CN117450687B - 一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于吸收式制冷/热泵技术领域，特别涉及一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺，包括中温发生器、高温发生器和冷凝器、蒸发吸收组件，中温发生器和高温发生器分别利用第一热源和第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂经减压后形成第一低压液态制冷剂和第二低压液态制冷剂用于为第二载冷剂和第一载冷剂制冷，制冷后形成第一低压气态制冷剂和第二低压气态制冷剂与贫液相混合吸收形成富液。本发明将多种热源回收利用于多级制冷，满足多级用冷的需求。不仅能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用，实现对多品位余热的最大化利用，发挥其经济价值。

Description

一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺

技术领域

本发明属于吸收式制冷/热泵技术领域，特别涉及一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺。

背景技术

吸收式制冷机组是利用低品位余热驱动热力工质，通过工质（如氨气）的相变进行制冷。主要设备包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵等。如图1所示，利用低品位余热在发生器中加热，由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的富含制冷剂的混合溶液(简称富液)，使富溶液中的大部分低沸点的制冷剂解吸出来，成为高压气态制冷剂进入冷凝器中,被循环水冷却成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂经过膨胀阀减压成低压液态制冷剂，低压液态的制冷剂进入蒸发器中，吸收需要冷却的介质（载冷剂）的热量而汽化成低压气态制冷剂，低压气态制冷剂进入吸收器中。在发生器中经发生过程剩余的高压贫液经减压阀减压成低压贫液，进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压气态制冷剂相混合吸收，恢复到原来的浓度，成为常温富液，常温富液经溶液泵升压后送入发生器中继续循环工作。循环水先用于吸收器溶液的降温，再用于冷凝器的降温。

以上制冷工艺仅满足单一热源对应单级用冷的需求。但实际的过程工业生产中往往有多种低品位的热源，也有多级用冷的需求。

设法将多种热源回收利用于多级制冷，满足多级用冷的需求。不仅能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用。实现对多品位余热的最大化利用，发挥其经济价值。基于上述内容，提出一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组及工艺。

通过以下制备工艺来实现上述目的：

本发明的第一目的在于提供一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，包括中温发生器、高温发生器和冷凝器，还包括蒸发吸收组件；

所述中温发生器用于利用第一热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，所述高温发生器用于利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，其中，第一热源的温度小于第二热源的温度；

所述冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经减压后形成第一低压液态制冷剂，另一部分经减压后形成第二低压液态制冷剂；

所述蒸发吸收组件用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，制冷后形成第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液，还用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，制冷后形成第一低压气态制冷剂与所述低浓度富液相混合吸收形成富液，其中，第一载冷剂温度大于第二载冷剂的温度；

所述富液经过溶液泵分别被泵入中温发生器和高温发生器中继续循环。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发吸收组件由低温蒸发器、超低温蒸发器、低温吸收器和超低温吸收器组成，所述冷凝器的液态制冷剂出口与低温蒸发器和超低温蒸发器连接的管路上均设有膨胀阀，所述超低温吸收器的低浓度富液出口与低温吸收器的低浓度富液进口相连，所述低温吸收器的富液出口连接溶液泵；

所述低温蒸发器用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂，所述超低温蒸发器用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

所述超低温吸收器用于利用高温发生器中富液解吸后形成的贫液与第二低压气态制冷剂相混合吸收形成低浓度富液，所述低温吸收器用于利用所述低浓度富液和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超低温吸收器、低温吸收器和冷凝器依次共用一组循环水。

作为上述技术方案的进一步改进，所述高温发生器的贫液出口与超低温吸收器的贫液进口之间的管道上设有叶轮二，所述超低温吸收器的低浓度富液出口与低温吸收器低浓度富液进口之间的管道上设有叶轮一，所述叶轮二的传动端和叶轮一的驱动端之间设有链轮驱动结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发吸收组件具体为复合蒸发吸收器，复合蒸发吸收器包括壳体以及位于壳体两端的管箱一和管箱二，管箱一内部通过三个平行的隔板一分隔成四个腔体，管箱二内部通过两个平行的隔板二分隔成三个腔体；

