阀门81关闭时，制冷剂只能通过第一旁通83管进入第一蒸发器5，这就可以保证在阀门关闭的情况下，过冷储液罐8内总是存在一定量的制冷剂作为备用。当发现第一吸附床1的吸附过程还未结束，但第一蒸发器5内制冷剂不足的时候，打开第一阀门81，使过冷储液罐8内储存的备用制冷剂送入第一蒸发器5内，以保证第一吸附床1制冷的连续性。当然，在实际应用过程中，当第一吸附床1（或者第二吸附床2）脱附时，液态制冷剂可同时通过第二旁通管84和第二连接管（或者第一旁通管83和第一连接管）进入第二蒸发器6（或者第一蒸发器5），也可关闭第二阀门82（或者第一阀门81），只通过第二旁通管84（或者第一旁通管83）进入第二蒸发器6（或者第一蒸发器5）。本发明实施例对此不作具体的限定。

同时，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，通过第一阀门81或者第二阀门82来调节流量，很明显，使得流量较小，当设置有第一节流阀85或者第二节流阀86后，流量更小，不利于第一吸附床1或者第二吸附床2的脱附和降温，增设第一旁通管83和第二旁通管84后，可加大液态制冷剂的流量，进而加快第一吸附床1或者第二吸附床2的脱附和降温过程。

优选的，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，冷凝器3为蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器的壳体底端设置有水槽34，蒸发式冷凝器的壳体的底壳向其顶壳方向凹陷形成凹陷部；蒸发式冷凝器的壳体的进口和出口分别设置于其底壳向其顶壳方向凹陷的部分。采用蒸发式冷凝器后，无需设置冷却塔等相关设备，很明显，减小了该系统的占地面积，即减小了该系统所占用的空间，降低了对其应用的限制。而且，将蒸发式冷凝器的壳体的进口和出口分别设置于其底壳向其顶壳方向凹陷的部分，此处的进口和出口分别指蒸发式冷凝器与第一吸附床1和第二吸附床2相连通的进口和出口，这样可减小蒸发式冷凝器与第一吸附床1和第二吸附床2的距离，从而减少管路的设置，降低由于管路阻力带来的压力损失和传质损失。优选的，凹陷部设置于壳体的中部，水槽34呈环形水槽。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，蒸发式冷凝器主要包括壳体，位于壳体内部的换热器33，位于换热器33顶端的散水器32和轴流风机31，设置于散水器32和轴流风机31之间的挡水网，散水器32通过喷淋水管与水槽34相连通，喷淋水管上还串接有喷淋水泵36。壳体上设置有进风口和出风口，一般在进风口设置进风栅格37，避免灰尘和杂质进入冷凝器3内。当水槽34内的水不足时，为了便于补充水，壳体上设置有与水槽34相连通的补水管35。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐8位于蒸发式冷凝器的壳体内部，并置于水槽34中。这样，流入过冷储液罐8内的液态制冷剂还可进一步被冷却，即水槽34内的冷却水对过冷储液罐8内的液态制冷剂继续冷却，使得流入第一蒸发器5或者第二蒸发器6的液态制冷剂的温度更低，从而减低制冷剂的蒸发温度，提高该系统的制冷量。

