CN107289663A - 一种基于余热回收的节能制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于余热回收的节能制冷系统，包括吸收式制冷机、余热交换装置、冷却与加热盘管；所述吸收式制冷机与所述余热交换装置连接，所述吸收式制冷机与所述冷却与加热盘管之间通过循环泵和管道构成循环回路。使用时，所述液体或气体余热源通过所述余热交换装置驱动所述吸收式制冷机工作。本系统将余热回收与吸收式制冷机组有机结合，以气体或者液体余热资源为驱动能源，实现了节能环保的制冷工作。

Description

一种基于余热回收的节能制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其是一种基于余热回收的节能制冷系统。
背景技术
伴随着经济和社会的发展，制冷设备的运用变得越来越广泛，然后制冷量的巨大需求意味着巨大的能源消耗；而常规能源已经开始表现为枯竭的状态，节能减排成为生产与生活各个领域都需要重视的问题，制冷设备作为一种高能耗设备，随着使用时间的延长，电能的消耗、设备损坏更新等费用持续上升，导致使用成本逐年递增、居高不下，造成极大的能源浪费。
目前，能源的有效利用方法一般通过以下这些手段来实现。一是采用先进高效率设备，且合理管理和运用；二是开发利用自然界的低品位热能，如太阳能、地热、土壤热、风能等。还有就是回收生产与生活中的余热资源。余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热；包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。
在制冷设备领域出现了吸收式制冷机，用于对于余热资源进行利用，其中溴化锂吸收式制冷机目前主要的吸收式制冷机。但目前的吸收式制冷机主要是单效的热水型机组，机组以水为热载体，回收中低温余热,热能利用率比较低。
发明内容
本发明的发明目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种将余热回收与吸收式制冷机组有机结合，以气体或者液体余热资源为驱动能源的基于余热回收的节能制冷系统。
为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：
一种基于余热回收的节能制冷系统，包括吸收式制冷机、余热交换装置、冷却与加热盘管；所述吸收式制冷机与所述余热交换装置连接，所述吸收式制冷机与所述冷却与加热盘管之间通过循环泵和管道构成循环回路。使用时，所述液体或气体余热源通过所述余热交换装置驱动所述吸收式制冷机工作。
进一步地，所述吸收式制冷机是双效溴化锂吸收式制冷机，包括溶液回路、制冷剂回路、和驱动热源回路；所述驱动热源回路包括一个由高压发生器、凝水换热器和驱动热源组成的制冷剂热交换回路，以及一个由高压发生器和低压发生器构成的制冷剂蒸汽加热回路；所述溶液回路由高压发生器、低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器组成。
进一步地，所述余热交换装置是至少一个热管换热器，所述热管换热器的蒸发段与余热源接触，所述热管换热器的冷凝段与所述吸收式制冷机的高压发生器溶液接触。
进一步地，所述高压发生器采用热管式的换热方式；所述高压发生器是热管换热器，通过所述热管换热器的热管将高温余热源与溴化锂溶液换热，产生过热的冷剂蒸汽。
进一步地，所述吸收式制冷机采用双筒式结构，其中所述高压发生器设置在其中一个筒体内，所述低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器设置在另外一个筒体内。
进一步地，所述双效溴化锂吸收式制冷机的采用双效串联式结构，包括蒸发器、吸收器、高压发生器、低压发生器、冷凝器、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器、溶液泵以及冷剂泵；所述余热源在所述高压发生器与溴化锂溶液发生热交换，在高压发生器中热交换之后的所述溴化锂溶液进入所述低压发生器。
进一步地，所述吸收器的溴化锂稀溶液通过溶液泵先后输送到高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器，在所述高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器中吸收溴化锂浓溶液放出的热量后，进入所述高压发生器，在所述高压发生器中加热沸腾，产生高温水蒸汽和较浓的溴化锂溶液，所述较浓的溴化锂溶液经所述高温溶液热交换器进入所述低压发生器，在所述低压发生器中被来自所述高压发生器的高温蒸汽加热，再一次产生水蒸汽后成为溴化锂浓溶液；所述溴化锂浓溶液通过所述高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器与来自所述吸收器的溴化锂稀溶液混合后，进入所述吸收器，在所述吸收器中吸收水蒸汽，形成溴化锂稀溶液；在所述高压发生器中产生的的高温水蒸汽先进入低压发生器，放出热量后凝结成水，与所述低压发生器产生的水蒸汽混合，在所述冷凝器中冷凝，在通过喷淋孔进入所述蒸发器；水在所述蒸发器中制冷后成为蒸汽，蒸汽排入所述吸收器，被混合后的溴化锂溶液吸收。
该发明的有益效果：
本发明的基于余热回收的节能制冷系统，采用双效串联结构，采用了热管换热器作为了余热资源的热交换装置，能够回收气体或者液体的余热资源，采用了高效的换热设备—热管换热器，使得余热回收与溴化锂吸收式制冷机有机结合起来，提供了一种可行的利用余热资源进行制冷的方案。
附图说明
图1是本发明的节能制冷系统结构框图；
图2是溴化锂吸收式制冷机的系统结构框图；
其中，1、吸收式制冷机；2、余热交换装置；3、冷却与加热盘管；4、循环泵；5、管道；
11、蒸发器；12、吸收器；13、高压发生器；14、低压发生器；15、冷凝器；16、低温溶液热交换器；17、高温溶液热交换器；18、溶液泵；19、冷剂泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种基于余热回收的节能制冷系统作进一步详尽描述：
