CN1381701A - 一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机 - Google Patents

一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机 Download PDF

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Abstract

一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机,其特点是冷剂泵、蒸发器、吸收器、∪型管及储液箱分别由两组组合而成,使蒸发器内部的传热温差减小,减少了机内的不可逆损失,增加了供回水温差。在机内增设低发凝水热交换器,利用其热蒸汽的余热加热生活热水,将能源充分利用。同现有技术相比,本发明适用于换热站集中、长距离输送的热电冷三联产系统,大温差满足了蓄冷、蓄热所需条件,为电力部门消峰填谷创造了条件。

Description

一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机
本发明涉及空调领域，特别是用于热电冷联产的溴化锂吸收式制冷机。
目前，城市热网的运行方式一般是热电厂发电产生的蒸汽一方面用于生活热水的热源，一方面用于集中供热热源。由于夏季的热负荷很小，不能消耗发电产生的余热，热电厂只能以发电效率很低的方式运行。为了提高能源的综合利用效率和提高原有供热设备利用率，城市热电冷三联供得到了发展，就是在集中供热系统基础上，增设吸收式制冷装置，热电厂冬季发电和供热，夏季发电和利用供热汽轮机组的抽汽或背压排汽进行制冷。普通的溴化锂吸收式制冷机的工作原理及其结构连接关系，如图1所示。它是通过吸收式制冷循环，利用冷冻水作为媒体将空调环境的热量转移到室外环境，为了维持制冷机的热平衡，作为动力带入机内的热量和通过冷冻水带入机内的热量都要通过冷却水带出机内，从而将热量传给高温环境。从结构连接图中可以看到，普通的双效吸收式制冷机的组成是一个高压发生器，一个低压发生器、一个冷凝器、一个吸收器、一个蒸发器和三个余热利用的热交换器，分别是高温热交换器、低温热交换器和凝水换热器。普通双效吸收式溴化锂制冷机存在的问题是，它不适于需要大温差的制冷系统，如冬天采暖和夏天空调共用管网的系统、有蓄冷装置的系统、长距离输送系统。因为温差增大后，蒸发器存在较大的传热温差，造成不可逆损失，形成了能源的浪费。另外，机组高压发生器产生的冷剂蒸汽作为低压发生器的热源加热完低压发生器的溶液后，变成95℃左右的冷剂水，直接进入冷凝器进行冷凝，其热量由冷却水带走，经过冷却塔传给外部环境。这部分热量不仅被白白浪费掉，而且还消耗冷却水和电能，造成能源浪费。
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机。它不仅节省能源而且可使冷冻水供回水温差加大，满足利用现有供热管网的要求，同时使空调水蓄冷系统的蓄冷能力增加。可较好地解决电力消峰填谷。
为了达到上述的发明目的，本发明的技术方案采用如下方式实现：一种可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机组，它包括高压发生器、高温热交换器、凝水热交换器、低温热交换器、冷剂泵、溶液泵、引射器、冷凝器、低压发生器、蒸发器、吸收器及减压降温的∪型管。所述溶液泵的出口与低温热交换器、凝水热交换器、高温热交换器的管程串接后接入高压发生器的壳程进口。高压发生器的壳程出口与高温热交换器壳程进口相接，高温热交换器壳程出口与低压发生器壳程进口相接。低压发生器壳程出口与低温热交换器壳程进口相接。低温热交换器壳程出口与引射器辅进口相接。溶液泵的出口另与引射器带节流的进口相接，引射器的出口接入带循环冷却水盘管的吸收器的喷淋管。吸收器底部的储液箱出口与溶液泵的进口相接形成溴化锂液工作循环回路。来自热蒸汽管路与高压发生器的管程进口相接，高压发生器的管程出口与凝水热交换器的壳程进口相接，凝水热交换器的壳程出口接供热厂。高压发生器上所设冷剂蒸汽出口与低压发生器的管程进口相接，低压发生器的管程出口接入带循环冷却水盘管的冷凝器进口，冷凝器的冷剂水出口通过减压降温的∪型管接入带循环冷冻水盘管的蒸发器中的喷射管。蒸发器的冷剂水出口与冷剂水箱相接，冷剂水箱与冷剂泵进口相接。冷剂泵出口通过管道接入蒸发器中的喷淋管再次喷淋，形成冷剂水工作循环回路。其结构特点是，所述冷剂泵、蒸发器、吸收器、∪型管及吸收器底部的储液箱分别由两个冷剂泵、两个蒸发器、两个吸收器、两个∪型管及两个储液箱组成。蒸发器一和蒸发器二中的冷冻水盘管串接。吸收器一和吸收器二中的冷却水盘管独立循环。储液箱一和储液箱二的出口均通过所设混合阀与溶液泵进口相接。冷凝器设有两个冷剂水出口分别通过∪型管一、∪型管二接入蒸发器一和蒸发器二中的喷淋管。蒸发器一的冷剂水出口通冷剂水箱接入冷剂泵一进口，冷剂泵一出口通过管道接入蒸发器一中的喷淋管。蒸发器二的冷剂水出口通过冷剂水箱接入冷剂泵二进口，冷剂泵二出口通过管道接入蒸发器二中的喷淋管。
