CN201973953U - 一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组 - Google Patents

一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组 Download PDF

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王红斌
郭海新
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Abstract

一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,该设备包含冷凝器1、发生器2、直冷式冷风蒸发器3、吸收器4、溶液热交换器5和溶液泵6和冷剂泵7组成的溴化锂吸收式冷水机组及其制冷剂循环和溴化锂溶液循环,冷水机组实现与空调风系统直接连接,其特征在于所述的直冷式冷风蒸发器3是由风冷式传热管组9组成的真空封闭筒,实现风冷冷却空气。本实用新型采用解决了传统溴化锂吸收式制冷机技术在机组性能与热源品位之间的矛盾,提升了机组性能参数,为低温余热废热的综合利用和太阳能制冷空调的连续应用创造了有利条件。

Description

一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组
技术领域
[0001] 本发明涉及一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,更具体的说,涉及一种采用蒸发器直接冷却空气的溴化锂吸收式冷水机组设备。
背景技术
[0002] 溴化锂吸收式制冷机以蒸汽、热水、燃油/燃气直接燃烧产生的热量或其他废热作为热源来实现制冷,由于CFCs和HCFCs制冷剂对大气臭氧层有破坏作用,HFCs制冷剂又存在着温室效应,在当今电力能源供应紧张和应对气候变化的外部环境条件下,溴化锂吸收式制冷机具有很高的推广价值。我国已成为世界上吸收式制冷机的生产大国,溴化锂吸收式制冷机的发展方向主要是高效化、推广应用于热电冷联产系统以及回收余热废热和太阳能利用等,走节能型、环保型溴化锂吸收式制冷机之路是发展的必然趋势。因此,发展多能源综合利用型溴化锂吸收式制冷机不仅可充分利用可再生资源,提高能源利用效率,亦可充分利用工厂余热废热资源,在回收能源的同时减少热污染,改善环境,还可缓解电网的供需矛盾,节约电力工业基本建设投资,这些对于改善国家的能源利用状况具有重要的实际意义。
[0003] 溴化锂吸收式冷水机组一般可分为单效和双效两种。单效溴化锂有发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器和溶液热交换器组成。双效吸收式溴化锂冷水机组一般有高压发生器、 低压发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器、凝水回热器组成。单效溴化锂吸收式制冷机的最佳工作温度为80°C〜100°C,它的最大COP值在热源温度为85°C时可以达到0. 7。由于溶液受结晶条件的限制,制冷机的热源温度不能超过 150°C。双效溴化锂吸收式制冷机组的COP约为1. 1〜1. 2,驱动热源可以是150°C以上的高温热水,或者是0. 25〜0. 8MPa (表压力)的饱和蒸汽,它的最大COP值在热源温度为130°C 时可以达到1. 2。而三效溴化锂吸收式制冷机组的COP约为1. 65〜1. 75,其驱动热源温度则需要200°C以上。两级溴化锂吸收式制冷系统,对热源温度的要求比单效溴化锂吸收式制冷系统的要求更低,使用70°C〜80°C的热水即可驱动。因此,两级溴化锂吸收式制冷系统比单效溴化锂吸收式制冷系统更适于利用低品位能源。但是,两级溴化锂吸收式制冷系统的COP值更低,只有0. 3〜0. 4左右,冷却水耗量约为单效溴化锂吸收式制冷机组的两倍, 而且初投资比较大。以太阳能驱动溴化锂吸收式制冷系统为例,采用平板或热管型真空管集热器来收集太阳能,产生80°C〜95°C的热水来驱动单效、双效或双级吸收式制冷机。机组发生器驱动热源的温度一般需要大于80°C,如表1所示。
[0004] 表1每kW制冷功率下太阳能溴化锂吸收式制冷系统比较
[0005]
Figure CN201973953UD00031
[0006] 无论单效吸收式冷水机组还是双效吸收式冷水机组,以往的吸收式冷水机组必需以冷水为媒介,通过冷冻水泵将冷量由冷冻水输送到空调箱或风机盘管末端,然后由空调箱或风机盘管转为冷风进入空调室内,本发明是将机组的蒸发器采用直冷式冷风蒸发器, 即直接制冷室内空气,这样提高了吸收式冷水机组的蒸发温度,提升机组性能参数的同时可降低热源温度的需求,为低温余热废热利用和太阳能制冷空调创造了有利条件。
发明内容
[0007] 本发明专利采用直冷式冷风蒸发器作为溴化锂吸收式冷水机组的蒸发器,蒸发温度可比以往吸收式冷水机组提高10°C,这不仅提高吸收式冷水机组性COP值,也为降低热源温度创造了良好条件,更有利于低温废热和太阳能制冷空调的利用。为实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组。
[0008] 本专利的发明点是将机组的蒸发器采用直冷式冷风蒸发器,即直接制冷室内空气。室内空气经过风机输送进入吸收式风冷机组中的直冷式蒸发器,空气通过蒸发器的翅片与翅片管内冷剂水换热,冷剂水吸热蒸发,将空气热量带走,而使空气温度降低。而以往的吸收式冷水机组必需以冷水为媒介,通过冷冻水泵将冷量由7/12°C冷冻水输送到空调箱或风机盘管,然后由空调箱或风机盘管转为冷风进入空调室内。
[0009] 为实现上述目的,本发明的技术方案是:
[0010] 一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于该设备是由冷凝器1、 发生器2、直冷式冷风蒸发器3、吸收器4、溶液热交换器5和溶液泵6和冷剂泵7组成的溴化锂吸收式冷水机组及其制冷剂循环和溴化锂溶液循环,冷水机组实现与空调风系统直接连接,其特征还在于所述的直冷式冷风蒸发器3是由风冷式传热管组9组成的真空封闭筒。