优选的，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，还包括：与水槽34相连通，用于使水槽34内的水冷却第一吸附床1和第二吸附床2的冷却水泵38；和与水槽34相连通，供冷却第一吸附床1和第二吸附床2的水回流至水槽34的回水管39，用于供水冷却第一吸附床1和第二吸附床2的冷却管，冷却管分别与水槽34和回水管39相连通。这样，可实现水槽34内的冷却水的重复利用，进一步加快第一吸附床1和第二吸附床2的冷却，提高第一吸附床1和第二吸附床2的吸附效率，进而提高该系统的制冷效率。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，采用蒸发式冷凝器作为冷凝器3，优选的，冷凝器3的换热器33为套管换热器。具体的，套管换热器的外壳上设置有螺旋状的外翅片；套管换热器内的换热管外壁上设置有内翅片，该内翅片沿换热管的轴向延伸且沿换热管的周向分布。这样，可加快冷却水与气态制冷剂之间的换热，进而加快气态制冷剂的冷凝；同时也便于液膜的形成和蒸发以及液化的制冷剂流至出口。为了便于冷却水在外翅片上形成液膜，优选的，外翅片上设置有亲水膜。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，换热器33包括第一组换热器331和第二组换热器332，过冷储液罐8具体包括两个独立的第一分罐87和第二分罐88；第一组换热器331分别与第一吸附床1和第一分罐87相连通，第二组换热器332分别与第二吸附床2和第二分罐88相连通；第一分罐87与第二蒸发器6相连通，第二分罐88与第一蒸发器5相连通。蒸发式冷凝器的散水器32也包括第一散水器和第二散水器，第一散水器对于第一组换热器331，第二散水器对应第二组换热器332。这样，将换热器分成两组，可充分利用换热器，避免了能源的浪费。过冷储液罐8具体包括两个独立的第一分罐87和第二分罐88，这样，可便于实现第一吸附床1和第二吸附床2相互独立工作，实现二者交替制冷。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，需要热源流体对第一吸附床1或者第二吸附床2加热，冷源流体对第一吸附床1或者第二吸附床2冷却，热源流体管和冷源流体管的布置方式有多种，优选的，第一吸附床1和第二吸附床2分别串接于双床连续吸附式制冷系统的热源流体管上以及分别串接于双床连续吸附式制冷系统的冷源流体管上，且第一吸附床1与第二吸附床2并联；热源流体的进口与其出口相连通，冷源流体的进口与其出口相连通，即热源流体流（冷源流体）经第一吸附床1或者第二吸附床2后，会再回流至热源流体管（冷源流体管），实现热源流体（冷源流体）的循环使用。为了实现对热源流体和冷源流体流向的控制，热源流体管上设置有：控制热源流体流入第一吸附床1的第一热源阀门91，控制热源流体流出第一吸附床1的第二热源阀门101，控制热源流体流入第二吸附床2的第三热源阀门92，控制热源流体流出第二吸附床2的第四热源阀门102；冷源流体管上设置有：控制冷源流体流入第一吸附床1的第一冷源阀门111，控制冷源流体流出第一吸附床1的第二冷源阀门121，控制冷源流体流入第二吸附床2的第三冷源阀门112，控制冷源流体流出第二吸附床2的第四冷源阀门122，具体的，热源流体管具体包括热源流体进管9和热源流体出管10，冷源流体管具体包括冷源流体进管11和冷源流体出管12；热源流体出管10的出口与热源流体进管9相连通，冷源流体出管12的出口与冷源流体进管11相连通；热源流体进管9上设置有：控制热源流体流入第一吸附床1的第一热源阀门91，控制热源流体流入第二吸附床2的第三热源阀门92；热源流体出管10上设置有：控制热源流体流出第一吸附床1的第二热源阀门101；控制热源流体流出第二吸附床2的第四热源阀门102；冷源流体进管11上设置有：控制冷源流体流入第一吸附床1的第一冷源阀门111，控制冷源流体流入第二吸附床2的第三冷源阀门112；冷源流体出管12上设置有：控制冷源流体流出第一吸附床1的第二冷源阀门121；控制冷源流体流出第二吸附床2的第四冷源阀门122，如图2和图3所示。当然，也可在热源流体管的热源流体进管9上设置第一热源三通阀，热源流体管的热源流体出管10上设置第二热源三通阀，冷源流体管的冷源流体进管11上设置第一冷源三通阀，冷源流体管的冷源流体出管12上设置第二冷源三通阀。本发明实施例对此不作具体的限定。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统中，第一蒸发器5和第二蒸发器6分别为托盘式蒸发器；第一蒸发器5和第一吸附床1之间以及第二蒸发器6和第二吸附床2之间设置有隔热挡水板13。托盘式蒸发器主要包括蒸发液盘和设置于蒸发液盘上的蒸发管束，且位于上层的蒸发管束的数量小于位于其下层的蒸发管束的数量，蒸发管束内有冷冻水，冷冻水通过室内末端装置对待制冷的空间进行制冷，冷冻水逐渐升温，然后冷冻水回流至蒸发管束，并与液体制冷剂进行热交换，液体制冷剂形成气态制冷剂，冷冻水温度降低，流入室内末端装置，进行制冷。第一壳体4（或者第二壳体7）和隔热挡水板13之间形成了蒸发室，同时隔热挡水板13用于阻挡未蒸发的制冷剂流入第一吸附床1（或者第二吸附床2）。当然，也可采用其他的结构的蒸发器，例如喷淋式蒸发器，本发明实施例对此不作具体的限定。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，实现连续制冷，过程如下：第一吸附床1冷却吸附，第二吸附床2加热脱附然后冷却降温；第一吸附床1加热升温、加热脱附以及冷却降温，第二吸附床2冷却吸附；第一吸附床1冷却吸附，第二吸附床2加热升温，依次重复上述过程，实现连续制冷。