按照上述的技术方案，所述低压发生器的管程出口与冷凝器的壳程进口连接处通过截止阀一与所设凝水泵进口相接，凝水泵出口与所设低发凝水热交换器的管程进口相接，低发凝水热交换器的管程出口通过截止阀二接入冷凝器的壳程进口。在低压发生器的管程出口与冷凝器壳程进口处之间设有截止阀三。低发凝水热交换器的壳程设有进水口和加热水的出水口。
本发明由于采用了上述结构形式，将蒸发器、吸收器及其配套设置由两组组合而成，使冷冻水分段降温。因此它可使冷冻水供回水温差加大，由原冷冻水进水水温12℃降至出水水温7℃，提高为冷冻水进水水温15℃降至出水水温7℃，因而可满足利用现有供热管网的要求。同时由于供回水温差的增加，提高了空调冰蓄冷系统的蓄冷能力。另外在低压发生器与冷凝器的壳程进口连接处置有低发凝水热交换器，利用低压发生器加热蒸汽的余热加热生活热水，将这部分品质还比较高的热量利用起来，同时减少消耗冷却水和电能，从而达到充分利用能源的目的。同现有技术相比，本发明适用于热电冷三联产系统，适用于换热站集中，长距离输送系统，大温差满足了蓄冷和蓄热所需条件，为电力部门消峰填谷提供了极好设备。
下面结合附图及具体的实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是现有普通的溴化锂吸收式制冷机的工作原理及其结构连接图；图2是本发明的工作原理及其结构连接图。
图1为现有技术，已在上述的背景技术段作了简要说明，在此不再赘述。参看图2，本发明溴化锂吸收式制冷机，它包括高压发生器1、高温热交换器2、凝水热交换器3、低温热交换5、冷剂泵6和冷剂泵15、溶液泵9、引射器7、冷凝器21、低压发生器19、蒸发器23和蒸发器24、吸收器8和吸收器13、∪型管4和∪型管16及储液箱11和储液箱12。蒸发器23和蒸发器24中的冷冻水盘管串接。吸收器8和吸收器13中的冷却水盘管独立循环。储液箱11和储液箱12的出口均通过所设混合阀10与溶液泵9进口相接。溶液泵9的出口与低温热交换器5、凝水热交换器3、高温热交换器2的管程串接后接入高压发生器1的壳程进口。高压发生器1的壳程出口与高温热交换器2壳程进口相接。高温热交换器2壳程出口与低压发生器19壳程进口相接。低压发生器19壳程出口与低温热交换器5壳程进口相接，低温热交换器5壳程出口与引射器7辅进口相接，溶液泵9的出口另与引射器7带节流的进口相接。引射器7的出口接入吸收器8和吸收器13的喷淋管。吸收器8底部的储液箱11和吸收器13底部的储液箱12分别通过混合阀10与溶液泵9的进口相接形成溴化锂液工作循环回路。来自热蒸汽管路与高压发生器1的管程进口相接，高压发生器1的管程出口与凝水热交换器3的壳程进口相接，凝水热交换器3的壳程出口接供热厂。高压发生器1上所设冷剂蒸汽出口与低压发生器19的管程进口相接。低压发生器19的管程出口与截止阀25和截止阀26相接。截止阀25出口接入带循环冷却水盘管的冷凝器21的壳程进口，冷凝器21设有两个冷剂水出口通过∪型管4、∪型管16分别接入蒸发器23和蒸发器24中的喷淋管。蒸发器23的冷剂水出口通过冷剂水箱22接入冷剂泵6进口，冷剂泵6出口通过管道接入蒸发器23中的喷淋管。蒸发器24的冷剂水出口通过冷剂水箱14接入冷剂泵15进口，冷剂泵15出口通过管道接入蒸发器24中的喷淋管。截止阀26出口与凝水泵17进口相接，凝水泵17出口与所设低发凝水热交换器18的管程进口相接，低发凝水热交换器18的管程出口通过截止阀20接入冷凝器21的壳程进口，低发凝水热交换器18的壳程设有进水口和加热水的出水口。
本发明的使用方法与现有普通的溴化锂吸收式制冷机的使用方法相同处不再赘述。所不同的是通过所设低发凝水热交换器18，当关闭截止阀25，打开截止阀26和截止阀20时，开启凝水泵17，将低温水引入低发凝水热交换器18壳程进口，通过其壳程出口即可得到经加热后用于生活的热水。