所述壳体内部中间设有液位开关板，用于将壳体内部分为壳程筒体一和壳程筒体二，每个壳程筒体内部均设有隔板三，且所述隔板三的一端与壳程筒体固定连接，另一端与壳程筒体不接触，其中壳程筒体二内部的隔板三与壳程筒体不接触的一端设有单向阀，每个壳程筒体的内部隔板三的上下方均设有若干个连通管箱一和管箱二的换热管，且每个壳程筒体内部均设有喷淋管路；

所述管箱一的底部腔体、壳程筒体二内隔板三下方以及管箱二的底部腔体组成的整体，用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂；

所述管箱一的顶部腔体、壳程筒体一内隔板三上方以及管箱二的顶部腔体组成的整体，用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

所述管箱一的一中间腔体、壳程筒体一内隔板三下方以及管箱二的中间腔体组成的整体，用于利用第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液；所述管箱一的另一中间腔体、壳程筒体二隔板三上方以及管箱二的中间腔体组成的整体，用于利用所述低浓度富液和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液。

作为上述技术方案的进一步改进，所述壳程筒体一内的喷淋管路设有两个，喷淋管路一位于壳程筒体一的内部顶端，喷淋管路二位于壳程筒体一内部隔板三的下方，喷淋管路一的进口端设有第二低压液态制冷剂进口，喷淋管路二的进口端设有贫液进口，所述壳程筒体二的喷淋管路三位于壳程筒体二内部隔板三的下方，喷淋管路三的进口端设有第一低压液态制冷剂进口，所述壳程筒体二内设有位于隔板三上方的富液出口；

所述管箱一的四个腔体上从下至上依次设有第一载冷剂进口、循环水进口、循环水出口和第二载冷剂进口，管箱二的三个腔体中底部腔体上设有第一载冷剂出口，顶部腔体上设有第二载冷剂出口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述循环水的路径依次为：管箱一的一中间腔体、壳程筒体二内隔板三上方的换热管、管箱二的中间腔体、壳程筒体一内隔板三下方的换热管、管箱一的另一中间腔体，然后进入冷凝器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液位开关板包括固定连接壳体两端的上分布孔板和下分布孔板以及位于上下分布孔板之间的液位开关组件，上分布孔板与下分布孔板上的孔相互错开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液位开关组件包括位于下分布孔板的孔下方的开关塞板，且开关塞板的上端与上分布孔板之间设有弹簧。

本发明的第二目的在于提供一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷工艺，利用上述吸收式制冷机组，包括以下步骤：

（1）利用第一热源进入中温发生器中解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，高温发生器利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中；

（2）冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经减压后形成第一低压液态制冷剂进入到蒸发吸收组件中为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂，另一部分经减压后形成第二低压液态制冷剂进入到蒸发吸收组件中为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

（3）第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液，低浓度富液再和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液，经过溶液泵分别送入中温发生器和高温发生器中继续循环。

本发明的有益效果在于：

将多种热源回收利用于多级制冷，满足多级用冷的需求。不仅能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用，实现对多品位余热的最大化利用，发挥其经济价值。