基于上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，本发明还提供了一种空调机组，该空调机组包括上述双床连续吸附式制冷系统。由于上述双床连续吸附式制冷系统具有上述技术效果，则该空调机组也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

基于上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统，本发明还提供了一种双床连续吸附式制冷系统的制冷方法，包括步骤：

S01：当第二吸附床2吸附饱和、第一吸附床1开始吸附时，冷源流体停止流入第二吸附床2，热源流体流入并加热第二吸附床2，第二吸附床2脱附气态制冷剂，冷源流体流入并冷却第一吸附床1，第一吸附床1吸附气态制冷剂；

S02：气态制冷剂自第二吸附床2流入冷凝器3冷凝，形成液态制冷剂，并流入第一蒸发器5中，形成气态制冷剂；

S03：当第二吸附床2脱附完后，热源流体停止流入第二吸附床2，冷源流体流入并冷却第二吸附床2；

S04：当第一吸附床1吸附饱和、第二吸附床2开始吸附时，第二吸附床2吸附气态制冷剂，冷源流体停止流入第一吸附床1，热源流体流入并加热第一吸附床1，第一吸附床1脱附气态制冷剂；

S05：气态制冷剂自第一吸附床1流入冷凝器3冷凝，形成液态制冷剂，并流入第二蒸发器6中，形成气态制冷剂；

S06：当第一吸附床1脱附完后，热源流体停止流入以及加热第一吸附床1，冷源流体流入并冷却第一吸附床1，并返回步骤S01。

优选的，上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的制冷方法中，冷源流体通过冷源流体进管11流入第一吸附床1和第二吸附床2，通过冷源流体出管12流出第一吸附床1和第二吸附床2，然后回流至冷源流体进管11；热源流体通过热源流体进管9流入第一吸附床1和第二吸附床2，并通过热源流体管出管10流出第一吸附床1和第二吸附床2，然后回流至热源流体进管9。通过冷源流体和热源流体的回流，可使冷源流体和热源流体循环利用，减少了热源流体和冷源流体的使用量。

上述实施例提供的双床连续吸附式制冷系统的制冷方法，具体过程如下，如图4所示：

1）第一吸附床1吸附、第二吸附床2脱附的过程：

切换流路，关闭截止阀91，打开截止阀92，使热源流体流入第二吸附床2，关闭截止阀122，打开截止阀102，使换热后的热源流体回到热源流体出管10中；同时，关闭截止阀112，打开截止阀111，使冷源流体流入第一吸附床1；关闭截止阀101，打开截止阀121，使换热后的冷源流体回到冷源流出管12中；

