CN201575641U - 一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，该系统采用喷射器取代原有稀溶液节流装置，以来自溶液热交换器的稀溶液为喷射器的工作流体，来自蒸发器的氨蒸汽为引射流体；稀溶液和氨蒸汽在喷射器中混合增压后注入到吸收器。喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，用以提高吸收器的吸收压力，在同常规氨水吸收式制冷系统的冷却水温度和热源温度相同的情况下，系统的制冷系数得到提高；并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合使吸收器简化为一个简单的冷却器。

Description

一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统
技术领域：
本实用新型涉及一种氨水吸收式制冷系统，特别涉及一种利用稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统。
背景技术：
常规的氨水吸收式制冷系统基本原理如图1所示，主要包括以下部分：冷凝器A、氨液节流装置B、蒸发器C、稀溶液节流装置F、吸收器E、发生器H、溶液热交换器G、溶液循环泵D和分凝器I。
其中冷凝器A中的经冷却水A1冷却的氨液经氨液节流装置B节流降压后，在蒸发器C中经载冷剂C1蒸发制冷；蒸发出来的氨蒸汽送入吸收器E，氨蒸汽在吸收器E中由冷却水E1冷却，并被来自稀溶液节流装置F的稀溶液吸收(由于管道阻力，一般吸收压力低于蒸发压力)，吸收所散发出来的热量被吸收器E中冷却水带走，吸收器E中的稀溶液吸收氨蒸汽后变为浓溶液。
浓溶液被溶液循环泵D增压，再经溶液热交换器G吸热升温后泵送到发生器H；浓溶液在发生器H中喷淋，被发生器H驱动热源H1加热蒸发出氨、水蒸汽混合物。
该混合物经分凝器I分离处理形成高浓度的氨蒸汽(浓度约为99.8％)送入冷凝器A冷凝(由于管道阻力，一般发生压力高于冷凝压力)；分凝器I的回流液送回到发生器H喷淋。
分凝器I的冷却剂I1可用冷却水或吸收器E泵送的浓溶液(即经溶液循环泵D增压后的浓溶液)，若分凝器I的冷却剂采用吸收器E泵送的浓溶液，则该浓溶液被溶液循环泵D增压后直接流经分凝器I，在分凝器I中作用后，再流经溶液热交换器G，在溶液热交换器G中发生作用后，最后到达发生器H。
浓溶液在发生器H中发生后成稀溶液，发生器H中稀溶液在发生压力驱动下流入溶液热交换器G，在其中放热降温后经稀溶液节流装置F节流降压至吸收压力流入吸收器完成一个循环。
基于上述制冷系统，现有技术对上述制冷系统提出了改进方案，即在整个制冷系统中增加一个过冷器A’(如图2所示)，该过冷器A’设置在冷凝器A和氨液节流装置B之间，并连接蒸发器C和吸收器E。冷凝器A中的氨液流进过冷器A’冷却，使氨液过冷，再流经氨液节流装置B节流降压后，流进蒸发器C；氨液在蒸发器C中蒸发制冷，蒸发出来的氨蒸汽送入过冷器A’，在过冷器A’中作用后，流经吸收器E(后续的循环运作如上所述，此处不加以赘述)。该系统中增加的过冷器A’利用蒸发器C出来的氨蒸汽冷却氨液，使氨液过冷。在提高了系统效率同时，提高了系统的可靠性。
上述氨水吸收式制冷系统运行过程为氨水吸收式制冷循环过程，该过程中吸收后氨水浓溶液质量流量和制冷剂氨的质量流量之比成为溶液循环倍率，用a表示。对应于氨的单位质量流量，溶液循环中氨水浓溶液的质量流量为a，稀溶液的质量流量为(a-1)。
一般制冷系统的冷凝温度为40℃(采用32℃的循环冷却水冷却)，对应的氨的冷凝压力为1.555MPa。在空调工况下，制冷剂的蒸发温度一般为5℃，对应的氨的蒸发压力为0.516MPa。冷凝压力和蒸发压力差达1.049MPa，制冷剂(氨液)节流将这部分压力能耗散在系统里，引起系统效率下降。
如前所述，氨水吸收式制冷系统的发生压力和蒸发压力差将略大于冷凝压力和蒸发压力差，稀溶液的质量流量是氨流量的(a-1)倍，稀溶液节流的能量损失约为氨液节流能量损失的(a-1)倍。因此对于氨水吸收式制冷系统中在溶液循环中溶液的节流损失更值得去回收。
实用新型内容：
本实用新型针对上述现有氨水吸收式制冷系统，所要解决的技术问题为，如何回收氨水吸收式制冷系统中在溶液循环中溶液的节流损失能量，提高系统效率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，该系统包括相互之间采用常规连接设置的冷凝器、氨液节流装置、蒸发器、吸收器、发生器、溶液热交换器、溶液循环泵和分凝器，所述制冷系统还包括稀溶液喷射装置，该装置中的喷嘴连接溶液热交换器，引射口连接蒸发器，出口连接吸收器。
所述稀溶液喷射装置中的引射口通过过冷器连接蒸发器，该过冷器设置在冷凝器和氨液节流装置之间。
所述吸收器为一冷却器。
所述稀溶液喷射装置的喷射比为：1/(a-1)，其中a为溶液循环倍率。
