CN1179171C - 吸收式冷冻机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有从排气回收热的机构的吸收式冷冻机，在该冷冻机中，在起动或部分负荷运转时使含在排气中的水蒸气不冷凝。设有第一及第二热回收器23、24，同时设有从低温热交换器9出来的稀吸收液迂回第二热回收器24地进行流动的吸收液侧路管11B，在该吸收液侧路管11B中设有流量控制阀25，还设有控制器27，该控制器27用于控制流量控制阀25的开度，以使温度传感器26持续检测出比排气的露点温度高的规定温度(例如100℃)。

Description

吸收式冷冻机
技术领域
本发明涉及一种吸收式冷冻机。
背景技术
如图8所示，例如日本特公平6-63672号公报提出了一种吸收式冷冻机，该吸收式冷冻机将从使高温再生器1的稀吸收液加热沸腾的气体燃烧器2排出的排气送到设在低温热交换器9和高温热交换器10之间的热回收器24X，提高从吸收器7送到高温再生器1的稀吸收液的温度，减少气体燃烧器2产生的必要加热量，削减了燃料的消耗量。
在上述现有的吸收式冷冻机中，从低温再生器送来的浓吸收液和在低温热交换器中进行热交换后温度只上升到70℃左右的稀吸收液和排气进行热交换，排气的温度降低到80℃左右，含在排气中的水蒸气冷凝而存留，有时会腐蚀热交换器和排气管，因此这些零件需要使用耐腐蚀性优良的昂贵的材料。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题而做出的，本发明的吸收式冷冻机，具有：高温再生器、低温再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温热交换器、高温热交换器，该高温再生器由燃烧装置加热沸腾来蒸发制冷剂，从稀吸收液获得制冷剂蒸气和中间吸收液，上述低温再生器用高温再生器中生成的制冷剂蒸气加热用上述高温再生器生成并供给的中间吸收液，以进一步蒸发分离制冷剂，并从中间吸收液获得制冷剂蒸气和浓吸收液，上述冷凝器供给在该低温再生器中加热中间吸收液而凝缩了的制冷剂液，同时冷却在低温再生器中生成并供给的制冷蒸气获得制冷剂液，上述蒸发器，将从上述冷凝器供给的制冷剂液散布到传热管之上，从流动在传热管内的流体夺取热量，蒸发制冷剂，上述吸收器将在上述蒸发器中生成并供给的制冷剂蒸气吸收到从低温再生器分离出制冷剂蒸气而供给的浓吸收液中，成为稀吸收液，供给到高温再生器中，上述低温热交换器对出入于上述吸收器的稀吸收液和浓吸收液进行热交换，上述高温热交换器对出入于上述高温再生器的中间吸收液和稀吸收液进行热交换，其特征在于，设有从燃烧装置排出的排气与通过了高温热交换器的稀吸收液进行热交换的第一热回收器、通过了该第一热回收器的排气与通过低温热交换器进入高温热交换器前的稀吸收液分支到多个流路进行热交换的第二热回收器、设在多个流路的至少一个流路上的阀、根据排气的温度控制上述阀的开闭的控制装置。
本发明的第二构成的吸收式冷冻机具有：高温再生器、低温再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温热交换器、高温热交换器，该高温再生器由燃烧装置加热沸腾来蒸发分离制冷剂，从稀吸收液获得制冷剂蒸气和中间吸收液，上述低温再生器用高温再生器生成的制冷剂蒸气加热用上述高温再生器生成供给的中间吸收液，以进一步蒸发分离制冷剂，并从中间吸收液获得制冷剂蒸气和浓吸收液，上述冷凝器供给在该低温再生器加热中间吸收液凝缩的制冷剂液，同时冷却在低温再生器中生成并供给的制冷蒸气获得制冷剂液，上述蒸发器，将从上述冷凝器供给的制冷剂液散布到传热管之上，从流动在传热管内的流体夺取热量，蒸发制冷剂，上述吸收器将用上述蒸发器生成并供给的制冷剂蒸气吸收到从低温再生器分离出制冷剂蒸气而供给的浓吸收液中，成为稀吸收液，供给到高温再生器中，上述低温热交换器对出入于上述吸收器的稀吸收液和浓吸收液进行热交换，上述高温热交换器对出入于上述高温再生器的中间吸收液和稀吸收液进行热交换，其特征在于，设有从燃烧装置排出的排气与通过了高温热交换器的稀吸收液进行热交换的第一热回收器、通过了该第一热回收器的排气与通过低温热交换器进入高温热交换器前的稀吸收液分支到多个流路进行热交换的第二热回收器、设在多个流路的至少一个流路上的阀、根据排气的温度控制上述阀的开闭的控制装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例的说明图。
