CN103808059B - 二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，包括：一级发生器（14）、二级发生器（9）、冷凝器（2）、蒸发器（6）、一级吸收器（15）、二级吸收器（17）、高温溶液热交换器（16）和低温溶液热交换器（13），将二级吸收器（17）和蒸发器（6）布置在同一腔体内；将一级吸收器（15）和一级发生器（14）布置在同一腔体内；二级发生器（9）和冷凝器（2）布置在同一腔体内，溶液循环为二个独立的循环：一级发生器（14）、二级吸收器（17）和高温溶液热交换器（16）形成一个溶液循环；二级发生器（9）、一级吸收器（15）和低温溶液热交换器（13）形成另一个溶液循环。本发明在中（低）温废热源驱动，使用冷却水条件下，能提高热源升温幅度。
Description
技术领域
本发明涉及一种第二类溴化锂吸收式热泵机组。属空调设备技术领域。
背景技术
在生产工艺中存在大量中温废热资源，直接排放掉不仅浪费了大量的热源，而且还会产生热污染，采用冷却水冷却需要消耗大量的冷却水，另外这些有废热的地方在工艺生产过程中又需要大量的高温热源，需要消耗大量的高品质的能源来供给。在这样的场合采用第二类溴化锂吸收式热泵机组，使用冷却水的条件下可有效的回收废热余热，制取较高温度热源。但以往的第二类溴化锂吸收式热泵机组均为单效流程，如图1所示，它主要有发生器1、冷凝器2、蒸发器6、吸收器7、热交换器5、浓溶液泵4、冷剂泵3、蒸发器冷剂循环泵8、控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路等组成，制热流程是废热源进入蒸发器和发生器传热管内，在发生器1中，来自吸收器的稀溶液被废热源加热产生制热冷剂蒸汽，稀溶液浓缩为浓溶液。浓溶液由浓溶液泵4经溶液热交换器5送至吸收器7。制热冷剂蒸汽在冷凝器2中被冷却水冷凝变成冷剂水，冷凝热由冷却水带出机外，冷剂水经冷剂泵3加压送至蒸发器冷剂水液囊，再由蒸发器冷剂循环泵8打入蒸发器6传热管表面，吸取废热源的热量而蒸发。蒸汽被吸收器7中的浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶液，产生的吸收热加热吸收器7管内要制取的高温热源。单效流程的第二类吸收式热泵机组制取的热源温度与废热热源温度相比，升温范围仅有30℃左右，且还受冷却水温度限制，热源升温幅度无法进一步提高，从而使制取的热源品位受限，对于用热需求品位高的生产工艺就无法满足。特别是对于废热源温度较低的情况，采用传统的单效流程的第二类吸收式热泵机组，由于升温幅度有限无法制取高品质的热源供用生产工艺或生活使用，使中（低）温废热无法回收利用而白白浪费，从而导致能源消耗增加。如何回收利用中（低）温废热源，制取出更高品位的热源满足生产工艺或生活使用，实现节能减排的综合经济和社会效益，成为目前研究的重要课题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在中（低）温废热源驱动，使用冷却水条件下，提高热源升温幅度，制取更高品位热源的二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组。
本发明目的是这样实现的：一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，包括：一级发生器、二级发生器、冷凝器、蒸发器、一级吸收器、二级吸收器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器、一级吸收浓溶液泵、二级吸收浓溶液泵、二级发生稀溶液泵、冷剂泵和蒸发器冷剂循环泵，将二级吸收器和蒸发器布置在同一腔体内；将一级吸收器和一级发生器布置在同一腔体内；二级发生器和冷凝器布置在同一腔体内，废热源进入蒸发器、一级发生器和二级发生器，冷却水并联进入一级吸收器和冷凝器，或冷却水串联或倒串联进入一级吸收器和冷凝器，溶液循环为二个独立的循环：一级发生器、二级吸收器和高温溶液热交换器形成一个溶液循环；二级发生器、一级吸收器和低温溶液热交换器形成另一个溶液循环。在一级发生器和一级吸收器内，来自二级发生器浓缩的浓溶液进入一级吸收器，吸收一级发生器产生的冷剂蒸汽，使一级发生器的发生压力相应较低，使一级发生器内循环的稀溶液、浓溶液浓度相应升高。在二级吸收器和蒸发器中，废热先进入蒸发器，产生较高压力的冷剂蒸汽，被来自一级发生器浓缩的较高浓度的浓溶液吸收，吸收热品位升高，使二级吸收器有能力制出更高品位的热源。