附图说明

图1是现有技术中的吸收式制冷机组流程示意图；

图2是本发明中实施例1的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组流程示意图；

图3是本发明实施例1中的链轮驱动结构示意图；

图4是本发明中实施例2的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组流程示意图；

图5是实施例2中所示的复合型蒸发吸收器的内部正面示意图；

图6是图5的A-A截面示意图；

图7是图6中Ⅰ处放大示意图，对应液位开关板关闭和开启状态。

图中：1、壳体；2、管箱一；3、管箱二；4、隔板一；5、隔板二；6、液位开关板；61、上分布孔板；62、下分布孔板；63、开关塞板；64、弹簧；7、隔板三；8、单向阀；9、喷淋管路；10、第二低压液态制冷剂进口；11、贫液进口；12、第一低压液态制冷剂进口；13、富液出口；14、换热管。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请做出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图2所示，为本实施例所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，机组内发生器分中温发生器和高温发生器，分别对应第一热源（对应附图中的热源1）与第二热源（对应附图中的热源2）（第一热源的温度＜第二热源的温度）。蒸发吸收组件包括蒸发器和吸收器，其中，蒸发器分为低温蒸发器和超低温蒸发器，分别对应第一载冷剂（对应附图中的载冷剂1）与第二载冷剂（对应附图中的载冷剂2） （第一载冷剂的温度＞第二载冷剂的温度）。

为方便理解温度，假设第一热源与第二热源的温度分别为80℃与110℃，第一载冷剂与第二载冷剂的温度分别为-10℃与-30℃。吸收器分为低温吸收器和超低温吸收器，第一膨胀阀（对应附图中的膨胀阀1）对应的膨胀压力大于第二膨胀阀（对应附图中的膨胀阀2）对应的膨胀压力。

工作过程如下：中温发生器吸收第一热源（80℃）的热量后，中温发生器中的富液一部分制冷剂解吸出来，成为高压气态制冷剂进入冷凝器中。另一部分未解吸的富液进入高温发生器中，吸收第二热源（110℃）的热量后，高温发生器中的富液的制冷剂解吸出来，成为高压气态制冷剂进入冷凝器中。中温发生器与高温发生器中的制冷剂被解吸出来，进入冷凝器中被循环水冷却成高压液态制冷剂。高压液态制冷剂分为两部分，分别经第一膨胀阀与第二膨胀阀减压成第一低压液态制冷剂（对应附图中的低压液态制冷剂1）、第二低压液态制冷剂（对应附图中的低压液态制冷剂2），分别进入低温蒸发器与超低温蒸发器中，吸收第一载冷剂与第二载冷剂的热量而汽化成低压气态制冷剂。

因低温蒸发器与超低温蒸发器中制冷温度的不同，因而在低温蒸发器与超低温蒸发器中气态制冷剂的蒸发压力也不同。因超低温蒸发器对应的制冷温度更低，故超低温蒸发器中气态制冷剂的蒸发压力也更低。

基于上述原理，如图2所示，在高温发生器的贫液出口与超低温吸收器的贫液进口之间的管道上设有叶轮二（对应附图的叶轮2），超低温吸收器的低浓度富液出口与低温吸收器低浓度富液进口之间的管道上设有叶轮一（对应附图的叶轮1），叶轮二的传动端和叶轮一的驱动端之间设有链轮驱动结构，如图3所示，链轮驱动结构包括位于叶轮一上的轴一（对应附图中的轴1）、位于叶轮二上的轴二（对应附图中的轴2）、位于轴一上的链轮一（对应附图中的链轮1）、位于轴二上的链轮二（对应附图中的链轮2）以及位于链轮一和链轮二之间的链条。

在高温发生器中经解吸后的高压贫液推动叶轮二高速转动，变为低压贫液进入超低温吸收器，与从超低温蒸发器蒸发出来的低压气态制冷剂相混合吸收，恢复为含制冷剂低浓度的富液，吸收产生的混合热可及时经由换热管壁传给管内的循环水带走。叶轮二的高速转动通过轴二带动链轮二同步转动，链轮二通过链条带动链轮一的转动，链轮一的转动带动叶轮一转动，叶轮一的转动对超低温吸收器中的富液进行做功提压，将富液提压推入低温吸收器中。与从低温蒸发器蒸发出来的低压气态制冷剂相混合吸收，吸收产生的混合热可及时经由换热管壁传给管内的循环水带走。吸收恢复到原来浓度的富液，而后富液经溶液泵升压后分别送入中温发生器、高温发生器中继续循环工作。循环水先用于超低温吸收器溶液的降温，再用于低温吸收器溶液的降温，最后用于冷凝器的降温。

