CN109764418A - 一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统 - Google Patents

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徐啸
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Abstract

本发明的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，包括吸收制冷循环，吸收制冷循环包括与热源连接的高压发生器，高压发生器连接第一溶液热交换器和低压发生器，第一溶液热交换器连接吸收器，吸收器连接蒸发器，蒸发器连接干式风机盘管；低压发生器连接第二溶液热交换器、冷凝器以及冷却器，冷凝器和冷却器连接除湿循环；第二溶液热交换器连接吸收器，冷却器与蒸发器相连接。本发明利用余热驱动，既能用溶液除湿，又能用溶液制冷，利用除湿循环和吸收制冷循环分别处理新风与回风来实现热湿分控实现温湿度独立控制。除湿循环和吸收式制冷系统相互串联，互不传质，使得吸收制冷循环不会有不凝性气体渗入，实现空气降温处理和除湿处理过程的分离。

Description

一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，具体是一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统。
背景技术
随着温湿度独立控制理论的发展和深化，夏热冬冷地区集中式供冷的节能问题受到了国内广泛关注。在湿热的夏季，目前的空调系统普遍采用传统的冷凝除湿方式(即采用7℃的冷冻水)来实现对空气的降温与除湿处理，并且为了避免送风温度过低，处理过后空气常常需要再热，从而造成了很大能量利用品位上的浪费。除此之外，利用余热驱动的吸收式制冷系统热力系数较低，在制冷过程中无法实现热湿解耦，从而影响空气调节的效果，并造成能源浪费。传统双效吸收式制冷系统效率偏低，且蒸发温度为5℃，只能够采用冷凝的方式对空气进行除湿。
发明内容
发明目的：本发明提供一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，以解决吸收式制冷过程中效率低和热湿掺混的问题。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，包括吸收制冷循环，吸收制冷循环包括与热源连接的高压发生器，高压发生器连接第一溶液热交换器和低压发生器，第一溶液热交换器连接吸收器，吸收器连接蒸发器，蒸发器连接干式风机盘管；低压发生器连接第二溶液热交换器、冷凝器以及冷却器，冷凝器和冷却器连接除湿循环；第二溶液热交换器连接吸收器，冷却器与蒸发器相连接；除湿循环的再生热源为高压发生器发生出的冷剂水冷凝后的余热和低压发生器发生出的中温水蒸气的冷凝热。
其中，除湿循环包括与冷凝器连接的再生塔，再生塔连接鼓风机；还包括与冷却器连接的除湿器，除湿器与再生塔连通。
其中，除湿器入口的溶液温度为70℃～80℃。
其中，第一溶液热交换器与吸收器相连接的进液管和出液管上分别设置分流器和第一混流器，第一混流器连接设置于吸收器内的喷淋管；第二溶液热交换器的进液管与分流器相连，第二溶液热交换器的出液管与第一混流器相连。
其中，分流器和吸收器之间设置溶液泵。
其中，冷却器与冷凝器通过第二混流器与设置于蒸发器内的喷淋管相连接。
其中，第二混流器与蒸发器相连接的管路上设置有节流阀。
其中，低压发生器的驱动热源为高压发生器发生出的高温水蒸气的冷凝热。
其中，高压发生器的再生温度为150℃-200℃，低压发生器的再生温度为90℃-100℃。
其中，吸收制冷循环使用LiBr溶液，除湿循环使用LiCl溶液。
有益效果：本发明具有以下有益效果：
本发明完全利用余热驱动，既能用溶液除湿，又能用溶液制冷，利用除湿循环和吸收制冷循环分别处理新风与回风来实现热湿分控实现温湿度独立控制。除湿循环和吸收制冷循环相互串联，互不传质，使得吸收制冷循环不会有不凝性气体渗入，实现空气降温处理和除湿处理过程的分离。采用双效设计，可以回收显热负荷下的再生热和冷凝热，将其用于再生除湿循环中的稀溶液，提升了整机的热力系数。吸收制冷循环的蒸发温度从常规空调的5℃提升至16℃，制备18℃的冷却水送入干式风机盘管用来冷却回风实现温湿度独立控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-高压发生器；2-第一溶液热交换器；3-分流器；4-第一混流器；5-溶液泵；6-吸收器；7-第二溶液热交换器；8-低压发生器；9-冷凝器；10-冷却器；11-第二混流器；12-节流阀；13-蒸发器；14-干式风机盘管；15-除湿器；16-再生塔；17-鼓风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，包括吸收制冷循环，吸收制冷循环包括与热源连接的高压发生器1，高压发生器1连接第一溶液热交换器2和低压发生器8，第一溶液热交换器2连接吸收器6，吸收器6连接蒸发器13，蒸发器13连接干式风机盘管14；低压发生器8连接第二溶液热交换器7、冷凝器9以及冷却器10，冷凝器9和冷却器10连接除湿循环；第二溶液热交换器7连接吸收器6，冷却器10与蒸发器13相连接。第一溶液热交换器2与吸收器6相连接的进液管和出液管上分别设置分流器3和第一混流器4，第一混流器4连接设置于吸收器6内的喷淋管；第二溶液热交换器7的进液管与分流器3相连，第二溶液热交换器7的出液管与第一混流器4相连。分流器3和吸收器6之间设置溶液泵5。冷却器10与冷凝器9通过第二混流器11与设置于蒸发器13内的喷淋管相连接。第二混流器11与蒸发器13相连接的管路上设置有节流阀12。低压发生器8的驱动热源为高压发生器1发生出的高温水蒸气的冷凝热。高压发生器1的再生温度为150℃-200℃，低压发生器8的再生温度为90℃-100℃。除湿循环的再生热源为高压发生器1发生出的冷剂水冷凝后的余热和低压发生器8发生出的中温水蒸气的冷凝热。