第二吸附床2被加热，此时有少量气态制冷剂脱附出来，第二吸附床2内的压力不断升高，直至达到冷凝温度下的饱和压力，开启冷凝器3的喷淋水泵36（默认该系统的冷凝器3为蒸发式冷凝器），喷淋水泵36开始工作，气态制冷剂在蒸发式冷凝器的第二组换热器332内被冷凝为液态制冷剂，并沿第二组换热器332的集液管进入第二分罐88，当液面高于第一旁通管83的高度时，关闭第一阀门81经冷凝后的液态制冷剂与水槽34中的冷却水进一步换热，相当于冷凝器3的过冷段，这样进入第一蒸发器5的液态制冷剂具有更低的温度，能够降低蒸发温度，提高制冷量。过冷后的制冷剂经第一节流阀节85节流后进入第一蒸发器5（当第一蒸发器5为托盘式蒸发器时，液态制冷剂沿第一蒸发器5的蒸发液盘向下溢流，完成布液）；与此同时，第一吸附床1具有吸附能力，第一壳体4内的压力逐渐降低直至达到蒸发温度所对应的饱和压力，此时第一蒸发器5中的制冷剂开始蒸发，与蒸发管束中的冷冻水进行换热，使冷冻水温度降低达到制冷所需的温度，被降温后的冷冻水通过室内末端装置对房间进行制冷。

需要说明的是，吸附床的温度上升有一个过程，脱附过程也是随着温度上升逐渐加快的，所以刚开始加热的时候只有少量制冷剂脱附，这里是为了表明从吸附床开始加热到达到冷凝压力是有一个过程的。为了减小阻力，蒸发式冷凝器3的通道不设置开关，但是冷凝器3的喷淋系统需要设置开关，这里的开启指是喷淋水泵36开始工作，对第二组换热器332进行喷淋冷却。在关闭第一阀门81之前，液态制冷剂可通过第一节流阀85，进入第一蒸发器5，但是进入第一蒸发器5的流量要低于从蒸发式冷凝器补充过来的流量，因此第二分罐88中的液位会不断上升。设置第一旁通管83、第二旁通管84、第一阀门81和第二阀门82的目的是，可以保留一部分液态制冷剂供下一过程使用，在下一过程中，第一吸附床1和第二吸附床2都处于降温状态，当第二吸附床2已经完成脱附进行降温时，靠第二分罐88中储存的液态制冷剂继续供给第一吸附床1进行制冷。

2）第一吸附床1吸附、第二吸附床2降温的过程：

当第二吸附床2内的吸附剂完成脱附过程后，切换流路，关闭截止阀92，打开截止阀112，使冷源流体通入第二吸附床2中，同时关闭截止阀102，打开截止阀122，使换热后的冷源流体回到冷源流体出管12中，第二吸附床2温度降低，当第二吸附床2的温度降低到一定程度后，开始恢复吸附能力，开始吸附，此时第一吸附床1继续吸附第一壳体4内的气态制冷剂，产生制冷效果。

3）第一吸附床1升温、第二吸附床2吸附的过程：

当第一吸附床1中的吸附剂已达到饱和，此时吸附过程结束，关闭截止阀111，打开截止阀91，使热源流体通入第一吸附床1中，同时关闭截止阀121，打开截止阀101，使换热后的热源流体回到热源流体出管10中，第一吸附床1的温度逐渐升高，当温度达到一地程度时恢复脱附能力，第一吸附床1开始脱附，同时将冷冻水导入第二蒸发器6的蒸发管束中（此时第一蒸发器5不工作，蒸发管束中无冷冻水流动，第一蒸发器5和第二蒸发器6是相互独立的，通过阀门切换工作）。打开第二阀门82，制冷剂通过第二节流阀86进入第二蒸发器6，此时第二吸附床2吸收第二壳体7内的气态制冷剂，第二蒸发器6中的制冷剂液体蒸发带走第二蒸发器6内的蒸发管束中冷冻水的热量，产生制冷效果。

4）第一吸附床1脱附、第二吸附床2吸附的过程：

随着第一吸附床1温度的不断升高，制冷剂开始从第一吸附床1中脱附出来，压力逐渐升高，当压力达到冷凝温度对于的饱和压力时，开启冷凝器3的喷淋水泵36，喷淋水泵36开始工作，气态制冷剂在冷凝器3的第一组换热器331内被冷凝为液态，并沿第一组换热器331的集液管进入第一分罐87中，当液面高于第二旁通管84的高度时，关闭第二阀门82经冷凝后的液态制冷剂与水槽34中的冷却水进一步换热，使制冷剂过冷，过冷后的制冷剂经第二节流阀86节流后进入第二蒸发器6，并沿第二蒸发器6的蒸发液盘向下溢流，完成布液；此时第二吸附床2继续进行吸附，产生制冷效果。