本实施例中吸收式制冷机组对应的制冷工艺包括以下步骤：

（1）利用第一热源进入中温发生器中解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，高温发生器利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中；

（2）冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经第一膨胀阀减压后形成第一低压液态制冷剂进入到超低温蒸发器中为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂，另一部分经第二膨胀阀减压后形成第二低压液态制冷剂进入到低温蒸发器中为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

（3）第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液进入到超低温吸收器中，两者相混合吸收形成低浓度富液，低浓度富液再和第一低压气态制冷剂进入到低温吸收器中，两者相混合吸收形成富液，经过溶液泵分别送入中温发生器和高温发生器中继续循环。

本实施例可以回收利用多种热源用于多级制冷，满足多级用冷的需求。不仅能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用。实现对多品位余热的最大化利用，发挥其经济价值。

其次，在本实施例中，叶轮、链轮及传动的设置，将来自于发生器的高压贫液中的高压能量转化为含制冷剂低浓度的富液的压力能，驱动其进入低温吸收器中。此举将机组内的原先浪费的能量得以回收利用，降低了机组的能耗，提高了机组的COP。

实施例2

如图4所示，为本实施例所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，机组内发生器分中温发生器和高温发生器，分别对应第一热源（对应附图中的热源1）与第二热源（对应附图中的热源2）（第一热源的温度＜第二热源的温度）。蒸发吸收组件具体为复合型蒸发吸收器，即将实施例1中的四台设备（低温吸收器、超低温吸收器、低温蒸发器、超低温蒸发器）整合成一台设备（复合型蒸发吸收器）。

本实施例中的一种复合型蒸发吸收器，如图5-6所示，主体结构是由管箱、换热管14及壳体1组成的固定管板式换热器，管箱一2和管箱二3均包括封头和管板，左、右封头分别焊接固定在左、右管板上，左、右管板之间焊接固定壳体1，换热管14焊接固定于左、右管板上。

管箱一2内部通过三个平行的隔板一4分隔成四个腔体，管箱二3内部通过两个平行的隔板二5分隔成三个腔体。管箱一2的四个腔体上从下至上依次设有第一载冷剂进口、循环水进口、循环水出口和第二载冷剂进口，管箱二3的三个腔体中底部腔体上设有第一载冷剂出口，顶部腔体上设有第二载冷剂出口。其中，第一载冷剂的温度＞第二载冷剂的温度。

壳体1内部中间设有液位开关板6，用于将壳体1分为壳程筒体一和壳程筒体二，每个壳程筒体内部均设有隔板三7，且隔板三7的一端与壳程筒体固定连接，另一端与壳程筒体不接触，其中壳程筒体二内部的隔板三7与壳程筒体不接触的一端设有单向阀8（单向阀8只允许第一低压气态制冷剂由下向上流动），每个壳程筒体的内部隔板三7的上下方均设有若干个连通管箱一2和管箱二3的换热管14，且每个壳程筒体内部均设有喷淋管路9，喷淋管路9由进口、喷淋管及若干组喷头组成；

壳程筒体一内的喷淋管路9设有两个，喷淋管路一位于壳程筒体一的内部顶端，喷淋管路二位于壳程筒体一内部隔板三7的下方，喷淋管路一的进口端设有第二低压液态制冷剂进口10，喷淋管路二的进口端设有贫液进口11，壳程筒体二的喷淋管路三位于壳程筒体二内部隔板三7的下方，喷淋管路三的进口端设有第一低压液态制冷剂进口12，壳程筒体二内设有位于隔板三7上方的富液出口13。

