CN111895677A - 一种制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制冷系统，包括：发生器，具有用于容纳液氨和硝酸钠溶液的储液腔，发生器连接有热源，发生器的上端设置有排气管；冷凝器，具有冷凝腔，冷凝腔的进口连通排气管；蒸发器，具有蒸发腔，蒸发腔的进口通过进液管连通冷凝腔的出口；膨胀阀，设置在进液管上；吸收器，位于发生器的下方，吸收器具有用于容纳硝酸钠溶液的吸收腔，吸收腔的上部通过输气管连通蒸发腔的出口，吸收器设置有输液管和回流管，回流管设置有回流泵；溴化锂水制冷机，溴化锂水制冷机的冷水输出端设置有第一冷水管和第二冷水管，第一冷水管连接冷凝器以冷却冷凝腔内的气体，第二冷水管连接吸收器以冷却吸收腔内的硝酸钠溶液。

Description

一种制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种硝酸钠-液氨扩散式吸收制冷系统。
背景技术
当前常见的吸收式制冷方式有几种：氨水吸收式制冷和氨氢水吸收扩散式制冷。氨水吸收式制冷虽然制冷温度可达零下几十度，但是由于制冷工质对是氨和水，加热时两者都会蒸发，这样子不仅还需要加设精馏装置，还会降低制冷效率。而氨氢水扩散式制冷是在氨水吸收制冷的基础上加入了扩散气体--氢气，作为平衡气体，因为制冷工质对依然是氨和水，缺点与氨水吸收式制冷类似，COP一般在0.4左右，难以满足大的制冷需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种制冷系统，采用硝酸钠和液氨为制冷工质对，简化设备，降低要求。
根据本发明实施例的一种制冷系统，包括：发生器，具有用于容纳液氨和硝酸钠溶液的储液腔，所述发生器连接有热源，所述发生器的上端设置有排气管；冷凝器，具有冷凝腔，所述冷凝腔的进口连通所述排气管；蒸发器，具有蒸发腔，所述蒸发腔的进口通过进液管连通所述冷凝腔的出口；膨胀阀，设置在所述进液管上；吸收器，位于所述发生器的下方，所述吸收器具有用于容纳硝酸钠溶液的吸收腔，所述吸收腔的上部通过输气管连通所述蒸发腔的出口，所述吸收器设置有输液管和回流管，所述输液管的上端连通所述储液腔，所述输液管的下端连通所述吸收腔的上部，所述回流管的上端连通所述储液腔，所述回流管的下端延伸至所述吸收腔的下部，所述回流管设置有回流泵；溴化锂水制冷机，所述溴化锂水制冷机的冷水输出端设置有第一冷水管和第二冷水管，所述第一冷水管连接所述冷凝器以冷却所述冷凝腔内的气体，所述第二冷水管连接所述吸收器以冷却所述吸收腔内的硝酸钠溶液。
根据本发明实施例的制冷系统，至少具有如下有益效果：液氨--硝酸钠扩散式制冷装置是以硝酸钠作为吸收剂，液氨作为制冷剂，硝酸钠是一种盐类，沸点为380℃，与液氨沸点相差很大，因而取消了精馏设备，简化系统，降低成本；定压比热较大，有利于减小换热面积，设备小型化，减少占用空间；液氨-硝酸钠是一种较为理想的吸收制冷工质对，COP也能达到较高要求，制冷可以达到零度以下，满足较大的制冷需求，提供更大的使用范围。
根据本发明的一些实施例，所述热源为热水管路，所述热水管路为110℃以上。
根据本发明的一些实施例，所述热水管路设置有加压泵。
根据本发明的一些实施例，所述第一冷水管在所述冷凝腔设置有盘管，所述盘管与所述进液管在所述冷凝腔中进行热交换。
根据本发明的一些实施例，所述膨胀阀为电子膨胀阀。
根据本发明的一些实施例，所述输液管和所述回流管分置所述吸收器的两端。
根据本发明的一些实施例，所述排气管连接所述冷凝腔的一端设置为向上弯折。
根据本发明的一些实施例，所述输气管的中部设置为向上凸起。
根据本发明的一些实施例，所述溴化锂水制冷机包括有第二发生器，所述第二发生器连接所述热源以实现加热。
根据本发明的一些实施例，所述溴化锂水制冷机输出的冷水为7℃至9℃。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一些实施例的制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明的一些实施例提出一种制冷系统，包括：发生器100，具有用于容纳液氨和硝酸钠溶液的储液腔101，发生器100连接有热源110，发生器100的上端设置有排气管102；冷凝器200，具有冷凝腔201，冷凝腔201的进口连通排气管102；蒸发器300，具有蒸发腔301，蒸发腔301的进口通过进液管302连通冷凝腔201的出口；膨胀阀400，设置在进液管302上；吸收器500，位于发生器100的下方，吸收器500具有用于容纳硝酸钠溶液的吸收腔501，吸收腔501的上部通过输气管502连通蒸发腔301的出口，吸收器500设置有输液管503和回流管504，输液管503的上端连通储液腔101，输液管503的下端连通吸收腔501的上部，回流管504的上端连通储液腔101，回流管504的下端延伸至吸收腔501的下部，回流管504的下端位于吸收腔501中硝酸钠溶液的液面之下，回流管504设置有回流泵505；溴化锂水制冷机600，溴化锂水制冷机600的冷水输出端设置有第一冷水管601和第二冷水管602，第一冷水管601连接冷凝器200以冷却冷凝腔201内的气体，第二冷水管602连接吸收器500以冷却吸收腔501内的硝酸钠溶液。可以理解的是，溴化锂水制冷机500是现有的技术，不再赘述，溴化锂水制冷机500可以产出7℃的冷水，用于冷凝器200及吸收器400的冷却使用。
