CN106969526A - 一种新型太阳能吸收式制冷系统 - Google Patents
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Abstract
一种新型太阳能吸收式制冷系统，包括吸收器、循环泵、第一节流装置、换热器、发生器、回热器、第二发生器、三股流换热器、第二节流装置、太阳能集热模块、冷凝器、蝶阀、第一循环水泵、止回阀、射流器、柴油机、发电机、液泵、蒸发器、第三节流装置、第二循环水泵、冷水塔。本发明通过采用喷射器与太阳能集热等装置实现对柴油机尾气余热与太阳能的吸收与利用，在能源日益紧张与节能环保的今天具有较大的推广前景。
Description
技术领域
本发明属于制冷及低温领域，涉及一种新型太阳能吸收式制冷系统，尤其涉及一种带有三股流换热器船用新型太阳能吸收式制冷系统。
背景技术
实际生活中，大部分远洋渔船采用柴油机作为驱动装置，柴油机尾气直接排放到大气环境中，使得这些地品味能源直接被浪费掉，同时加剧环境热污染等问题，若这些废气余热能够合理的用于制冷，不仅能节约大量能源，改善渔民生活环境，同时减少有害气体的排放。同时，太阳能作为一种可再生能源，具有清洁、环保、持续、长久、普遍、经济性较好等优势，在能源日益短缺以及节能环保的今天，其发展前景被世界各国看好。
发明内容
本发明针对现有技术的不足与缺陷，提出一种新型太阳能吸收式制冷系统，喷射式制冷与太阳制冷结合的方法，有效解决了柴油机废气余热浪费等问题，同时实现对太阳能的吸收利用。
为了解决以上问题，本发明采用的技术方案是：一种新型太阳能吸收式制冷系统，包括吸收器、循环泵、第一节流装置、液-液热管式换热器、第一发生器、气-气换热器、三股流换热器、第二节流装置、太阳能集热装置、冷凝器、止回阀、第一循环水泵、蝶阀、喷射器、柴油机、发电机、第二循环泵、第二发生器、蒸发器、第三节流装置、循环水泵、水箱，其特征在于：气-气换热器与第二节流装置之间设有三股流换热器；第二发生器与冷凝器之间设有喷射器，第一发生器与三股流换热器之间设有气-气换热器，第一发生器、太阳能集热装置、冷凝器、蝶阀、第一循环水泵、止回阀、组成循环回路，为加热NH3—H2O—LiBr三元溶液提供热量，热水从太阳能集热装置流出进入第一发生器换热后，经过蝶阀、第一循环水泵、止回阀进入冷凝器吸收冷凝器冷凝热流入太阳能集热装置；吸收器、循环泵、第一节流装置、液-液热管式换热器、第一发生器、气-气换热器、三股流换热器、第二节流装置组成吸附式制冷循环，NH3—H2O—LiBr三元浓溶液经循环泵进入液-液热管式换热器加热后流入第一发生器被来自太阳能集热装置继续加热，NH3蒸汽进入气-气换热器换热从三股流换热器d进口流入三股流换热器继续进行热交换后从三股流换热器c出口流出，经过第二节流装置节流后三股流换热器b进口进入三股流换热器，再从三股流换热器a出口流出，进入气-气换热器过热后进入吸收器被吸收，需要进行低温处理的介质从三股流换热器e进口进入，从三股流换热器f出口流出；柴油机与发电机相连，发电机与第二循环泵为其提供电力，柴油机尾气管道进入第二发生器为其提供加热制冷剂热量，第二发生器出口与喷射器相连，高温制冷剂从喷射器流出，进入冷凝器换热后分两路，一路经第三节流装置节流进入蒸发器与来自水箱中的水进行吸热降温，另一路经第二循环泵进入第二发生器被柴油机尾气加热后，进入喷射器抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸汽；冷却水从水箱流出后经循环水泵送至蒸发器进行降温后，进入吸收器为冷却NH3—H2O—LiBr三元溶液提供冷冻水。
所述的第二节流装置为射流泵，与普通节流阀相比能够降低节流损失，提高制冷系统性能。
所述的第一发生器与第二发生器分别为外螺纹管换热器与超导管换热器。
所述的蒸发器为降膜式蒸发器，传热系数高且能够减少制冷剂充注量降低制冷剂的费用。
所述的喷射式制冷循环回路制冷剂采用NH3。
所述的太阳能集热装置为异形流道平板集热器，吸热装置吸收率达96%。
所述吸收器所采用溶液为NH3—H2O—LiBr三元溶液，较二元NH3—H2O溶液制冷系统性能系数可提高30.94%。
所述喷射器为圆锥形混合室气体喷射器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种新型太阳能吸收式制冷系统，通过喷射式制冷系统与太阳能吸收式制冷系统结合，有效解决了柴油机废气余热浪费与废气污染等问题，同时采用太阳能集热装置进行制冷，实现对太阳能的吸收并利用，与传统制冷循环相比本发明没有采用压缩机等运动部件增加了制冷系统运行可靠性，无需考虑压缩机回油等问题。