从图5-6中可以看出，管箱一2的中间两个腔体、壳程筒体一内隔板三7下方的换热管14和壳程筒体二内隔板三7上方的换热管14以及管箱二3的中间腔体流动循环水，循环水流动的区域按照上下分布，设置为中上部吸收腔和中下部吸收腔，对应两个吸收器；管箱一2的底部腔体、壳程筒体二内隔板三7下方的换热管14以及管箱二3的底部腔体流动第一载冷剂，壳程筒体二内隔板三7下方的区域，设置为一蒸发区域；管箱一2的顶部腔体、壳程筒体一内隔板三7上方的换热管14以及管箱二3的顶部腔体流动第二载冷剂，壳程筒体一内隔板三7上方的区域，设置为另一蒸发区域，对应两组蒸发器。本申请通过不同隔板的设置将一组设备分隔成两个吸收器和两个蒸发器，即一台设备中具备四组设备的功能，能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用，实现多级用冷。

壳程筒体一内隔板三7上方壳程流动第二低压液态制冷剂，壳程筒体一内隔板三7下方壳程流动贫液，壳程筒体二内隔板三7下方的壳程流动第一低压液态制冷剂，其中，第一低压液态制冷剂为第一载冷剂降温后形成第一低压气态制冷剂通过单向阀8上升至壳程筒体二内隔板三7上方壳程内部，第二低压液态制冷剂为第二载冷剂降温后形成第二低压气态制冷剂与贫液混合后通过液位开关板6进入壳程筒体二，与第一低压气态制冷剂在壳程筒体二内隔板三7上方壳程内部与循环水换热形成富液。

如图6-7所示，壳体1内中间设置的液位开关板6包括固定连接壳体1两端的上分布孔板61和下分布孔板62以及位于上下分布孔板之间的液位开关组件，上分布孔板61与下分布孔板62上的孔相互错开，液位开关组件包括位于下分布孔板62的孔下方的开关塞板63，且开关塞板63的上端与上分布孔板61之间设有弹簧64。当液位达到某一预定高度时，液位液柱静压力+第二低压气态制冷剂的蒸发压力+弹簧64中的预留弹力大于第一低压气态制冷剂的蒸发压力时，液位开关组件开启。

复合型蒸发吸收器工作过程如下：一部分由冷凝器出来的高压液态制冷剂经膨胀阀减压成第二低压液态制冷剂，进入喷淋管路一，由喷头均布喷洒在壳程筒体一内隔板三7上方换热管14的外壁形成液膜。吸收换热管14内的第二载冷剂的热量而汽化成第二低压气态制冷剂。第二低压气态制冷剂通过隔板三7右端与右管板之间的空间流入壳程筒体一内隔板三7下方壳程中，是为中上部吸收腔。在中上部吸收腔内，来自发生器中经解吸后的高压贫液经减压阀减压成低压贫液，贫液进入喷淋管路二，由喷头均布喷洒在换热管14外壁形成液膜，与蒸发出来的第二低压气态制冷剂相混合吸收，恢复为含制冷剂低浓度的富液，吸收产生的混合热可及时经由换热管14壁传给管内的循环水带走。

同时，另一部分高压液态制冷剂也减压成第一低压液态制冷剂，进入喷淋管路三，由喷头均布喷洒在换热管14的外表面形成液膜。吸收换热管14内的第一载冷剂的热量而汽化成第一低压气态制冷剂，第一低压气态制冷剂通过单向阀8进入壳程筒体二内隔板三7上方壳程内，是为中下部吸收腔，因第一低压气态制冷剂的蒸发压力大于第二低压气态制冷剂的蒸发压力+弹簧中的预留弹力，故液位开关组件处于关闭状态，如图7左图所示。随着壳体1中上部吸收腔内含制冷剂低浓度的富液逐渐地积累，当液位达到某一预定高度时，液位液柱静压力+第二低压气态制冷剂的蒸发压力+弹簧中的预留弹力大于第一低压气态制冷剂的蒸发压力时，液位开关组件开启，如图7右图所示，含制冷剂低浓度的富液流入中下部吸收腔，由若干个液位组件开关均匀地洒在换热管14外壁，形成液膜，再次吸收进入壳体1中下部吸收腔内的第一低压气态制冷剂，吸收产生的混合热可及时经由换热管14壁传给管内的循环水带走。吸收恢复到原来浓度的富液，而后富液经溶液泵升压后分别送入发生器中继续循环工作。

