CN107687721B - 带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组 - Google Patents

带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，属制冷设备技术领域。包括单效发生器、二级发生器、冷凝器、蒸发器、二级吸收器、一级吸收器、一级发生器、一级热交换器、二级热交换器、单效热交换器、冷剂泵、二级发生泵、二级吸收泵、一级单效发生泵，其特征在于：热水串联先进入单效级发生器后进入一级发生器，最后进入二级发生器；机组内部分三个相对独立的溶液循环，分别是二级溶液循环、一级溶液循环和单效溶液循环，并且一级溶液循环和单效溶液循环并联；使用四只屏蔽泵。该机组使中（低）温余热水降温幅度大、更多回收余热水热量的同时性能系数COP值提高，实现了节能减排的综合经济和社会效益。

Description

带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组
技术领域
本发明一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，属空调设备技术领域。
背景技术
在生产工艺或生活中，需要使用空调来制冷或制热，而这些需要消耗一定的能源才能实现。同时在生产工艺中又存在大量的中（低）温废热，有些废热由于无法利用而被排放，造成浪费。为了节能减排，现利用溴化锂制冷技术，可回收利用这部分废热，实现制冷或制热目的。一般情况下，当余热水进口温度在90℃左右，需要制冷时，首选产品为热水单效型溴化锂吸收式冷水机组（流程图见图1），因它的制冷性能系数COP可达0.75左右，余热水出口温度最低80℃，余热水进出口温差最大10℃；若选用二级发生二级吸收热水型溴化锂吸收式冷水机组（流程图见图2），制取同样品质的冷水，可使余热水进出口温差加大到30℃左右，热水出口温度降到60℃，同样流量的余热水热量回收的就更多，但它的性能系数COP仅有0.4左右，显然，转换效率又太低。如何使中（低）温余热水降温幅度大、能更多的回收中（低）温余热水热量、性能系数COP值又较高情况下，制取同样品质的冷水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
本发明的目的是提供一种使中（低）温余热水降温幅度大、能更多的回收余热水热量、性能系数COP值又较高的带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组。
本发明目的是这样实现的：一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，包括单效发生器、二级发生器、冷凝器、蒸发器、二级吸收器、一级吸收器、一级发生器、一级热交换器、二级热交换器、单效热交换器、冷剂泵、二级发生泵、二级吸收泵、一级单效发生泵、控制系统及连接各部件的管路、阀等。它是在二级发生二级吸收热水型溴化锂吸收式冷水机组基础上，将增加的单效发生器置于上筒二级发生器和冷凝器的高压腔体内，单效发生器设置独立的接液盘并置于二级发生器上方；蒸发器和二级吸收器在同一低压腔体内，一级发生器和一级吸收器在同一中压腔体内，它们放置在下筒内。驱动热水串联先进入单效发生器后进入一级发生器，最后进入二级发生器；冷却水串联先进入二级吸收器后进入一级吸收器，最后进入冷凝器；冷水进入蒸发器。机组内部溶液循环分三个相对独立的循环：二级发生器、一级吸收器和二级热交换器形成二级溶液循环；一级发生器、二级吸收器和一级热交换器形成一级溶液循环；单效发生器、二级吸收器和单效热交换器形成新增加的单效溶液循环；并且一级溶液循环和新增加的单效溶液循环并联设置，即出二级吸收器经一级单效发生泵提升的稀溶液被分为二路，一路经一级热交换器升温后进入一级发生器内浓缩为浓溶液，出一级发生器的浓溶液被二级吸收泵提升经一级热交换器降温后进入二级吸收器喷淋变为稀溶液，另一路经单效热交换器升温进入单效发生器内浓缩为浓溶液，出单效发生器的浓溶液靠压差和位差的动力经单效热交换器降温后进入二级吸收器喷淋变为稀溶液。
单效发生器、二级发生器和冷凝器处于同一高压腔体内，置于机组的上部，单效发生器与二级发生器也可以并排布置，设置独立的接液盘，它们之间设置挡液板。