[0011] 在上述技术方案中,所述的直冷式冷风蒸发器3为真空封闭筒,筒内部包括空心梅花型导液柱8、传热管组9、上封半筒11、下封半筒14、上管板13和下管板15和侧封板22 组成,其特征还在于传热管组9连通上封半筒11、下封半筒14和侧封板22,形成了在同一个蒸发压力下制冷剂的真空封闭空间,上管板13和下管板15形成风管,连接空调风系统。
[0012] 在上述技术方案中,所述直冷式冷风蒸发器3的传热管组9为翅片式管组,传热管组9外部为铝翅片16,传热管组9内部为制冷剂,制冷剂直接和传热管组9外部的空气进行传热,实现风冷式冷却空气,冷量直接通过循环的空气经由轴流风机19输配至空调系统末端。
[0013] 在上述技术方案中,所述直冷式冷风蒸发器3的空心梅花型导液柱8位于上封半筒11内部,空心梅花型导液柱8下部连接在传热管组9上部,来自冷凝器的冷剂水由进液管18进入直冷式冷风蒸发器3,冷剂水通过空心梅花型导液柱8上部流入传热管组9内壁, 形成降膜蒸发,与管外空气进行换热,蒸发出的冷剂蒸汽,通过出气管17进入吸收器4,冷凝器1节流的制冷剂经由冷剂泵7循环喷淋通;空心梅花型导液柱8外侧进入传热管组9 与管外空气进行换热。
[0014] 在上述技术方案中,所述直冷式冷风蒸发器3的空心梅花型导液柱8为由梅花型外侧空间20和内侧空心空间21组成,梅花型外侧空间20为液态制冷剂,内侧空心空间21 为制冷剂蒸汽。
[0015] 在上述技术方案中,所述直冷式冷风蒸发器3的空气为新风、回风或者新风回风混合的处理系统,通过控制蒸发温度实现降温或降温除湿过程,新风通过风阀10与回风混合经由风机19送至直冷式冷风蒸发器3。
[0016] 在上述技术方案中,所述的发生器2的驱动冷热源为热源温度为60°C〜70°C以上的低温余热废热和太阳能集热器产生的热水,其特征还在于所述的直冷式冷风蒸发器3的蒸发温度为5°C〜15°C。
[0017] 本发明的有益效果:
[0018] 本专利不仅可以使冷量直接通过循环的空气直接进入空调室内,而且更主要的优点是机组内蒸发温度为15°C左右就能满足室内空调需求,以往的吸收式冷水机组的蒸发温度为5°C左右,可以比以往吸收式冷水机组提高10°C。蒸发器温度提高,可以使机组热源温度大幅降低。在蒸发温度为15°C时,热源温度70°C时,机组热效率COP可达0.7,与以往吸收式冷水机组热源温度90°C时的效率相当,为低温废热利用和太阳能制冷空调创造了有利条件。以往利用70度的热水予以制冷,必须利用双级吸收方能实现,且热效率COP仅为 0. 4。
[0019] 本发明采用解决了传统溴化锂吸收式制冷机技术在机组性能与热源品位之间的矛盾,提升了机组性能参数,降低了对驱动热源品位要求,拓展了溴化锂吸收式冷水机组的应用范围,满足节能减排、节水和可靠的环境控制要求,为低温余热废热的综合利用和太阳能制冷空调的连续应用创造了有利条件。
附图说明
[0020] 下面结合附图,通过具体的实验方式加以说明,以使得本发明变得更加清楚。
[0021] 图1.为本发明直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组流程图
[0022] 图2.为本发明直冷式冷风蒸发器结构的剖面图1
[0023] 图3.为本发明直冷式冷风蒸发器结构的B-B剖面图
[0024] 图4.本发明直冷式冷风蒸发器结构的A剖面图
[0025] 图5.为本发明直冷式冷风蒸发器双效溴化锂吸收式冷水机组流程图
[0026] 附图中标号:1为冷凝器,2为发生器,3为直冷式冷风蒸发器,4为吸收器,5为溶液热交换器,6为溶液泵,7为冷剂泵,8为空心梅花型导液柱,9为传热管组,10为风阀,11 为上封半筒,12为风管,13为上管板,14为下封半筒,15为下管板,16为铝翅片,17为出汽管,18为进液管,19为轴流风机,20为梅花柱外侧空间,21为梅花柱外侧空间,22为侧封板, 23为高温溶液热交换器,M为高压发生器。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图和具体实施方式详细阐述本发明的内容。应该理解本发明并不局限于下述优选实施方式,优选实施方式仅仅作为本发明的示例性说明。
[0028] 如图1.所示,本发明的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组流程图1,图中为单效溴化锂吸收式冷水机组。驱动热源加热使得制冷剂蒸汽由发生器2流入冷凝器1经由冷却水冷却成为液态,液态制冷剂经过节流阀降压后进入直冷式冷风蒸发器3汽化,制冷器蒸汽在吸收器4中被来自发生器1的浓溶液吸收变为稀溶液,经由溶液泵6和溶液热交换器5,实现与发生器1出来的高温浓溶液换热重新回到发生器1实现循环。[0029] 如图2.所示,直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组的直冷式冷风蒸发器3实现与空调风系统直接连接,直冷式冷风蒸发器3为真空封闭筒,分别设上封半筒11和下封半筒14,筒内部由上管板13和下管板15隔开,上管板13和下管板15空间设有带有翅片的风冷式传热管组9,形成风管,连接空调风系统,翅片式传热管组9内部为制冷剂直接和传热管组9外部的空气进行传热,实现风冷冷却空气,冷量直接通过循环的空气经由轴流风机19输配至空调系统末端。
[0030] 如图2.、图3.和图4.所示,直冷式冷风蒸发器3的空心梅花型导液柱8位于上封半筒11内部,空心梅花型导液柱8下部连接着传热管组9上部,制冷剂蒸汽通过空心梅花型导液柱8上部进入传热管组9与管外空气进行换热,冷凝器1节流的制冷剂经由冷剂泵 7循环喷淋通过空心梅花型导液柱8外侧进入传热管组9与管外空气进行换热。空气可为新风、回风或者新风回风混合的处理系统,通过控制直冷式冷风蒸发器3内部的蒸发温度实现降温或降温除湿过程。
[0031] 如图5.所示,本发明直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组流程图2,为双效溴化锂吸收式冷水机组。机组在冷水机组内部增加了一个高压发生器M和高温溶液热交换器23,低发发生器2的驱动热源可为低温余热废热或太阳能集热器产生的热水。