附图说明
图1为本发明的一种新型太阳能吸收式制冷系统的示意图。
其中1、吸收器；2、循环泵；3、第一节流装置；4、液-液热管式换热器；5、第一发生器；6、气-气换热器；7、三股流换热器；8、第二节流装置；9、太阳能集热装置；10、冷凝器；11、止回阀；12、第一循环水泵；13、蝶阀；14、喷射器；15、柴油机；16、发电机；17、第二循环泵；18、第二发生器；19、蒸发器；20、第三节流装置；21、循环水泵；22、水箱。
具体实施方式
为使本发明的制冷系统更易于明白与了解以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明的一种新型太阳能吸收式制冷系统，包括吸收器1、循环泵2、第一节流装置3、液-液热管式换热器4、第一发生器5、气-气换热器6、三股流换热器7、第二节流装置8、太阳能集热装置9、冷凝器10、止回阀11、第一循环水泵12、蝶阀13、喷射器14、柴油机15、发电机16、第二循环泵17、第二发生器18、蒸发器19、第三节流装置20、循环水泵21、水箱22，其特征在于：气-气换热器6与第二节流装置8之间设有三股流换热器7；第二发生器18与冷凝器10之间设有喷射器14，第一发生器5与三股流换热器7之间设有气-气换热器6，第一发生器5、太阳能集热装置9、冷凝器10、蝶阀11、第一循环水泵12、止回阀13、组成循环回路，为加热NH3—H2O—LiBr三元溶液提供热量，热水从太阳能集热装置9流出进入第一发生器5换热后，经过蝶阀13、第一循环水泵12、止回阀11进入冷凝器10吸收冷凝器10冷凝热流入太阳能集热装置9；吸收器1、循环泵2、第一节流装置3、液-液热管式换热器4、第一发生器5、气-气换热器6、三股流换热器7、第二节流装置8组成吸附式制冷循环，NH3—H2O—LiBr三元浓溶液经循环泵2进入液-液热管式换热器4加热后流入第一发生器5被来自太阳能集热装置9继续加热，NH3蒸汽进入气-气换热器6换热从三股流换热器7d进口流入三股流换热器7继续进行热交换后从三股流换热器7c出口流出，经过第二节流装置8节流后三股流换热器7b进口进入三股流换热器7，再从三股流换热器7a出口流出，进入气-气换热器6过热后进入吸收器被吸收，需要进行低温处理的介质从三股流换热器7e进口进入，从三股流换热器7f出口流出柴油机15与发电机16相连，发电机16与第二循环泵17为其提供电力，柴油机15尾气管道进入第二发生器18为其提供加热制冷剂热量，第二发生器18出口与喷射器14相连，高温制冷剂从喷射器14流出，进入冷凝器10换热后分两路，一路经第三节流装置20节流进入蒸发器19与来自水箱22中的水进行吸热降温，另一路经第二循环泵17进入第二发生器18被柴油机15尾气加热后，进入喷射器14抽吸来自蒸发器19的制冷剂蒸汽；冷却水从水箱22流出后经循环水泵21送至蒸发器19进行降温后，进入吸收器1为冷却NH3—H2O—LiBr三元溶液提供冷冻水。
吸收式制冷循环工质工作流程：吸收器1、循环泵2、第一节流装置3、液-液热管式换热器4、第一发生器5、气-气换热器6、三股流换热器7、第二节流装置8组成吸附式制冷循环，NH3—H2O—LiBr三元浓溶液经循环泵2进入液-液热管式换热器4加热后流入第一发生器5被来自太阳能集热装置9继续加热，NH3蒸汽进入气-气换热器6换热从三股流换热器7d进口流入三股流换热器7继续进行热交换后从三股流换热器7c出口流出，经过第二节流装置8节流后三股流换热器7b进口进入三股流换热器7，再从三股流换热器7a出口流出，进入气-气换热器6过热后进入吸收器被吸收需要进行低温处理的介质从三股流换热器7e进口进入，从三股流换热器7f出口流出。
喷射式制冷循环工作介质流程：柴油机15与发电机16相连，发电机16与第二循环泵17为其提供电力，柴油机15尾气管道进入第二发生器18为其提供加热制冷剂热量，第二发生器18出口与喷射器14相连，高温制冷剂从喷射器14流出，进入冷凝器10换热后分两路，一路经第三节流装置20节流进入蒸发器19与来自水箱22中的水进行吸热降温，另一路经第二循环泵17进入第二发生器18被柴油机15尾气加热后，进入喷射器14抽吸来自蒸发器19的制冷剂蒸汽。
本发明的一种新型太阳能吸收式制冷系统中，整个系统无传统压缩机，减少系统运动部件，且无需考虑系统回油问题，大大增加系统运行可靠性通过增加喷射式制冷，采用柴油机尾气余热对发生器中制冷剂进行加热，实现对柴油机尾气余热的利用，同时通过采用太阳能集热装置加热水作为吸附式制冷驱动力，实现对太阳能吸收与利用，在节能减排与环保等方面具有明显优势。
