CN1361401A - 吸收式冷冻机 - Google Patents

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Abstract

提供一种热效率好、同时在温度上升小的起动时及部分载荷运行时也不会使煤气中含的水蒸气凝结的吸收式冷冻机。该冷冻机设置有使由低温再生器3加热中间吸收液并凝结流入冷凝器4的制冷剂液与吸收液的一部分热交换的制冷剂冷凝热回收器11,使从煤气燃烧器2排出的排气与稀吸收液热交换的第1及第2热回收器26、27,同时设置有使排出低温热交换器9的稀吸收液绕过第2热回收器27流动的吸收液管(稀吸收液分支管)14,在此吸收液管14上设置流量控制阀28,设置有控制流量控制阀28的开度以使温度传感器29持续检测出比排气的露点温度高的规定温度(例如100℃)的控制器30。

Description

吸收式冷冻机
发明所属技术领域
本发明涉及一种吸收式冷冻机。
背景技术
如图2所示，以往公知的吸收式冷冻机为，将从使高温再生器1的稀吸收液加热沸腾的煤气燃烧器2排出的排气送入设置于吸收液管12的高温热交换器10与高温再生器1之间的第1排气热回收器26和设置于低温热交换器9与高温热交换器10之间的第2排气热回收器27中，使从吸收器7向高温再生器1中运送的稀吸收液的温度上升，减少来自煤气燃烧器2的必要加热量，以削减燃料耗费量。
根据上述结构，由于从吸收器7排出的约40℃的稀吸收液由低温热交换器9、第2排气热回收器27、高温热交换器10、第1排气热交换器26分别加热，上升至135℃左右后流入高温再生器1中，能够节约煤气燃烧器2中消耗的燃料。此外，第1、第2排气热交换器26、27中与稀吸收液热交换的排气的温度降低到100℃。
发明所要解决的技术问题
在上述以往的吸收式冷冻机中，通过在第1、第2排气热交换器中与稀吸收液热交换的排气的温度降低到100℃左右，在为了使高温再生器的煤气燃烧器等消耗的燃料进一步削减而增加从排气的热回收时，具有排气中的水蒸气凝结，容易使金属配管部腐蚀的问题，为此有必要与其它方法并用以使燃料消耗量进一步削减，这就是要解决的问题。
解决技术问题的手段
本发明为了解决上述以往技术的问题，提供了一种第1种吸收式冷冻机，具有将由燃烧装置加热沸腾以将制冷剂蒸发分离、从稀吸收液得到制冷剂蒸气与中间吸收液的高温再生器，将由此高温再生器生成并供给的中间吸收液用由高温再生器生成的制冷剂蒸气加热而进一步蒸发分离制冷剂、从中间吸收液得到制冷剂蒸气与浓吸收液的低温再生器，在供给由低温再生器加热中间吸收液而凝结的制冷剂液的同时、将由低温再生器生成并供给的制冷剂气蒸气冷却以得到制冷剂液的冷凝器，将从此冷凝器供给的制冷剂液散布于传热管上、从传热管内流动的流体中取得热量而使制冷剂蒸发的蒸发器，将由此蒸发器生成并供给的制冷剂蒸气吸收于从低温再生器分离制冷剂蒸气而供给的浓吸收液中形成稀吸收液、供给于高温再生器的吸收器，使出入该吸收器的稀吸收液与浓吸收液热交换的低温热交换器，使出入于高温再生器的中间吸收液与稀吸收液热交换的高温交换器，其特征在于设置有使从燃烧装置排出的排气与通过高温热交换器的稀吸收液热交换的第1排气热回收器，使通过此第1排气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热交换的第2排气热回收器，使从吸收器排出的稀吸收液的一部分绕过低温热交换器、与从低温再生器排出到冷凝器的制冷剂液热交换以流入第2排气热回收器的稀吸收液分支管。
提供了第2种结构的吸收式冷冻机，其特征在于，在第1种结构的吸收式冷冻机中，设置有使稀吸收液绕过第2排气热回收器而流入高温热交换器的第2稀吸收液分支管，根据通过第2排气热回收器的排气的温度来控制流入此第2稀吸收液分支管中的稀吸收液的量的控制装置。
附图说明
图1为本发明第1实施例的说明图。
图2为以往技术的说明图。
发明的实施例
以下以水作为制冷剂，溴化锂(LiBr)水溶液作为吸收液的吸收式冷动机为例对本发明的实施例进行说明。
根据图1对本发明的一实施例进行说明。图中1为由例如城市煤气等为燃料的煤气燃烧器2的火力加热使吸收液使制冷剂蒸发分离的高温再生器，3为低温再生器、4为冷凝器、5为收纳低温再生器3与冷凝器4的高温桶、6为蒸发器、7为吸收器、8为收纳蒸发器6与吸收器7的低温桶、9为低温热交换器、10为高温热交换器、11为制冷剂冷凝热回收器、12～16为吸收液管、17、18为吸收液泵、19～21为制冷剂管、22为制冷剂泵、23为冷水管、24为冷却水管、25为通过从煤气燃烧器2排出的排气的排气管、26为第1排气热回收器、27为第2排气热回收器、28为设置于吸收液管(第2稀吸收液分支管)14上的流量控制阀、29为检测流过排气管25的下游部分的排气的温度的温度传感器、30为了使温度传感器29检测温度持续为规定的温度(例如100℃)而控制流量控制阀28的开度用的控制器。
上述结构的吸收式冷冻机中，在煤气燃烧器2燃烧城市煤气，以高温再生器1加热沸腾稀吸收液时，得到从稀吸收液蒸发分离的制冷剂蒸气和分离了制冷剂蒸气后吸收液的浓度变高的中间吸收液。
由高温再生器1生成的高温的制冷剂蒸气通过制冷剂管19的上游部分进入低温再生器3，将通过生成于高温再生器1中的借助吸收液管15经过高温热交换器10进入低温再生器3中的中间吸收液加热并散热凝结，通过连接有制冷剂冷凝热回收器11的制冷剂管19的下游部分进入冷凝器4中。
此外，由低温再生器3加热而从中间吸收液蒸发分离的制冷剂进入冷凝器4，与流动于冷却水管24内的水热交换而凝结液化，与由制冷剂管19凝结并供给的制冷剂一起通过制冷剂管20进入蒸发器6中。