参照图1，制冷系统运行过程如下：利用热源110加热储液腔101中的液氨和硝酸钠溶液，液氨受热蒸发为氨气，氨气向上运动通过排气管102进入冷凝器200，氨气在冷凝器200内与第一冷水管501的冷水进行热交换，冷凝为液氨，液氨流入进液管302，液氨通过膨胀阀400由高温高压变为低温低压，再进入蒸发器300的蒸发腔301，液氨在蒸发腔301内蒸发成为氨气，同时从周边环境吸热，实现制冷；然后氨气上升而进入输气管502，输气管502连通至吸收腔501，氨气被吸收腔501中的硝酸钠溶液吸收，为了保证硝酸钠溶液的吸收氨气的能力，利用第二冷水管502的冷水降低吸收腔401中的硝酸钠溶液的温度；吸收了氨气的硝酸钠溶液通过回流泵505抽取到储液腔101，储液腔101中的部分硝酸钠溶液(液氨被加热而蒸发了)通过输液管503进入吸收腔501，形成循环。制冷系统以硝酸钠作为吸收剂，液氨作为制冷剂，硝酸钠是一种盐类，沸点为380℃，与液氨沸点相差很大，因而取消了精馏设备，简化系统，降低成本；定压比热较大，有利于减小换热面积，设备小型化，减少占用空间；液氨-硝酸钠是一种较为理想的吸收制冷工质对，COP也能达到较高要求，制冷可以达到零度以下，满足较大的制冷需求，提供更大的使用范围。
参照图1，根据本发明的一些实施例，热源110为热水管路，热水管路为110℃以上，比如石油化工中炼油车间每小时可产生大量的120℃的蒸气凝结水，同时炼油车间的脱蜡工艺需要制冷，制冷温度为-40℃和-20℃，可以采用本发明的制冷系统。
参照图1，根据本发明的一些实施例，热水管路设置有加压泵，提高流量，提升加热能力。
参照图1，根据本发明的一些实施例，第一冷水管601在冷凝腔201设置有盘管，盘管与进液管302在冷凝腔201中进行热交换，盘管增加接触面积，提升对氨气的冷却能力。
参照图1，根据本发明的一些实施例，膨胀阀400为电子膨胀阀400，可以提高控制的精度，提升制冷效率。
参照图1，根据本发明的一些实施例，输液管503和回流管504分置吸收器500的两端，减少相互影响。
参照图1，根据本发明的一些实施例，排气管102连接冷凝腔201的一端设置为向上弯折，以使氨气中携带的硝酸钠溶液回流储液腔101。
参照图1，根据本发明的一些实施例，输气管502的中部设置为向上凸起，可以防止氨气将液氨带入吸收腔501。
参照图1，根据本发明的一些实施例，溴化锂水制冷机600包括有第二发生器610，第二发生器610连接热源110以实现加热。第二发生器610和发生器100采用共同的热源，简化结构，提高效率。
参照图1，根据本发明的一些实施例，溴化锂水制冷机600输出的冷水为7℃至9℃。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：
发生器，具有用于容纳液氨和硝酸钠溶液的储液腔，所述发生器连接有热源，所述发生器的上端设置有排气管；
冷凝器，具有冷凝腔，所述冷凝腔的进口连通所述排气管；
蒸发器，具有蒸发腔，所述蒸发腔的进口通过进液管连通所述冷凝腔的出口；
膨胀阀，设置在所述进液管上；
吸收器，位于所述发生器的下方，所述吸收器具有用于容纳硝酸钠溶液的吸收腔，所述吸收腔的上部通过输气管连通所述蒸发腔的出口，所述吸收器设置有输液管和回流管，所述输液管的上端连通所述储液腔，所述输液管的下端连通所述吸收腔的上部，所述回流管的上端连通所述储液腔，所述回流管的下端延伸至所述吸收腔的下部，所述回流管设置有回流泵；
溴化锂水制冷机，所述溴化锂水制冷机的冷水输出端设置有第一冷水管和第二冷水管，所述第一冷水管连接所述冷凝器以冷却所述冷凝腔内的气体，所述第二冷水管连接所述吸收器以冷却所述吸收腔内的硝酸钠溶液。
2.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述热源为热水管路，所述热水管路为110℃以上。
3.根据权利要求2所述的一种制冷系统，其特征在于，所述热水管路设置有加压泵。
4.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述第一冷水管在所述冷凝腔设置有盘管，所述盘管与所述进液管在所述冷凝腔中进行热交换。
5.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述膨胀阀为电子膨胀阀。
6.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述输液管和所述回流管分置所述吸收器的两端。
7.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述排气管连接所述冷凝腔的一端设置为向上弯折。
8.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述输气管的中部设置为向上凸起。
9.根据权利要求1所述的一种制冷系统，其特征在于，所述溴化锂水制冷机包括有第二发生器，所述第二发生器连接所述热源以实现加热。
10.根据权利要求9所述的一种制冷系统，其特征在于，所述溴化锂水制冷机输出的冷水为7℃至9℃。
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