5）第一吸附床1降温、第二吸附床2吸附的过程：

当第一吸附床1内的吸附剂完成脱附过程后，切换流路，关闭截止阀112，打开截止阀111，使冷源流体通入第一吸附床1中，同时关闭截止阀101，打开截止阀121，使换热后的冷源流体回到冷源流体出管12中，第一吸附床1温度降低，当第一吸附床1的温度降低到一定程度后，开始恢复吸附能力；而此时第二吸附床2内的吸附过程继续进行，产生制冷效果。

6）第一吸附床1吸附、第二吸附床2升温的过程，并返回过程1：

当第二吸附床2中的吸附剂已达到饱和，此时吸附过程结束，切换流路，关闭截止阀91，打开截止阀92，使热源流体通入第二吸附床2中，同时关闭截止阀122，打开截止阀102，使换热后的热源流体回到热源流体出管10中，第二吸附床2的温度逐渐升高，直至达到脱附的温度，同时将冷冻水导入第一蒸发器5的蒸发管束中，打开第一阀门81，使制冷剂经第一节流阀85节流后进入第一蒸发器5中，第一蒸发器5中的制冷剂液体蒸发吸收蒸发管束内冷冻水的热量，产生制冷效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，包括：

第一吸附床（1）和与所述第一吸附床（1）进行传质的第一蒸发器（5）；

第二吸附床（2）和与所述第二吸附床（2）进行传质的第二蒸发器（6）；

进口分别与所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）相连通的冷凝器（3），所述冷凝器（3）的出口分别与所述第一蒸发器（5）和第二蒸发器（6）相连通，所述冷凝器（3）的底端向其顶端方向凹陷，并形成供所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）嵌入的凹陷部。

2.如权利要求1所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，还包括第一壳体（4）和第二壳体（7），所述第一蒸发器（5）和所述第一吸附床（1）设置于所述第一壳体（4）内；所述第二吸附床（2）和所述第二蒸发器（6）设置于所述第二壳体（7）内。

3.如权利要求1所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，连通所述第一蒸发器（5）和所述双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐（8）的第一连接管上设置有第一阀门（81）；连通所述第二蒸发器（6）和所述过冷储液罐（8）的第二连接管上设置有第二阀门（82）。

4.如权利要求3所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述过冷储液罐（8）上设置有第一旁通管（83）和第二旁通管（84）；所述第一旁通管（83）与所述第一连接管相连通，且所述第一旁通管（83）与所述第一连接管的连通位置位于所述第一阀门（81）的下游；所述第二旁通管（84）与所述第二连接管相连通，且所述第二旁通管（84）与所述第二连接管的连通位置位于所述第二阀门（82）的下游。

5.如权利要求1所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述冷凝器（3）为蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器的壳体底端设置有水槽（34），所述蒸发式冷凝器的壳体的底壳向其顶壳方向凹陷形成所述凹陷部；所述蒸发式冷凝器的壳体的进口和出口分别设置于其底壳向其顶壳方向凹陷的部分。

6.如权利要求5所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述双床连续吸附式制冷系统的过冷储液罐（8）位于所述蒸发式冷凝器的壳体内部，并置于所述水槽（34）中。

7.如权利要求5所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，还包括：与所述水槽（34）相连通，用于使所述水槽（34）内的水冷却所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）的冷却水泵（38）；和与所述水槽（34）相连通，供冷却所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）的水回流至所述水槽（34）的回水管（39）；用于供水冷却所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）的冷却管，所述冷却管分别与所述水槽（34）和所述回水管（39）相连通。

8.如权利要求6所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述冷凝器（3）的换热器（33）为套管换热器。