循环水先用于中下部吸收腔内溶液的降温，再用于中上部吸收腔溶液的降温，最后用于冷凝器的降温。

本实施例中吸收式制冷机组对应的制冷工艺包括以下步骤：

（1）利用第一热源进入中温发生器中解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，高温发生器利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中；

（2）冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经第一膨胀阀减压后形成第一低压液态制冷剂从喷淋管路三进入到壳程筒体二内部隔板7下方的壳程（替代实施例1中的超低温蒸发器）中为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂通过单向阀上升，另一部分经第二膨胀阀减压后形成第二低压液态制冷剂从喷淋管路一进入到壳程筒体一内隔板三7上方的壳程（替代实施例1中的低温蒸发器）中为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

（3）第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液（通过喷淋管路二）进入到进入到壳程筒体一内隔板三7下方的壳程（替代实施例1中的超低温吸收器）中，两者相混合吸收形成低浓度富液，低浓度富液经过液位开关板进入到壳程筒体二内隔板三7上方的壳程（替代实施例1中的低温吸收器）中，同时第一低压气态制冷剂通过单向阀上升到壳程筒体二内隔板三7上方的壳程中，两者相混合吸收形成富液，从富液出口排出，经过溶液泵分别送入中温发生器和高温发生器中继续循环。

本实施例可以回收利用多种热源用于多级制冷，满足多级用冷的需求。不仅能拓宽吸收式制冷机组的应用范围，还能最大化地实现能量的梯级利用。实现对多品位余热的最大化利用，发挥其经济价值。

其次，在本实施例中，实施例2将实施例1中的四台设备（低温吸收器、超低温吸收器、低温蒸发器、超低温蒸发器）整合成一台设备（复合型蒸发吸收器），减少了设备投资及机组的占地面积。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，包括中温发生器、高温发生器和冷凝器，还包括蒸发吸收组件；

所述中温发生器用于利用第一热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，所述高温发生器用于利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，其中，第一热源的温度小于第二热源的温度；

所述冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经减压后形成第一低压液态制冷剂，另一部分经减压后形成第二低压液态制冷剂；

所述蒸发吸收组件用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，制冷后形成第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液，还用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，制冷后形成第一低压气态制冷剂与所述低浓度富液相混合吸收形成富液，其中，第一载冷剂温度大于第二载冷剂的温度；

所述富液经过溶液泵分别被泵入中温发生器和高温发生器中继续循环；

所述蒸发吸收组件具体为复合蒸发吸收器，复合蒸发吸收器包括壳体以及位于壳体两端的管箱一和管箱二，管箱一内部通过三个平行的隔板一分隔成四个腔体，管箱二内部通过两个平行的隔板二分隔成三个腔体；

所述壳体内部中间设有液位开关板，用于将壳体内部分为壳程筒体一和壳程筒体二，每个壳程筒体内部均设有隔板三，且所述隔板三的一端与壳程筒体固定连接，另一端与壳程筒体不接触，其中壳程筒体二内部的隔板三与壳程筒体不接触的一端设有单向阀，每个壳程筒体的内部隔板三的上下方均设有若干个连通管箱一和管箱二的换热管，且每个壳程筒体内部均设有喷淋管路；

所述管箱一的底部腔体、壳程筒体二内隔板三下方以及管箱二的底部腔体组成的整体，用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂；

所述管箱一的顶部腔体、壳程筒体一内隔板三上方以及管箱二的顶部腔体组成的整体，用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

所述管箱一的一中间腔体、壳程筒体一内隔板三下方以及管箱二的中间腔体组成的整体，用于利用第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液；所述管箱一的另一中间腔体、壳程筒体二隔板三上方以及管箱二的中间腔体组成的整体，用于利用所述低浓度富液和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液。