由以上分析可知，本发明的一种新型太阳能吸收式制冷系统，较传统压缩系统运动部件较少，增加了系统的运行可靠性，通过喷射式制冷与太阳能吸收式制冷循环相结合的方法，实现对柴油机尾气余热与太阳能的回收与利用，在节能减排与环保等方面具有较大的优势，具有较大的应用前景。
Claims (7)
1.一种新型太阳能吸收式制冷系统，包括吸收器（1）、循环泵（2）、第一节流装置（3）、液-液热管式换热器（4）、第一发生器（5）、气-气换热器（6）、三股流换热器（7）、第二节流装置（8）、太阳能集热装置（9）、冷凝器（10）、止回阀(11)、第一循环水泵（12）、蝶阀（13）、喷射器（14）、柴油机（15）、发电机（16）、第二循环泵（17）、第二发生器（18）、蒸发器（19）、第三节流装置（20）、循环水泵（21）、水箱（22），其特征在于：气-气换热器（6）与第二节流装置（8）之间设有三股流换热器（7）；第二发生器（18）与冷凝器（10）之间设有喷射器（14），第一发生器（5）与三股流换热器（7）之间设有气-气换热器（6），第一发生器（5）、太阳能集热装置（9）、冷凝器（10）、蝶阀(11)、第一循环水泵（12）、止回阀（13）、组成循环回路，为加热NH3—H2O—LiBr三元溶液提供热量，热水从太阳能集热装置（9）流出进入第一发生器（5）换热后，经过蝶阀（13）、第一循环水泵（12）、止回阀(11)进入冷凝器（10）吸收冷凝器（10）冷凝热流入太阳能集热装置（9）；吸收器（1）、循环泵（2）、第一节流装置（3）、液-液热管式换热器（4）、第一发生器（5）、气-气换热器（6）、三股流换热器（7）、第二节流装置（8）组成吸附式制冷循环，NH3—H2O—LiBr三元浓溶液经循环泵（2）进入液-液热管式换热器（4）加热后流入第一发生器（5）被来自太阳能集热装置（9）继续加热，NH3蒸汽进入气-气换热器（6）换热从三股流换热器（7）d进口流入三股流换热器（7）继续进行热交换后从三股流换热器（7）c出口流出，经过第二节流装置（8）节流后三股流换热器（7）b进口进入三股流换热器（7），再从三股流换热器（7）a出口流出，进入气-气换热器（6）过热后进入吸收器被吸收，需要进行低温处理的介质从三股流换热器（7）e进口进入，从三股流换热器（7）f出口流出；柴油机（15）与发电机（16）相连，发电机（16）与第二循环泵（17）为其提供电力，柴油机（15）尾气管道进入第二发生器（18）为其提供加热制冷剂热量，第二发生器（18）出口与喷射器（14）相连，高温制冷剂从喷射器（14）流出，进入冷凝器（10）换热后分两路，一路经第三节流装置（20）节流进入蒸发器（19）与来自水箱（22）中的水进行吸热降温，另一路经第二循环泵（17）进入第二发生器（18）被柴油机（15）尾气加热后，进入喷射器（14）抽吸来自蒸发器（19）的制冷剂蒸汽；冷却水从水箱(22)流出后经循环水泵（21）送至蒸发器（19）进行降温后，进入吸收器（1）为冷却NH3—H2O—LiBr三元溶液提供冷冻水。
2.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，吸收器（1）所用溶液为NH3—H2O—LiBr三元溶液，较二元NH3—H2O溶液制冷系统性能系数可提高30.94%。
3.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，第二节流装置（8）为射流泵，与普通节流阀相比能够降低节流损失，提高制冷系统性能。
4.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，第一发生器（5）与第二发生器（18）分别为外螺纹管换热器与超导管换热器。
5.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，蒸发器（19）为降膜式蒸发器，传热系数高且能够减少制冷剂充注量降低制冷剂的费用。
6.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，喷射式制冷循环回路制冷剂采用NH3。
7.根据权利要求1所述的权利要求书一种新型太阳能吸收式制冷系统，其特征在于，太阳能集热装置（9）为异形流道平板集热器，吸热装置吸收率达96%。
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