9.如权利要求8所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述换热器（33）包括第一组换热器（331）和第二组换热器（332），所述过冷储液罐（8）具体包括两个独立的第一分罐（87）和第二分罐（88）；所述第一组换热器（331）分别与所述第一吸附床（1）和所述第一分罐（87）相连通，第二组换热器（332）分别与所述第二吸附床（2）和所述第二分罐（88）相连通；所述第一分罐（87）与所述第二蒸发器（6）相连通，所述第二分罐（88）与所述第一蒸发器（5）相连通。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，

所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2）分别串接于所述双床连续吸附式制冷系统的热源流体管上以及分别串接于所述双床连续吸附式制冷系统的冷源流体管上，且所述第一吸附床（1）与所述第二吸附床（2）并联；

所述热源流体的进口与其出口相连通，所述冷源流体的进口与其出口相连通；

所述热源流体管上设置有：控制热源流体流入所述第一吸附床（1）的第一热源阀门（91），控制热源流体流出所述第一吸附床（1）的第二热源阀门（101），控制热源流体流入所述第二吸附床（2）的第三热源阀门（92），控制热源流体流出所述第二吸附床（2）的第四热源阀门（102）；

所述冷源流体管上设置有：控制冷源流体流入所述第一吸附床（1）的第一冷源阀门（111），控制冷源流体流出所述第一吸附床（1）的第二冷源阀门（121），控制冷源流体流入所述第二吸附床（2）的第三冷源阀门（112），控制冷源流体流出所述第二吸附床（2）的第四冷源阀门（122）。

11.如权利要求1所述的双床连续吸附式制冷系统，其特征在于，所述第一蒸发器（5）和所述第二蒸发器（6）分别为托盘式蒸发器；所述第一蒸发器（5）和所述第一吸附床（1）之间以及所述第二蒸发器（6）和所述第二吸附床（2）之间设置有隔热挡水板（13）。

12.一种空调机组，其特征在于，包括如权利要求1-11中任意一项所述的双床连续吸附式制冷系统。

13.一种如权利要求1-11中任意一项所述的双床连续吸附式制冷系统的制冷方法，其特征在于，包括步骤：

1）当所述第二吸附床（2）吸附饱和、所述第一吸附床（1）开始吸附时，冷源流体停止流入所述第二吸附床（2），热源流体流入并加热所述第二吸附床（2），所述第二吸附床（2）脱附气态制冷剂，冷源流体流入并冷却所述第一吸附床（1），所述第一吸附床（1）吸附气态制冷剂；

2）气态制冷剂自所述第二吸附床（2）流入所述冷凝器（3）冷凝，形成液态制冷剂，并流入所述第一蒸发器（5）中，形成气态制冷剂；

3）当所述第二吸附床（2）脱附完后，热源流体停止流入所述第二吸附床（2），冷源流体流入并冷却所述第二吸附床（2）；

4）当所述第一吸附床（1）吸附饱和、所述第二吸附床（2）开始吸附时，所述第二吸附床（2）吸附气态制冷剂，冷源流体停止流入所述第一吸附床（1），热源流体流入并加热所述第一吸附床（1），所述第一吸附床（1）脱附气态制冷剂；

5）气态制冷剂自所述第一吸附床（1）流入所述冷凝器（3）冷凝，形成液态制冷剂，并流入所述第二蒸发器（6）中，形成气态制冷剂；

6）当所述第一吸附床（1）脱附完后，热源流体停止流入所述第一吸附床（1），冷源流体流入并冷却所述第一吸附床（1），并返回步骤1）。

14.如权利要求13所述的用于双床连续吸附式制冷系统的制冷方法，其特征在于，

所述冷源流体通过冷源流体进管（11）流入所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2），通过冷源流体出管（12）流出所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2），然后回流至所述冷源流体进管（11）；所述热源流体通过热源流体进管（9）流入所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2），并通过热源流体管出管（10）流出所述第一吸附床（1）和所述第二吸附床（2），然后回流至所述热源流体进管（9）。

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