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，将二级吸收器和蒸发器所在腔体置于上方，一级吸收器和一级发生器所在腔体置于下方。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，将一级吸收器、一级发生器、二级发生器和冷凝器布置在同一壳体内，中间用隔板隔为两个独立的腔体。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，所述废热源串联依次进入蒸发器、一级发生器和二级发生器。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，废热源串联依次进入蒸发器、二级发生器和一级发生器。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，所述废热源先进入蒸发器，再并联进入二级发生器和一级发生器。
本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，所述废热源是废汽，废汽并联进入蒸发器、一级发生器和二级发生器。
本发明的有益效果是：
本发明通过设置一级发生器、二级发生器、冷凝器、蒸发器、一级吸收器、二级吸收器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器、一级吸收浓溶液泵、二级吸收浓溶液泵、二级发生稀溶液泵、冷剂泵、蒸发器冷剂循环泵及上述全新的制热流程，使废热源分段梯级利用，使制取高温热源的溶液循环的溶液浓度整体大大提高，使二级吸收器内的溶液温度升高，从而获得更高品质的高温热源，大幅提高了高温热源的升温幅度，且升温范围可达60℃左右。特别是对于废热源温度较低的情况，二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组的优势更加明显。在同样条件下，当生产工艺需求较高品位热源时，以往的单效第二类溴化锂吸收式热泵机组无法实现废热回收，而二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组就可以满足要求。虽然，二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组的制热性能系数比单效型第二类溴化锂吸收式热泵机组性能系数低，但升温幅度大，对废热温度要求低，使废热回收由不可能变为可实现，与锅炉制热相比，得到同样的热源，高品质的能源消耗减少100％，而且还减少了低温废热排放带来的热污染，实现废热资源的有效利用。
综上，二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组可大量的回收中（低）温废热的热量，提高热源升温幅度，制出更高品位的热源，减少了一次能源的消耗，实现了节能减排的综合经济和社会效益。
附图说明
图1为以往的单效第二类溴化锂吸收式热泵机组示意图。
图2为本发明二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组示意图。
图中：
发生器1
冷凝器2
冷剂泵3
浓溶液泵4
溶液热交换器5
蒸发器6
吸收器7
蒸发器冷剂循环泵8
二级发生器9
一级吸收浓溶液泵10
二级吸收浓溶液泵11
二级发生稀溶液泵12
低温溶液热交换器13
一级发生器14
一级吸收器15
高温溶液热交换器16
二级吸收器17。
具体实施方式
如图2所示，一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，包括一级发生器14、二级发生器9、冷凝器2、蒸发器6、一级吸收器15、二级吸收器17、高温溶液热交换器16、低温溶液热交换器13、一级吸收浓溶液泵10、二级吸收浓溶液泵11、二级发生稀溶液泵12、冷剂泵3、蒸发器冷剂循环泵8、控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路等。二级吸收器17和蒸发器6布置在同一壳体内，置于上方；将一级吸收器15和一级发生器14、二级发生器9和冷凝器2布置在同一壳体内，中间用隔板隔为两个独立的腔体，一级吸收器和一级发生器为一个腔体，二级发生器和冷凝器为一个腔体，置于下方。废热源串联依次进入蒸发器6、一级发生器14、二级发生器9分段梯级降温。冷却水并联进入一级吸收器15和冷凝器2。