图2是表示本发明的第二实施例的说明图。
图3是表示本发明的第三实施例的说明图。
图4是表示本发明的第四实施例的说明图。
图5是表示本发明的第五实施例的说明图。
图6是表示本发明的第六实施例的说明图。
图7是表示本发明的第七实施例的说明图。
图8是表示现有技术的说明图。
具体实施方式
以下，以将水作为制冷剂、将溴化锂(LiBr)水溶液作为吸收液的吸收式冷冻机作为例子说明本发明的实施例。
[第一实施例]
根据图1说明本发明的第一实施例。在图中，1是由例如将城市燃气作为燃料的气体燃烧器2的火力加热吸收液蒸发分离制冷剂的高温再生器，3是低温再生器，4是冷凝器，5是收容着低温再生器3和冷凝器4的高温壳体，6是蒸发器，7是吸收器，8是收容着蒸发器6和吸收器7的低温壳体，9是低温热交换器，10是高温热交换器，11～13是吸收液管，14是吸收液泵，15～18是制冷剂管，19是制冷剂泵，20是冷水管，21是冷却水管，22是通过从气体燃烧器2出来的排气的排气管，23是第一热回收器，24是第二热回收器，25是流量控制阀，26是检测在排气管22的下液部分流动着的排气的温度的温度传感器，27是用于控制流量控制阀25的开度的控制器，以便温度传感器26持续检测出规定的温度、例如100℃。
用于从吸收器7将稀吸收液输送到高温再生器1的吸收液管11在其上部分具有吸收液泵14，在低温热交换器9和高温热交换器10之间的一部分处分支，分支的一方的吸收液管经由第二热回收器24，在迂回着第二热回器24的另一方的吸收液管的中途设有流量控制阀25。以下将经由第二热回收器24的吸收液管称为吸收液热交换管11A，将迂回第二热回收器24的吸收液管称为吸收液侧路管11B。
在上述构成的吸收式冷冻机中，当用气体燃烧器2燃烧城市燃气由高温再生器1使稀吸收液加热沸腾时，获得从稀吸收液蒸发分离的制冷剂蒸气和分离制冷剂蒸气而使吸收液的浓度变高了的中间吸收液。
在高温再生器1中生成的高温的制冷剂蒸气通过制冷剂管15进入低温再生器3，由高温再生器1生成并由吸收液管12加热经由高温热交换器10进入低温再生器3的中间吸收液进行散热冷凝，进入冷凝器4。
另外，由低温再生器3加热并从中间吸收液蒸发分离的制冷剂进入冷凝器4，与流动在冷却水管21内的水进行热交换而冷凝液化，与从制冷剂管16凝缩供给的制冷剂一起通过制冷剂17进入蒸发器6。
进入蒸发器6滞留在制冷剂存储部中的制冷剂液由制冷剂泵19散布到与冷水管20连接着的传热管20A上，与通过冷水管20供给的水进行热交换而蒸发，冷却流动在传热管20A的内部的水。
由蒸发器6蒸发了的制冷剂进入吸收器7，用低温再生器3加热而蒸发分离制冷剂，被吸收液的浓度更加变高了的吸收液、即由吸收液管13经由低温热交换器9供给的从上方散布的浓吸收液吸收。
用吸收器7吸收制冷剂而浓度变稀了的吸收液、即稀吸收液由吸收液泵14的运转分别用低温热交换器9·第二热回收器24·高温热交换器10·第一热回收器23加热，从吸收液管11送往高温再生器1。
当上述那样地进行吸收式冷冻机的运转时，在配设于蒸发器6的内部的传热管20A中由制冷剂的气化热冷却了的冷水通过冷水管20A可循环供给到图中未示的空调负荷，可以进行制冷等的冷却运转。
在上述构成的吸收式冷冻机中，从吸收器7出来由吸收液泵14输送到高温再生器1中的稀吸收液分别在低温热交换器9·第二热回收器24·高温热交换器10·第一热回收器23中被加热，因此，流入高温再生器1时的稀吸收液的温度比没有第一热回收器23、第二热回收器24的温度高，可以减少由气体燃烧器2消耗的燃料。
而且，在借助控制器27的控制功能，温度传感器26检测出比规定的温度100℃高的温度时，缩小流量控制阀25的开度将更多量的从吸收器7送到高温再生器1的稀吸收液供给到第二热回收器24来促进排气所保有的热回收，在温度传感器26在检测出比规定的温度100℃低的温度时，加大流量控制阀25的开度，使迂回第二热回收器24进行流动的稀吸收器的量更多而抑制从排气回收的热量，因此将通过排气管22排气的排气温度维持为比露点温度(将城市燃气即天然气作为燃料时的燃烧排气的露点温度是60～70℃)高的100℃，由此即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会含在排气中的水蒸气进行凝缩产生冷凝水，也不会由冷凝水引起腐蚀问题。
[第二实施例]
根据图2说明第二实施例。在该第二实施例的吸收式冷冻机中，将上述图1所示的第一实施例的吸收式冷冻机的在吸收液侧路管11B中具有的流量控制阀25配置在经由第二热回收器24的吸收液热交换管11A的第二热回收器24入口侧。其它的配管构造与上述第一实施例的吸收式冷冻机相同。