以上方案中驱动废热可以是废热水，导热油或其他介质。冷却水也可以先并联进入二级吸收器、一级吸收器后汇合在一起再进入冷凝器。冷却水还可以并联进入二级吸收器、一级吸收器和冷凝器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过新增设的单效发生器和单效热交换器及上述全新的流程，使余热水在单效发生器释放高温区热量、在一级发生器释放中温区热量、在二级发生器释放低温区热量，合理的利用了余热水温区，同时新增设单效溶液循环的融入使性能系数COP提高，而且单效发生器的浓溶液靠压差与位差的动力经单效热交换器进入二级吸收器内喷淋，不需要增加动力泵，仍使用四只屏蔽泵。单效溶液循环的制冷性能系数与热水单效型机组基本相同，二级溶液循环和一级溶液循环的制冷性能系数与二级热水型机组基本相同，两者复合使带单效发生溶液并联的热水型机组在多回收余热水热量的同时性能系数COP值提高。例如，当余热水进口温度在90℃左右，制取与单效型机组和二级型机组相同品位冷水（冷水出口温度8℃左右）时，采用带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，制冷性能系数COP可达0.6左右，余热水出口在55℃左右，余热水进出口温差可达35℃左右，可见，该机组性能系数COP值虽然比单效型机组稍低、但比二级型机组大幅提高，并且热水降温幅度增大，更能充分回收利用余热水的热量，实现节能减排的综合经济和社会效益。
附图说明
图1为以往的热水单效型溴化锂吸收式冷水机组示意图。
图2为以往的二级发生二级吸收热水型溴化锂吸收式冷水机组示意图。
图3为本发明带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组示意图之一。
图4为本发明带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组示意图之二。
图中：
发生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4、冷剂泵5、溶液泵6、溶液热交换器7、二级吸收器8、一级吸收器9、一级发生泵10、二级发生泵11、二级吸收泵12、一级热交换器13、一级发生器14、二级热交换器15、二级发生器16、一级单效发生泵17、单效热交换器18、单效发生器19。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图3所示带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，包括单效发生器19、二级发生器16、冷凝器2、蒸发器3、二级吸收器8、一级吸收器9、一级发生器14、一级热交换器13、二级热交换器15、单效热交换器18、冷剂泵5、二级发生泵11、二级吸收泵12、一级单效发生泵17、控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀等。它是在以往的二级发生二级吸收热水型溴化锂吸收式冷水机组（如图2）基础上，将新增加的单效发生器19置于上筒二级发生器16和冷凝器2的高压腔体内，单效发生器19设置独立的接液盘并置于二级发生器16上方；蒸发器3和二级吸收器8在同一低压腔体内，一级发生器14和一级吸收器9在同一中压腔体内，它们仍放置在下筒内。机组流程驱动热水串联先进入单效发生器19后进入一级发生器14，最后进入二级发生器16；冷却水串联先进入二级吸收器8后进入一级吸收器9，最后进入冷凝器2；冷水进入蒸发器3。机组内部溶液循环分三个相对独立的循环：二级发生器16、一级吸收器9和二级热交换器15形成二级溶液循环；一级发生器14、二级吸收器8和一级热交换器13形成一级溶液循环；单效发生器19、二级吸收器8和单效热交换器18形成单效溶液循环；并且一级溶液循环和单效溶液循环并联设置，即出二级吸收器8经一级单效发生泵17提升的稀溶液被分为二路，一路稀溶液经一级热交换器13升温后进入一级发生器14内浓缩为浓溶液，出一级发生器14的浓溶液被二级吸收泵12提升经一级热交换器13降温后进入二级吸收器8喷淋变为稀溶液，另一路稀溶液经单效热交换器18升温后进入单效发生器19内浓缩为浓溶液，出单效发生器19的浓溶液靠压差和位差的动力经单效热交换器18降温后进入二级吸收器8喷淋变为稀溶液。
由于单效发生器19和二级发生器16与冷凝器2处于同一高压腔体内，置于机组的上部，单效发生压力和二级发生压力相同，热水先进入的是单效发生器19，热水温度相应较高，来自二级吸收器8的稀溶液在单效发生器19内被加热浓缩为高浓度的浓溶液；热水最后进入的是二级发生器16，热水温度最低，在相同发生压力条件下，来自一级吸收器9低浓度的稀溶液在二级发生器16内被加热浓缩为低浓度的浓溶液；在一级发生器14和一级吸收器9中压腔体内，来自二级发生器16低浓度的浓溶液进入一级吸收器9内，吸收一级发生器14产生的冷剂蒸汽，热量被冷却水带走，形成相对中等的一级发生压力，使来自二级吸收器8的稀溶液在一级发生器14内被加热浓缩为高浓度的浓溶液。在蒸发器3和二级吸收器8低压腔体内，来自冷凝器2冷凝的冷剂水经U型管进入蒸发器3吸热蒸发而制冷，二级吸收器8内浓溶液吸收冷剂蒸汽后变为稀溶液。