2.根据权利要求1所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述蒸发吸收组件由低温蒸发器、超低温蒸发器、低温吸收器和超低温吸收器组成，所述冷凝器的液态制冷剂出口与低温蒸发器和超低温蒸发器连接的管路上均设有膨胀阀，所述超低温吸收器的低浓度富液出口与低温吸收器的低浓度富液进口相连，所述低温吸收器的富液出口连接溶液泵；

所述低温蒸发器用于利用第一低压液态制冷剂为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂，所述超低温蒸发器用于利用第二低压液态制冷剂为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

所述超低温吸收器用于利用高温发生器中富液解吸后形成的贫液与第二低压气态制冷剂相混合吸收形成低浓度富液，所述低温吸收器用于利用所述低浓度富液和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液。

3.根据权利要求2所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述超低温吸收器、低温吸收器和冷凝器依次共用一组循环水。

4.根据权利要求3所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述高温发生器的贫液出口与超低温吸收器的贫液进口之间的管道上设有叶轮二，所述超低温吸收器的低浓度富液出口与低温吸收器低浓度富液进口之间的管道上设有叶轮一，所述叶轮二的传动端和叶轮一的驱动端之间设有链轮驱动结构。

5.根据权利要求1所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述壳程筒体一内的喷淋管路设有两个，喷淋管路一位于壳程筒体一的内部顶端，喷淋管路二位于壳程筒体一内部隔板三的下方，喷淋管路一的进口端设有第二低压液态制冷剂进口，喷淋管路二的进口端设有贫液进口，所述壳程筒体二的喷淋管路三位于壳程筒体二内部隔板三的下方，喷淋管路三的进口端设有第一低压液态制冷剂进口，所述壳程筒体二内设有位于隔板三上方的富液出口；

所述管箱一的四个腔体上从下至上依次设有第一载冷剂进口、循环水进口、循环水出口和第二载冷剂进口，管箱二的三个腔体中底部腔体上设有第一载冷剂出口，顶部腔体上设有第二载冷剂出口。

6.根据权利要求5所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述循环水的路径依次为：管箱一的一中间腔体、壳程筒体二内隔板三上方的换热管、管箱二的中间腔体、壳程筒体一内隔板三下方的换热管、管箱一的另一中间腔体，然后进入冷凝器。

7.根据权利要求1所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述液位开关板包括固定连接壳体两端的上分布孔板和下分布孔板以及位于上下分布孔板之间的液位开关组件，上分布孔板与下分布孔板上的孔相互错开。

8.根据权利要求7所述的能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷机组，其特征在于，所述液位开关组件包括位于下分布孔板的孔下方的开关塞板，且开关塞板的上端与上分布孔板之间设有弹簧。

9.一种能源梯级利用的多热源多级用冷吸收式制冷工艺，其特征在于，利用权利要求1-8任一所述的吸收式制冷机组，包括以下步骤：

（1）利用第一热源进入中温发生器中解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中，未被解吸的富液进入到高温发生器中，高温发生器利用第二热源解吸富液中的制冷剂进入到冷凝器中；

（2）冷凝器用于对中温发生器和高温发生器解吸出来的制冷剂进行冷凝，冷凝后形成的液态制冷剂一部分经减压后形成第一低压液态制冷剂进入到蒸发吸收组件中为第一载冷剂制冷，第一低压液态制冷剂制冷后形成第一低压气态制冷剂，另一部分经减压后形成第二低压液态制冷剂进入到蒸发吸收组件中为第二载冷剂制冷，第二低压液态制冷剂制冷后形成第二低压气态制冷剂；

（3）第二低压气态制冷剂与高温发生器中富液解吸后形成的贫液相混合吸收形成低浓度富液，低浓度富液再和第一低压气态制冷剂相混合吸收形成富液，经过溶液泵分别送入中温发生器和高温发生器中继续循环。