积存于蒸发器6底部的制冷剂液由夹设在制冷剂管21上的制冷剂泵22散布在与冷水管23相连的传热管23A上部的，与通过冷水管23供给的水热交换并蒸发，将流动于传热管23A内部的水冷却。
由蒸发器6蒸发的制冷剂进入吸收器7中，由低温再生器3加热将制冷剂蒸发分离，被浓度更高的吸收液、即通过吸收液管16而经过低温热交换器9并由吸收液泵18供给的、从上方散布的浓吸收液吸收。
此后，由吸收器7将制冷剂吸收而浓度变淡后的吸收液、即稀吸收液通过吸收液泵17的运转返回到高温再生器1中。
在进行如上所述的吸收式冷冻机运行时，由于配管于蒸发器6内部的传热管23A中的由制冷剂的气化热所冷却的冷却水通过冷水管23向图中未示出的空调载荷循环供给，能够进行房屋降温等冷却运行。
在上述结构的吸收式冷冻机中，通过吸收液泵17的运转从吸收器7向高温再生器1返回的稀吸收液的一部分经过连接于吸收液管12上的低温交换器9，其余部分经过连接于吸收液管(稀吸收液分支管)13上的制冷剂冷凝热回收器11，而在各自的热交换器中加热。
此外，经过第2排气热回收器27而由从煤气燃烧器2排出的排气加热的稀吸收液的量被连接于吸收液管14上的流量控制阀28控制，在高温热交换器10与第1排气热回收器26中流过从吸收器7向高温再生器1返回的稀吸收液的全部而分别被加热。
即从吸收器7向吸收液管12排出的约40℃的的稀吸收液的一部分与从低温再生器3向吸收液管16排出并流入吸收器7中的约90℃的浓吸收液在低温热交换器9中进行热交换，温度上升到约85℃，其余部分与在低温再生器3凝结、流向冷凝器4的制冷剂管19的约95℃的制冷剂液在制冷剂冷凝热回收器11中进行热交换，温度上升到70℃，此后合流，成为例如80℃左右的稀吸收液，流入第2排气热回收器27中。
此后，流入第2排气热回收器27中的稀吸收液的流量通过由控制器30调整连接在吸收液管14上的流量控制阀28的开度进行控制。例如，控制器30在温度传感器29检测出比规定的100℃高的温度时，流量控制阀28的开度缩小，从吸收器7向高温再生器1返回的稀吸收液更多地向第2热回收器27供给，促进排气保有的热量的回收，控制器30在温度传感器29检测出比规定的100℃低的温度时，流量控制阀28的开度增大，绕过第2热回收器27流动的稀吸收液的量更多，抑制从排气回收的热量，因此通过排气管25排出的排气的温度维持于比露点温度(城市煤气，即天然煤气作为燃料时的燃烧排气的露点温度为60～70℃)高的100℃，这样在排气温度低时起动时或部分载荷运行时，也不会使排气所含的水蒸气凝结而产生冷凝水，不会因为冷凝水引起腐蚀问题。
此后，经过第2排出气体热回收器27加热的稀吸收液与不经过第2排气煤气热回收器27从而未被加热的稀吸收液合流，并经过高温热交换器10和第1排气热回收器26，与从高温再生器1通过吸收液管15向低温再生器3流动的中间吸收液，以及从煤气燃烧器2排出的约200℃的排气进行热交换，成为135℃的稀吸收液，流入高温再生器1中，因此能够节约煤气燃烧器2所耗费的燃料。
此外，在低温再生器3中凝结并通过制冷剂管19的下游部分流入冷凝器4中的制冷剂液如前所述地在制冷剂冷凝热回收器11中与约40℃的稀吸收液热交换使其加热，将制冷剂液自身冷却至45℃(以往为90℃)后流入，因此减少了向流动于冷却水管24内部的冷却水散热的热量，因此能够消减高温再生器1所用的输入热量，这一点也使吸收式冷冻机的热效率显著地改善。
再者，由于本发明并不限于上述实施例，可在不脱离权利要求中所述宗旨的范围内实施各种变形。
例如可设置绕过第2热回收器27的排气管以替代安装有流量控制阀28的吸收液管的同时，设置流路切换阀，当在第2热回收器27中流动的与稀吸收液热交换后的排气的温度高于规定的100℃时使排气全部流入第2热回收器27，当前述温度比规定的100℃低时控制排气的全部绕过第2热回收器27流动，由于排出温度高的通常运行时进行从煤气燃烧器2排出的排气的热回收，排气温度低的起动时或部分载荷运行时中止前述热回收，排气中含有的水蒸气在第2热回收器27中凝结，不会发生冷凝水，不会在第2热回收器27中由于冷凝水引起腐蚀问题。
此外，可以设置廉价的开闭阀替代流量控制阀28，由控制器30控制其开闭，以使温度传感器29检测出的排气的温度不低于规定的温度。
此外，吸收式冷冻机可以是上述那样的房屋制冷等冷却运行专用，也可以进行配管连接以使由高温再生器1加热生成的制冷剂蒸气与蒸发分离了制冷剂蒸气的吸收液能够直接供给低温桶8，冷却水不流到冷却水管24中由煤气燃烧器2对稀吸收液进行加热，将在蒸发器6的传热管23A中加热到例如55℃的水通过冷水管(在温水循环的场合应称为温水管)23向载荷循环供给，进行房屋供热等加热运行。
此外，作为由蒸发器6冷却(等)，供给空调(等)载荷的流体，除以水等如上述实施例那样地无相态变化地供给之外，也可以使氟里昂等进行相态变化地供给以可进行利用潜热的热传送。
发明的效果
根据以上说明的本发明，能够高效地回收排气保有的热量。此外，由低温再生器加热中间吸取液，凝结并流入冷凝器的制冷剂液在制冷剂冷凝热回收器中与低温度(例如40℃)的稀吸收液热交换，使稀吸收液的温度上升并流入高温再生器中的同时，冷却为约45℃(以往为90℃)并流入冷凝器中，因此，在冷凝器中制冷剂向冷却水散热的热量减小，通过这些热操作削减了高温再生器中的所用输入热量，显著地改善了热效率。
而且，由于在排气温度低的起动时及部分载荷运行时，抑制从排气的热回收，能够防止温度异常低下，不会使排气中含的水蒸气凝结，产生冷凝水，不会由冷凝水引起腐蚀问题。