溶液循环为二个独立的循环：一级发生器14、二级吸收器17和高温溶液热交换器16形成一个溶液循环；二级发生器9、一级吸收器15和低温溶液热交换器13形成另一个溶液循环。在二级发生器9中，来自一级吸收器15的稀溶液由二级发生稀溶液泵12提升，经低温溶液交换器13升温后被废热源加热产生制热冷剂蒸汽，稀溶液浓缩为浓溶液。浓溶液由一级吸收浓溶液泵10提升，经低温溶液热交换器13降温后送往一级吸收器15。制热冷剂蒸汽进入冷凝器2中被冷却水冷凝变成冷剂水，冷凝热被冷却水带出机外。冷凝器2中冷凝的冷剂水由冷剂泵3加压送至蒸发器6液囊，由蒸发器冷剂循环泵8送至蒸发器6传热管表面，被管内的废热加热而蒸发，蒸汽被二级吸收器17内较高浓度的溶液吸收，产生的高品位的吸收热加热管内的高温热源。浓度较高的浓溶液变为较高浓度的稀溶液。较高浓度的稀溶液依靠压差和高度差动力经高温溶液交换器16降温自流进一级发生器14。在一级发生器14和一级吸收器15中，一级吸收器15中的浓溶液吸收一级发生器14产生的冷剂蒸汽，吸收热被冷却水带出机外，浓溶液变为稀溶液，在较低的吸收压力下，一级发生器14的发生压力相应较低，来自二级吸收器17的较高浓度的稀溶液被一级发生器14管内的废热加热浓缩为较高浓度的浓溶液，较高浓度的浓溶液经二级吸收浓溶液泵12提升进入二级吸收器17。完成整个制热循环。
图2中废热源还可以串联依次进入蒸发器6、二级发生器9和一级发生器14，也可以先进入蒸发器6，再并联进入二级发生器9和一级发生器14。冷却水串联或倒串联进入一级吸收器15和冷凝器2。
以上方案中驱动废热源可以是废热水或导热油，也可以是废汽。当驱动废热源为废汽时，驱动废汽并联进入蒸发器6、一级发生器14和二级发生器9。
Claims (8)
1.一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述机组包括：一级发生器（14）、二级发生器（9）、冷凝器（2）、蒸发器（6）、一级吸收器（15）、二级吸收器（17）、高温溶液热交换器（16）、低温溶液热交换器（13）、一级吸收浓溶液泵（10）、二级吸收浓溶液泵（11）、二级发生稀溶液泵（12）、冷剂泵（3）和蒸发器冷剂循环泵（8），将二级吸收器（17）和蒸发器（6）布置在同一腔体内；将一级吸收器（15）和一级发生器（14）布置在同一腔体内；二级发生器（9）和冷凝器（2）布置在同一腔体内，废热源进入蒸发器（6）、一级发生器（14）和二级发生器（9），冷却水并联进入一级吸收器（15）和冷凝器（2），或冷却水串联或倒串联进入一级吸收器（15）和冷凝器（2），溶液循环为二个独立的循环：一级发生器（14）、二级吸收器（17）和高温溶液热交换器（16）形成一个溶液循环；二级发生器（9）、一级吸收器（15）和低温溶液热交换器（13）形成另一个溶液循环。
2.根据权利要求1所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于将二级吸收器（17）和蒸发器（6）所在腔体置于上方，一级吸收器（15）和一级发生器（14）所在腔体置于下方。
3.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于将一级吸收器（15）、一级发生器（14）、二级发生器（9）和冷凝器（2）布置在同一壳体内，中间用隔板隔为两个独立的腔体。
4.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述废热源串联依次进入蒸发器（6）、一级发生器（14）和二级发生器（9）。
5.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述废热源串联依次进入蒸发器（6）、二级发生器（9）和一级发生器（14）。
6.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述废热源先进入蒸发器（6），再并联进入二级发生器（9）和一级发生器（14）。
7.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述废热源是废汽，废汽并联进入蒸发器（6）、一级发生器（14）和二级发生器（9）。
8.根据权利要求1或2所述的一种二级发生二级吸收第二类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于所述废热源是废热水或导热油。
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