而且，在该第二实施例的吸收式冷冻机中，控制器27在温度传感器26检测出比100℃高的温度时加大设在吸收液热交换管11A上的流量控制阀25的开度，促进排气所保有的热回收，在温度传感器26检测出比100℃低的温度时，缩小流量控制阀25的开度，排气的更多数迂回第二热回收器24地进行流动，因此，在这时通过排气管22排气的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。
在相对第二热回收器24吸收液从下进入通到上地设有吸收液箱时，通过在第二热回收器的稀吸收液入口侧、即吸收液热交换管11A的下侧部分的流量控制阀25，即使在第二热回收器24中由排气加热了的稀吸收液中形成气泡，也可以将该气泡简单地排出到箱外。
[第三实施例]
根据图3说明第三实施例。在该第三实施例的吸收式冷冻机中，将上述图2所示的第二实施例的吸收式冷冻机的吸收液热交换管11A的第二热回收器入口侧设置的流量控制阀25配置在第二热回收器24出口侧。其它的配管构造与上述第二实施例的吸收式冷冻机相同。
在该第三实施例的吸收式冷冻机中，控制器27在温度传感器26检测出比100℃高的温度时加大设在吸收液热交换管11A上的流量控制阀25的开度，促进排气所保有的热回收，在温度传感器26检测出比100℃低的温度时，缩小设在吸收液热交换管11A上的流量控制阀25的开度，排气的更多数迂回第二热回收器24地进行流动，因此，在这时通过排气管22排气的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。
另外，由于将流量控制阀25设在吸收液热交换管11A的第二热回收器24出口侧，即使由于排气温度高，稀吸收液被加热为在第二热回收器24内的稀吸收液中形成气泡那样的温度，在该部分由于施加着吸收液泵14的压力，因此也难以生成气泡。
[第四实施例]
根据图4说明第四实施例。在该第四实施例的吸收液冷冻机中，代替上述图1所示的第一实施例的吸收式冷冻机所具有的吸收液侧路管11B而设有2根通过第二热回收器24的吸收液热交换管11A，在其一方的吸收液热交换管11A的第二热回收器24的入口侧设有流量控制阀25，其它的配管构造与上述第一实施例的吸收式冷冻机的相同。
而且，在该第四实施例的吸收式冷冻机中，控制器27在温度传感器26检测出比100℃高的温度时加大设在一方吸收液热交换管11A上的流量控制阀25的开度，加大表观的传热面积，促进排气所保有的热回收，在温度传感器26检测出比100℃低的温度时，缩小表面的传热面积，因此在这时也将通过排气管22排出的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。
在相对第二热回收器24吸收液从下进入通到上地设有吸收液箱时，通过在第二热回收器的稀吸收液入口侧、即吸收液热交换管11A的下侧部分设置流量控制阀25，即使在第二热回收器24中由排气加热了的稀吸收液中形成气泡，也可以将该气泡简单地排出到箱外。
[第五实施例]
根据图5说明第五实施例。在该第五实施例的吸收液冷冻机中，将上述图4所示的第四实施例的吸收式冷冻机设置在一方吸收液热交换管11A的第2热回收器24入口侧的流量控制阀25设在第2热回收器24出口侧，其他的配管构成与第四实施例的吸收式冷冻机的相同。在该第5实施例的吸收式冷冻机中，也在控制器27在温度传感器26检测出比规定的100℃高的温度时加大设在一方吸收液热交换管11A上的流量控制阀25的开度，加大表观的传热面积，促进排气所保有的热回收，在温度传感器26检测出比规定的100℃低的温度时，缩小表面的传热面积，因此在这时也将通过排气管22排出的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。
另外，由于将流量控制阀25设在一方的吸收液热交换管11A的第二热回收器24出口侧，即使由于排气温度高，稀吸收液被加热为在第二热回收器24内的稀吸收液中形成气泡那样的温度，由于在该部分由于施加着吸收液泵14的压力，因此也难以生成气泡。
[第六实施例]
根据图6说明第六实施例。在该第六实施例的吸收液冷冻机中，代替上述图1所示的第一实施例的吸收式冷冻机所具有的吸收液侧路管11B而设有迂回第二热回收器24的排气侧管22B，在其处设置流量控制阀25，其它的配管构造与上述第一实施例的吸收式冷冻机的相同。
