CN201992924U - 基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是利用溴化锂浓溶液在吸收器中不断吸收水蒸气，造成蒸发冷冻室的低压环境，使水在蒸发冷冻室的低压环境下不断蒸发吸收自身热量而部分冷冻结成流态冰。溴化锂溶液在吸收器中吸收来自蒸发冷冻室中的水蒸气被稀释后，通过溶液泵送到发生器中被加热再生，溶液浓度得到提升，重新具有吸湿能力，然后经过冷却送至吸收器，构成溶液吸收—再生往复循环。来自发生器的水蒸气在冷凝器中冷凝成过冷水，经过节流后送至蒸发冷冻室制冰。制冰系统由水箱根据蒸发冷冻室水位的高低自动补充。

Description

基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发冷冻的制取流态冰新方法，是一种基于溴化锂溶液吸收式制冷循环的蒸发冷冻制取流态冰的方法和装置，属于热驱动制冷、制取流态冰的技术领域。

背景技术

随着能源紧张局面的凸现，制冷空调设备的广泛应用导致的空调系统能耗问题引起了当前社会的普遍关注，节能成为制冷领域内再新形势下的迫切要求，我国也提出可持续发展的建国战略。蓄冷作为一种节能和移峰填谷的重要手段，具有重要的实际意义和应用价值，其中冰蓄冷具有相变潜热大、成本低等优势受到重视。传统的冰蓄能存在着蒸发温度低、制取过程中存在传热温差大、制冷性能系数低等不足，流态冰以其良好的热物性以及流动特性成为冰蓄冷具有可观前景的应用形式，因此研究开发新型高效的制取流态冰的方法具有重要的意义。

发明内容

技术问题：本实用新型提供一种节能、结构简单、易行的基于溴化锂吸收式制

冷循环的流态冰制取方法与装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

将传统的溴化锂吸收式制冷循环中的蒸发器加以变化和改造成流态冰制取模块，并辅以辅助功能部件即可实现。

本实用新型的基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置由溶液循环回路和蒸发冷冻制冰模块组成；溶液循环回路包括发生器、吸收器、溶液热交换器、冷却器、第一溶液泵、第二溶液泵、冷剂水泵；其中，吸收器的下部的浓溶液区分别通过第一溶液泵、第二溶液泵和溶液热交换器接发生器的下部，冷却器的输入端通过溶液热交换器接发生器的下部，冷却器的输出端接位于吸收器上部的喷淋器；蒸发冷冻制冰模块由冷凝器、补水装置、节流阀、蒸发冷冻室、成冰装置、冰水分离装置、单向阀门、中间储冰器、单向阀门、储冰槽构成；冷凝器下部的浓溶液区通过节流阀接蒸发冷冻室，蒸发冷冻室的输出端顺序通过单向阀门、中间储冰器、单向阀门接储冰槽；冷却塔底部的输出端顺序通过水泵、吸收器、冷凝器回到冷却塔上部的输入端。

在蒸发冷冻室中，蒸发冷冻室下部的浓溶液区通过冷剂水泵连接位于蒸发冷冻室上部的喷淋器，在喷淋器下部设有成冰装置，在成冰装置的下部设有冰水分离装置。

本发明的基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置的制取流态冰的方法，为，吸收器的浓溶液通过溶液泵经过溶液热交换器送至发生器中，发生器中发生终了的稀溶液在发生器和吸收器间的差压作用下经溶液热交换器和冷却器进入吸收器，组成溶液循环回路；蒸发制冰流程中，补水装置向冷凝器补水，冷凝器的水经节流阀进入蒸发蒸发冷冻室，蒸发蒸发冷冻室中成冰装置上形成的冰水混合物经冰水分离装置、单向阀门、中间储冰室、单向阀门进入储冰槽完成制冰流程。

该方法利用吸收器中的浓溶液吸收蒸发蒸发冷冻室中的蒸汽 ，为蒸发蒸发冷冻室制造低压环境，水在其中蒸发吸收自身热量，在成冰装置上生长成流态冰。

该方法的冰水分离过程是在成冰装置上形成的冰晶经冰水分离装置分离出来，中间储冰器中保持与蒸发蒸发冷冻室中相同压力，打开单向阀门进入中间储冰室，然后关闭单向阀门，打开单向阀门冰晶进入储冰槽，完成冰水分离过程；完成冰水分离之后，通过真空泵将中间储冰室抽真空。

有益效果：

1、此方法可以利用工业余热、太阳能等温度为100℃左右的热源作为发生器的驱动能源，节省了大量的电能，实现了能源利用的可持续性发展。

2、本装置可以直接由溴化锂吸收制冷装置改造而成，构造简单，运行稳定，可以克服机械抽气制造真空磨损大、噪声大、连续运行困难的缺点。

3、本方法和装置为流态冰的制取提供了一种可行的方法与方案，只需要将技术已经很成熟的吸收式制冷装置加以改造和升级即可实现。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中有：发生器1，冷凝器2，水箱3，节流阀4，蒸发冷冻室5，成冰装置6，