如图1所示，一种基于余热回收的节能制冷系统，包括吸收式制冷机1、余热交换装置2、冷却与加热盘管3；所述吸收式制冷机1与所述余热交换装置2连接，所述吸收式制冷机1与所述冷却与加热盘管3之间通过循环泵4和管道5构成循环回路。使用时，所述液体或气体余热源通过所述余热交换装置2驱动所述吸收式制冷机1工作。
优选地，所述吸收式制冷机1是双效溴化锂吸收式制冷机，包括溶液回路、制冷剂回路、和驱动热源回路；所述驱动热源回路包括一个由高压发生器、凝水换热器和驱动热源组成的制冷剂热交换回路，以及一个由高压发生器和低压发生器构成的制冷剂蒸汽加热回路；所述溶液回路由高压发生器、低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器组成。
优选地，所述余热交换装置2是至少一个热管换热器，所述热管换热器的蒸发段与余热源接触，所述热管换热器的冷凝段与所述吸收式制冷机的高压发生器溶液接触。
优选地，所述高压发生器采用热管式的换热方式；所述高压发生器是热管换热器，通过所述热管换热器的热管将高温余热源与溴化锂溶液换热，产生过热的冷剂蒸汽。
优选地，所述吸收式制冷机采用双筒式结构，其中所述高压发生器设置在其中一个筒体内，所述低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器设置在另外一个筒体内。
如图2所示，所述双效溴化锂吸收式制冷机的采用双效串联式结构，包括蒸发器11、吸收器12、高压发生器13、低压发生器14、冷凝器15、低温溶液热交换器16、高温溶液热交换器17、溶液泵18以及冷剂泵19；所述余热源在所述高压发生器13与溴化锂溶液发生热交换，在高压发生器13中热交换之后的所述溴化锂溶液进入所述低压发生器14。
进一步地，所述吸收器12的溴化锂稀溶液通过溶液泵18先后输送到高温溶液热交换器17以及低温溶液热交换器16，在所述高温溶液热交换器17以及低温溶液热交换器16中吸收溴化锂浓溶液放出的热量后，进入所述高压发生器13，在所述高压发生器13中加热沸腾，产生高温水蒸汽和较浓的溴化锂溶液，所述较浓的溴化锂溶液经所述高温溶液热交换器17进入所述低压发生器14，在所述低压发生器14中被来自所述高压发生器13的高温蒸汽加热，再一次产生水蒸汽后成为溴化锂浓溶液；所述溴化锂浓溶液通过所述高温溶液热交换器17以及低温溶液热交换器16与来自所述吸收器12的溴化锂稀溶液混合后，进入所述吸收器12，在所述吸收器12中吸收水蒸汽，形成溴化锂稀溶液；在所述高压发生器13中产生的的高温水蒸汽先进入低压发生器13，放出热量后凝结成水，与所述低压发生器13产生的水蒸汽混合，在所述冷凝器15中冷凝，在通过喷淋孔进入所述蒸发器11；水在所述蒸发器11中制冷后成为蒸汽，蒸汽排入所述吸收器12，被混合后的溴化锂溶液吸收。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于，包括吸收式制冷机、余热交换装置、冷却与加热盘管；所述吸收式制冷机与所述余热交换装置连接，所述吸收式制冷机与所述冷却与加热盘管之间通过循环泵和管道构成循环回路；使用时，所述液体或气体余热源通过所述余热交换装置驱动所述吸收式制冷机工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于，所述吸收式制冷机是双效溴化锂吸收式制冷机，包括溶液回路、制冷剂回路、和驱动热源回路；所述驱动热源回路包括一个由高压发生器、凝水换热器和驱动热源组成的制冷剂热交换回路，以及一个由高压发生器和低压发生器构成的制冷剂蒸汽加热回路；所述溶液回路由高压发生器、低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于，所述余热交换装置是至少一个热管换热器，所述热管换热器的蒸发段与余热源接触，所述热管换热器的冷凝段与所述吸收式制冷机的高压发生器溶液接触。
4.根据权利要求3所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于，所述高压发生器采用热管式的换热方式；所述高压发生器是热管换热器，通过所述热管换热器的热管将高温余热源与溴化锂溶液换热，产生过热的冷剂蒸汽。
5.根据权利要求3所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于所述吸收式制冷机采用双筒式结构，其中所述高压发生器设置在其中一个筒体内，所述低压发生器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝水换热器设置在另外一个筒体内。
6.根据权利要求3所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于所述双效溴化锂吸收式制冷机的采用双效串联式结构，包括蒸发器、吸收器、高压发生器、低压发生器、冷凝器、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器、溶液泵以及冷剂泵；所述余热源在所述高压发生器与溴化锂溶液发生热交换，在高压发生器中热交换之后的所述溴化锂溶液进入所述低压发生器。
7.根据权利要求6所述的一种基于余热回收的节能制冷系统，其特征在于所述吸收器的溴化锂稀溶液通过溶液泵先后输送到高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器，在所述高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器中吸收溴化锂浓溶液放出的热量后，进入所述高压发生器，在所述高压发生器中加热沸腾，产生高温水蒸汽和较浓的溴化锂溶液，所述较浓的溴化锂溶液经所述高温溶液热交换器进入所述低压发生器，在所述低压发生器中被来自所述高压发生器的高温蒸汽加热，再一次产生水蒸汽后成为溴化锂浓溶液；所述溴化锂浓溶液通过所述高温溶液热交换器以及低温溶液热交换器与来自所述吸收器的溴化锂稀溶液混合后，进入所述吸收器，在所述吸收器中吸收水蒸汽，形成溴化锂稀溶液；在所述高压发生器中产生的的高温水蒸汽先进入低压发生器，放出热量后凝结成水，与所述低压发生器产生的水蒸汽混合，在所述冷凝器中冷凝，在通过喷淋孔进入所述蒸发器；水在所述蒸发器中制冷后成为蒸汽，蒸汽排入所述吸收器，被混合后的溴化锂溶液吸收。
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