除湿循环包括与冷凝器9连接的再生塔16，再生塔16连接鼓风机17；还包括与冷却器10连接的除湿器15，除湿器15与再生塔16连通。吸收制冷循环使用LiBr溶液，除湿循环使用LiCl溶液。吸收制冷循环的蒸发温度从常规空调的5℃提升至16℃，制备18℃的冷却水送入干式风机盘管14用来冷却回风。
本发明的工作原理如下：
夏季利用余热热源向高压发生器1送入150-200℃的液体或是气体，高压发生器1发生出高温水蒸气进入低压发生器8冷凝成液体，然后经冷却器10降温后进入第二混流器11，低压发生器8发生出来的中温水蒸气进入冷凝器9冷凝后进入第二混流器11，混流器11出口的冷剂水进入节流阀12降温降压，再进入蒸发器13的喷淋管喷淋蒸发，蒸发出的水蒸气进入吸收器6，被顶部喷淋管喷淋的浓溶液所吸收，浓溶液变成稀溶液后被溶液泵5加压，经分流器3分流后，一部分流入至第一溶液热交换器2升温后，进入高压发生器1继续再生，另一部分流至第二溶液热交换器7升温后，进入低压发生器8再生。高压发生器1和低压发生器8中的溶液再生后变成浓溶液，二者的浓溶液分别经第一溶液热交换器2和第二溶液热交换器7降温后，流入第一混流器4，再在进入吸收器3的喷淋管喷淋。蒸发器13产生18℃的冷却水送入室内干式风机盘管14对回风进行冷却处理，升温后流回蒸发器13。
高压发生器1发生出的高温水蒸气在低压发生器8中冷凝放热后进入冷却器10放热，预热除湿过后的稀LiCL溶液，低压发生器8吸收高压发生器1发生出的高温水蒸气的冷凝热，将LiBr溶液中的水蒸气发生出来并进入冷凝器9放热，加热预热后的稀LiCL溶液，LiCL溶液被加热至70℃～80℃后，进入再生塔16顶部喷淋，与底部的鼓风机17引入的再生空气逆流传热、传质后变浓，变浓后的溶液流入除湿器15喷淋，对新风除湿后变为稀溶液，再由溶液泵打回依次经过冷却器10和冷凝器9升温后，进入低再生塔16继续再生。
从除湿器15出来的室外新风与从干式风机盘管14出来的回风相混，达到送风状态后一起送入室内带走余热和余湿。
常温冷水分别送入吸收器6、除湿器15后温度升高，通过外部冷却塔降温后再次送回上述两个设备，带走系统的吸收热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：包括吸收制冷循环，吸收制冷循环包括与热源连接的高压发生器(1)，高压发生器(1)连接第一溶液热交换器(2)和低压发生器(8)，第一溶液热交换器(2)连接吸收器(6)，吸收器(6)连接蒸发器(13)，蒸发器(13)连接干式风机盘管(14)；低压发生器(8)连接第二溶液热交换器(7)、冷凝器(9)以及冷却器(10)，冷凝器(9)和冷却器(10)连接除湿循环；第二溶液热交换器(7)连接吸收器(6)，冷却器(10)与蒸发器(13)相连接；除湿循环的再生热源为高压发生器(1)发生出的冷剂水冷凝后的余热和低压发生器(8)发生出的中温水蒸气的冷凝热。
2.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：除湿循环包括与冷凝器(9)连接的再生塔(16)，再生塔(16)连接鼓风机(17)；还包括与冷却器(10)连接的除湿器(15)，除湿器(15)与再生塔(16)连通。
3.根据权利要求2所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：除湿器(15)入口的溶液温度为70℃～80℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：第一溶液热交换器(2)与吸收器(6)相连接的进液管和出液管上分别设置分流器(3)和第一混流器(4)，第一混流器(4)连接设置于吸收器(6)内的喷淋管；第二溶液热交换器(7)的进液管与分流器(3)相连，第二溶液热交换器(7)的出液管与第一混流器(4)相连。
5.根据权利要求4所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：分流器(3)和吸收器(6)之间设置溶液泵(5)。
6.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：冷却器(10)与冷凝器(9)通过第二混流器(11)与设置于蒸发器(13)内的喷淋管相连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：第二混流器(11)与蒸发器(13)相连接的管路上设置有节流阀(12)。
8.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：低压发生器(8)的驱动热源为高压发生器(1)发生出的高温水蒸气的冷凝热。
9.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：高压发生器(1)的再生温度为150℃-200℃，低压发生器(8)的再生温度为90℃-100℃。
10.根据权利要求1所述的一种基于溶液除湿的双效吸收式制冷系统，其特征在于：吸收制冷循环使用LiBr溶液，除湿循环使用LiCl溶液。
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