Claims (2)

1、一种的吸收式冷冻机，具有将由燃烧装置加热沸腾而将制冷剂蒸发分离、从稀吸收液得到制冷剂蒸发与中间吸收液的高温再生器，将由此高温再生器生成并供给的中间吸收液用由高温再生器生成的制冷剂蒸气加热而进一步蒸发分离制冷剂、从中间吸收液得到制冷剂蒸气与浓吸收液的低温再生器；在供给由低温再生器加热中间吸收液并凝结的制冷剂液的同时、将由低温再生器生成并供给的制冷剂气蒸气冷却而得到制冷剂液的冷凝器，将从此冷凝器供给的制冷剂液散布于传热管上、从传热管内流动的流体中取得热量而使制冷剂蒸发的蒸发器，将由此蒸发器生成并供给的制冷剂蒸气吸收于从低温再生器分离制冷剂蒸气并供给的浓吸收液中形成稀吸收液、供给于高温再生器的吸收器，使出入该吸收器的稀吸收液与浓吸收液热交换的低温交换器，使出入于高温再生器的中间吸收液与稀吸收液热交换的高温交换器，其特征为：设置有使从燃烧装置排出的排气与通过高温热交换器的稀吸收液热交换的第1排气热回收器，使通过此第1排气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热交换的第2排气热回收器，使从吸收器排出的稀吸收液的一部分绕过低温热交换器、并与从低温再生器排出到冷凝器的制冷剂液热交换、流入第2排气热回收器的稀吸收液分支管。
2、按照权利要求1所述的吸收式冷冻机，其特征为：设置有使稀吸收液绕过第2排气热回收器、流入高温热交换器的第2稀吸收液分支管，根据通过第2排气热回收器的排气的温度来控制流到此第2稀吸收液分支管的稀吸收液的量的控制装置。
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