Claims (7)

1. 一种直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于该设备是由冷凝器1、 发生器2、直冷式冷风蒸发器3、吸收器4、溶液热交换器5和溶液泵6和冷剂泵7组成的溴化锂吸收式冷水机组及其制冷剂循环和溴化锂溶液循环,冷水机组实现与空调风系统直接连接,其特征还在于所述的直冷式冷风蒸发器3是由风冷式传热管组9组成的真空封闭筒。
2.根据权利要求1所述的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于所述的直冷式冷风蒸发器3为真空封闭筒,筒内部包括空心梅花型导液柱8、传热管组9、上封半筒11、下封半筒14、上管板13、下管板15和侧封板22组成,其特征还在于传热管组9连通上封半筒11、下封半筒14和侧封板22,形成了在同一个蒸发压力下制冷剂的真空封闭空间,上管板13和下管板15形成风管,直接连接空调风系统。
3.根据权利要求2所述的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于所述直冷式冷风蒸发器3的传热管组9为翅片式管组,传热管组9外部为铝翅片16,传热管组9 内部为制冷剂,制冷剂直接和传热管组9外部的空气进行传热,实现风冷式冷却空气,冷量直接通过循环的空气经由轴流风机19输配至空调系统末端。
4.根据权利要求2所述的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于所述直冷式冷风蒸发器3的空心梅花型导液柱8位于上封半筒11内部,空心梅花型导液柱8下部连接在传热管组9上部,来自冷凝器的冷剂水由进液管18进入直冷式冷风蒸发器3,冷剂水通过空心梅花型导液柱8上部流入传热管组9内壁,形成降膜蒸发,与管外空气进行换热,蒸发出的冷剂蒸汽,通过出气管17进入吸收器4,冷凝器1节流的制冷剂经由冷剂泵7 循环喷淋通;空心梅花型导液柱8外侧进入传热管组9与管外空气进行换热。
5.根据权利要求4所述直冷式冷风蒸发器3的空心梅花型导液柱8为由梅花型外侧空间20和内侧空心空间21组成,梅花型外侧空间20为液态制冷剂,内侧空心空间21为制冷剂蒸汽。
6.根据权利要求2所述的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于所述直冷式冷风蒸发器3的空气为新风、回风或者新风回风混合的处理系统,通过控制蒸发温度实现降温或降温除湿过程,新风通过风阀10与回风混合经由风机19送至直冷式冷风蒸发器3。
7.根据权利要求1所述的直冷式冷风蒸发器溴化锂吸收式冷水机组,其特征在于发生器2的驱动冷热源为热源温度为60°C〜70°C以上的低温余热废热或太阳能集热器产生的热水,其特征还在于所述的直冷式冷风蒸发器3的蒸发温度为5°C〜15°C。
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