通过上述全新的优化流程，构成了一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，使中（低）温余热水降温幅度大、更多回收余热水热量的同时性能系数COP值提高，实现了节能减排的综合经济和社会效益。
实施例2：
以上方案中带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组如图4所示，单效发生器19与二级发生器16并排布置，设置独立的接液盘，它们之间设置挡液板。
以上两个实施例中驱动废热可以是废热水，导热油或其他介质。冷却水也可以先并联进入二级吸收器8、一级吸收器9后汇合在一起再进入冷凝器2。冷却水还可以并联进入二级吸收器8、一级吸收器9和冷凝器2。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，包括二级发生器（16）、冷凝器（2）、蒸发器（3）、二级吸收器（8）、一级吸收器（9）、一级发生器（14）、一级热交换器（13）、二级热交换器（15）、冷剂泵（5）、二级发生泵（11）和二级吸收泵（12），其特征在于：它还包括单效热交换器（18）和单效发生器（19），驱动热水串联先进入单效发生器（19）后进入一级发生器（14），最后进入二级发生器（16）；冷却水串联先进入二级吸收器（8）后进入一级吸收器（9），最后进入冷凝器（2）；冷水进入蒸发器（3）；机组内部溶液循环分三个相对独立的循环：二级发生器（16）、一级吸收器（9）和二级热交换器（15）形成二级溶液循环；一级发生器（14）、二级吸收器（8）和一级热交换器（13）形成一级溶液循环；单效发生器（19）、二级吸收器（8）和单效热交换器（18）形成单效溶液循环；并且一级溶液循环和单效溶液循环并联设置。
2.根据权利要求1所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：单效发生器（19）、二级发生器（16）和冷凝器（2）在同一高压腔体内，置于机组的上筒内，并且单效发生器（19）设置独立的接液盘置于二级发生器（16）上方；蒸发器（3）和二级吸收器（8）在同一低压腔体内，一级发生器（14）和一级吸收器（9）在同一中压腔体内，它们放置在机组的下筒内。
3.根据权利要求1所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：单效发生器（19）、二级发生器（16）和冷凝器（2）在同一高压腔体内，置于机组的上部，并且单效发生器（19）与二级发生器（16）并排布置，设置独立的接液盘，它们之间设置挡液板；蒸发器（3）和二级吸收器（8）在同一低压腔体内，一级发生器（14）和一级吸收器（9）在同一中压腔体内，它们放置在机组的下筒内。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：所述一级溶液循环和单效溶液循环并联设置为出二级吸收器（8）经一级单效发生泵（17）提升的稀溶液被分为二路，一路经一级热交换器（13）升温后进入一级发生器（14）内浓缩为浓溶液，出一级发生器（14）的浓溶液被二级吸收泵（12）提升经一级热交换器（13）降温后进入二级吸收器（8）喷淋变为稀溶液，另一路经单效热交换器（18）升温后进入单效发生器（19）内浓缩为浓溶液，出单效发生器（19）的浓溶液靠压差和位差的动力经单效热交换器（18）降温后进入二级吸收器（8）喷淋变为稀溶液。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：机组共使用四只屏蔽泵。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：驱动废热是热水、导热油或其他介质。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种带单效发生溶液并联的热水型溴化锂吸收式冷水机组，其特征在于：冷却水先并联进入二级吸收器（8）、一级吸收器（9）后汇合在一起再进入冷凝器（2）；或者冷却水并联进入二级吸收器（8）、一级吸收器（9）和冷凝器（2）。
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