Claims (2)

1.一种适用于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机组，它包括高压发生器(1)、高温热交换器(2)、凝水交换器(3)、低温热交换器(5)、溶液泵(9)、引射器(7)、冷凝器(21)、低压发生器(19)、蒸发器、吸收器、冷剂泵及减压降温的∪型管，所述溶液泵(9)的出口与低温热交换器(5)、凝水热交换器(3)、高温热交换器(2)的管程串接后接入高压发生器(1)的壳程进口，高压发生器(1)的壳程出口与高温热交换器(2)壳程进口相接，高温热交换器(2)壳程出口与低压发生器(19)壳程进口相接，低压发生器(19)壳程出口与低温热交换器(5)壳程进口相接，低温热交换器(5)壳程出口与引射器(7)辅进口相接，溶液泵(9)的出口另与引射器(7)带节流的进口相接，引射器(7)的出口接入带循环冷却水盘管的吸收器的喷淋管，吸收器底部的储液箱出口与溶液泵(9)的进口相接形成溴化锂液工作循环回路；来自热蒸汽管路与高压发生器(1)的管程进口相接，高压发生器(1)的管程出口与凝水热交换器(3)的壳程进口相接，凝水热交换器(3)的壳程出口接供热厂；高压发生器(1)上所设冷剂蒸汽出口与低压发生器(19)的管程进口相接，低压发生器(19)的管程出口接入带循环冷却水盘管的冷凝器(21)的壳程进口，冷凝器(21)的冷剂水出口通过减压降温的∪型管接入带循环冷冻水盘管的蒸发器中喷淋管，蒸发器的冷剂水出口与冷剂水箱相接，冷剂水箱与冷剂泵进口相接，冷剂泵出口通过管道接入蒸发器中的喷射管再次喷淋，形成冷剂水工作循环回路；其特征在于：所述冷剂泵、蒸发器、吸收器、∪型管及吸收器底部的储液箱分别由冷剂泵(6)和冷剂泵(15)、蒸发器(23)和蒸发器(24)、吸收器(8)和吸收器(13)、∪型管(4)和∪型管(16)及储液箱(11)和储液箱(12)组成；蒸发器(23)和蒸发器(24)中的冷冻水盘管串接，吸收器(8)和吸收器(13)中的冷却水盘管独立循环，储液箱(11)和储液箱(12)的出口均通过所设混合阀(10)与溶液泵(9)进口相接，冷凝器(21)设有两个冷剂水出口分别通过∪型管(4)、∪型管(16)接入蒸发器(23)和蒸发器(24)中的喷淋管，蒸发器(23)的冷剂水出口通过冷剂水箱(22)接入冷剂泵(6)进口，冷剂泵(6)出口通过管道接入蒸发器(23)中的喷淋管，蒸发器(24)的冷剂水出口通过冷剂水箱(14)接入冷剂泵(15)进口，冷剂泵(15)出口通过管道接入蒸发器(24)中的喷淋管。
2.按照权利要求1所述的溴化锂吸收式制冷机组，其特征在于：所述低压发生器(19)的管程出口与冷凝器(21)的壳程进口连接处通过截止阀(26)与所设凝水泵(17)进口相接，凝水泵(17)出口与所设低发凝水热交换器(18)的管程进口相接，低发凝水热交换器(18)的管程出口通过截止阀(20)接入冷凝器(21)的壳程进口，在低压发生器(19)的管程出口与冷凝器(21)壳程进口处之间设有截止阀(25)，低发凝水热交换器(18)的壳程设有进水口和加热水的出水口。
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