而且，在该第六实施例的吸收式冷冻机中，控制器27在温度传感器26检测出比100℃高的温度时缩小设在排气侧路管22B上的流量控制阀25的开度，排气的更多数供给到第二回收器24，促进排气所保有热回收，在温度传感器26检测出比规定的100℃低的温度时，加大设在排气侧路管22B上的流量控制阀25的开度，使迂回第二热回收器24进行流动的排气量更多来抑制来自排气的热回收，因此在这时也将通过排气管22排出的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生泄漏水的情况，也不会产生泄漏水所引起的腐蚀问题。
[第七实施例]
根据图7说明第七实施例。在该第七实施例的吸收液冷冻机中，将上述图6所示的第六实施例的吸收式冷冻机设在排气侧路管22B的流量控制阀25代替为经由第二热回收器24的排气热交换管22A和迂回第二热回收器24的排气侧路管22B的分支部的三通切换闸板25A，其它的配管构造与上述第四实施例的吸收式冷冻机的相同。
而且，在该第七实施例的吸收式冷冻机中，在温度传感器26检测出比100℃高的温度时控制器27控制三通切换闸板25A使更多的排气流到排气热交换管22A侧，促进排气所保有的热回收，在温度传感器26检测出比规定的100℃低的温度时，控制器27控制三通切换闸板25A使迂回第二热回收器24进行流动的排气变多，因此在这时，也将通过排气管22排出的排气的温度维持为比露点温度高的100℃，由此，即使在排气温度低的起动时或部分负荷运转时，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。另外，三通切换闸板25A也可以设在排气热交换管22A和排气侧路管22B的合流部。
另外，本发明不限定于上述实施例，在不脱离权利要求所记载的旨意的范围内可以进行各种的变型实施。
例如，也可以做成如下的构造，即代替流量控制阀25来设置廉价的开闭阀，由控制器控制其开闭以使温度传感器26检测出的排气温度低于规定的温度。
吸收式冷冻机既可以是如上所述地专门进行制冷等的冷却运转的形式，也可以是以在高温再生器1中加热生成的制冷剂蒸气和蒸发分离制冷剂蒸气的吸收液直接供给于低温体8那样地进行配管连接，不向冷却水管21流动冷却水地进行由气体燃烧器2进行的稀吸收液的加热，将由蒸发器6的传热管20A加热为例如55℃左右的水通过冷水管(热水进行循环时最好称作热水管)20循环供给于负荷，由此可进行制暖等的加热运转。
另外，作为在蒸发器6中进行冷却等后供给到空调负荷等的流体，如上述实施例那样地不使其相变化地供给水等之外，还可以进行利用了潜热的热输送那样地使氟立昂等产生相变化进行供给。
根据以上说明的本发明，可以高效地回收排气所保有的热量。而且，在排气温度低的起动时或部分负荷运转时也可以通过抑制热回收而防止排气温度异常低，因此，既不会有含在排气中的水蒸气冷凝而产生冷凝水的情况，也不会产生冷凝水所引起的腐蚀问题。

Claims (1)

1.吸收式冷冻机，具有：高温再生器、低温再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、低温热交换器、高温热交换器，该高温再生器由燃烧装置加热沸腾来蒸发制冷剂，从稀吸收液获得制冷剂蒸气和中间吸收液，上述低温再生器用高温再生器中生成的制冷剂蒸气加热用上述高温再生器生成并供给的中间吸收液，以进一步蒸发分离制冷剂，并从中间吸收液获得制冷剂蒸气和浓吸收液，上述冷凝器供给在该低温再生器中加热中间吸收液而凝缩了的制冷剂液，同时冷却在低温再生器中生成并供给的制冷蒸气获得制冷剂液，上述蒸发器，将从上述冷凝器供给的制冷剂液散布到传热管之上，从流动在传热管内的流体夺取热量，蒸发制冷剂，上述吸收器将在上述蒸发器中生成并供给的制冷剂蒸气吸收到从低温再生器分离出制冷剂蒸气而供给的浓吸收液中，成为稀吸收液，供给到高温再生器中，上述低温热交换器对出入于上述吸收器的稀吸收液和浓吸收液进行热交换，上述高温热交换器对出入于上述高温再生器的中间吸收液和稀吸收液进行热交换，其特征在于，设有从燃烧装置排出的排气与通过了高温热交换器的稀吸收液进行热交换的第一热回收器、通过了该第一热回收器的排气与通过低温热交换器进入高温热交换器前的稀吸收液分支到多个流路进行热交换的第二热回收器、设在多个流路的至少一个流路上的阀、根据排气的温度控制上述阀的开闭的控制装置。
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