根据上述技术方案得到的本实用新型利用喷射器回收了稀溶液压降过程中的能量，因而提高了吸收器的吸收压力。在同常规氨水吸收式制冷系统的冷却水温度和热源温度相同的情况下，系统的制冷系数得到提高；并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合使吸收器简化为一个简单的冷却器，而不必采用常规的鼓泡式结构。因此，同常规按吸收式制冷系统相比，本发明提高了系统的制冷系数，简化了吸收器的结构。
附图说明：
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为现有氨水吸收式制冷系统示意图。
图2为现有带氨液过冷器的氨水吸收式制冷系统示意图。
图3为本实用新型的系统示意图。
图4为本实用新型带氨液过冷器的系统示意图。
图5为本实用新型中喷射器的结构示意图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
本实用新型为解决现有技术所存在的问题，而提供了一种新型的氨水吸收式制冷系统，系统采用喷射器取代原有稀溶液节流装置，以来自溶液热交换器的稀溶液为喷射器的工作流体，来自蒸发器的氨蒸汽为引射流体；稀溶液和氨蒸汽在喷射器中混合增压后注入到吸收器。喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，用以提高吸收器的吸收压力，在同常规氨水吸收式制冷系统的冷却水温度和热源温度相同的情况下，系统的制冷系数得到提高；并且由于氨蒸汽和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合使吸收器简化为一个简单的冷却器。
基于上述原理，本实用新型提供的制冷系统如图3所示，主要由冷凝器1、氨液节流装置2、蒸发器3、溶液循环泵4、吸收器5、稀溶液喷射器6、溶液热交换器7、发生器8和分凝器9组成，其中冷凝器1、氨液节流装置2、蒸发器3、溶液循环泵4、吸收器5、溶液热交换器7、发生器8和分凝器9之间采用常规技术连接(如上所述，此处不加以赘述)。其中吸收器5可采用一般的冷却器的来代替。
稀溶液喷射器6如图5所示，其主要由喷嘴601、接受室602、引射口603、混合室604、扩散室605组成。喷嘴601设置在接受室602中，其用于连接系统中溶液热交换器7的出口(如图3所示)；引射口603设置在接受室602上，其用于连接蒸发器3的的出口(如图3所示)；混合室604和扩散室605依次设置在接受室602之后，并连接吸收器5的进口。
本实用新型中采用的稀溶液喷射器6的喷射比为：1/(a-1)，其中a为溶液循环倍率。
根据上述技术方案得到的系统在进行工作时，整个的循环工作过程如上所述，此处不加以赘述。
其中发生器8中稀溶液在发生压力驱动下流入溶液热交换器7，在其中放热降温后经稀溶液喷射器6引射来自蒸发器3的氨蒸汽，氨蒸汽在喷射器6中同稀溶液混合增压后注入吸收器5。具体实现过程如下(如图5所示)：
喷射器6以来自溶液热交换器7的稀溶液为喷射器的工作流体，来自蒸发器B的氨蒸汽为引射流体；工作流体在压力P0下通过喷射器6的喷嘴601喷出，使接受室602内的压力(介于P1与P2之间)降至低于引射流体压力Ps，从而使得引射口603可吸入引射流体；引射流体在接受室602和混合室604同工作流体混合至相同的压力P3和流速，压力较吸入压力略有上升，再经扩散室605降速升压达到Pc后，离开喷射器6，进入到吸收器5。
本实用新型提供的系统，同样可进行改进增加一个过冷器10(如图4所示)。过冷器8设置在冷凝器1和氨液节流装置2之间，并连接蒸发器3和喷射器6。冷凝器1中的氨液流进过冷器10冷却，使氨液过冷，再流经氨液节流装置2节流降压后，流进蒸发器3；氨液在蒸发器3中蒸发制冷，蒸发出来的氨蒸汽送入过冷器10，在过冷器10中作用后，作为引射流体进入到喷射器6(后续的循环运作如上所述，此处不加以赘述)。该系统中增加的过冷器10利用蒸发器3出来的氨蒸汽冷却氨液，使氨液过冷。在提高了系统效率同时，提高了系统的可靠性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，该系统包括相互之间采用常规连接设置的冷凝器、氨液节流装置、蒸发器、吸收器、发生器、溶液热交换器、溶液循环泵和分凝器，其特征在于，所述制冷系统还包括稀溶液喷射装置，该装置中的喷嘴连接溶液热交换器，引射口连接蒸发器，出口连接吸收器。
2.根据权利要求1所述的一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，其特征在于，所述稀溶液喷射装置中的引射口通过过冷器连接蒸发器，该过冷器设置在冷凝器和氨液节流装置之间。
3.根据权利要求1所述的一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，其特征在于，所述吸收器为一冷却器。
4.根据权利要求1所述的一种稀溶液喷射混合增压吸收的氨水吸收式制冷系统，其特征在于，所述稀溶液喷射装置的喷射比为：1/(a-1)，其中a为溶液循环倍率。
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