冰水分离器7，中间储冰器8，储冰槽9，吸收器10，溶液热交换器11，第一单向阀门12、第二单向阀门13，冷却塔14，冷却器15，第一溶液泵16、第二溶液泵17、冷剂水泵18，水泵19，真空泵20，热源加热流体21，补水节流阀22。

具体实施方式

该装置由溶液循环回路和蒸发冷冻制冰模块组成；溶液循环回路包括发生器1、吸收器10、溶液热交换器11、冷却器15、第一溶液泵16、第二溶液泵17、冷剂水泵18；蒸发冷冻制冰模块由冷凝器2、补水装置3、节流阀4、蒸发冷冻室5、连接补水装置3与蒸发冷冻室5的补水节流阀22、成冰装置6、冰水分离装置7、单向阀门12、中间储冰器8、单向阀门13、储冰槽9构成；冷凝器2中的冷凝水通过节流阀4接蒸发冷冻室5，蒸发冷冻室5的输出端顺序通过单向阀门12、中间储冰器8、单向阀门13接储冰槽9。

在蒸发冷冻室5中，蒸发冷冻室5下部的冷剂水区通过冷剂水泵18连接位于蒸发冷冻室5上部的喷淋器，在喷淋器下部设有成冰装置6，在成冰装置6的下部设有冰水分离装置7。

基于溴化锂溶液吸收式制冷循环的蒸发冷冻制取流态冰的方法，包括溶液循环和蒸发冷冻取流态冰两个过程。其具体方案如下：

溴化锂溶液循环过程与传统的溴化锂吸收式制冷循环中的溶液循环类似，采用溶液在吸收器中吸收蒸发蒸发冷冻室中的水蒸气，以维持蒸发冷冻室中低水蒸汽压的状态，低于622.8Pa（0℃的水对应的饱和相变压力），溶液吸收水分后被稀释浓度降低，溴化锂稀溶液通过溶液泵，到发生器中被加热再生，浓度得到提高，重新恢复吸收水蒸气的能力。蒸发冷冻制取流态冰过程是吸收器中浓溶液不断吸收蒸发器出来的水蒸气造成蒸发冷冻室的低压环境（低于622.8Pa），冷凝器中的过冷水经过节流后进入蒸发冷冻室，由于蒸发冷冻室内压力低于0℃水对应的相变压力622.8Pa，蒸发冷冻室内的水就会不断地蒸发吸收自身的热量，温度逐渐降低至0℃，甚至低于0℃，在成冰装置上经过解冷而生成流态冰，并经过一定结构的冰水分离装置，分离出流态冰，蒸发冷冻室底部的冷冻水不断地喷洒到成冰装置上，逐渐形成冰晶或者冰粒。随着制冰循环中水分的不断减少，通过在蒸发冷冻室侧加设补水装置。

蒸发制冰流程中，补水装置3根据蒸发冷冻室5中的最低水位要求向蒸发冷冻室5中自动补水，补水过程中补水装置3中的常温水经过补水节流阀22节流降压后进入蒸发冷冻室5中，冷凝器的水经节流阀4进入蒸发蒸发冷冻室5，蒸发蒸发冷冻室5中成冰装置6上形成的冰水混合物经冰水分离装置7、单向阀门12、中间储冰室8、单向阀门13进入储冰槽9完成制冰流程。

本发明将通过100℃以上热源驱动的发生器发生出的水蒸气进入冷凝器，发生后的溴化锂溶液浓度得到提升，经过换热器、冷却水冷却之后喷洒到吸收器中，吸收来自蒸发冷冻室中的水蒸气，吸收过程水蒸气变成液体释放的热量由来自冷却塔中的冷却水带走，吸收终了的溴化锂溶液浓度降低，然后通过溶液泵经过热交换器送至发生器中完成溶液发生过程。来自发生器中的水蒸气在冷凝器中经过来自冷却塔的冷却水冷却，冷凝成过冷水，然后经过节流装置节流后喷洒至蒸发冷冻室，在蒸发冷冻室中的成冰装置上蒸发并冷冻成冰晶，蒸发出的水蒸气被吸收器中浓溶液吸收，维持蒸发冷冻室内低压环境。为了防止该系统中水分不断地变成冰粒之后，循环中的水分减少，在适当的时候通过补水装置向冷凝器中补充水以保持系统循环中的水量。当蒸发冷冻室中冰水分离器中的冰晶聚集到一定量之后，打开蒸发冷冻室与中间储冰器间的单向阀门，冰晶在重力作用下进入中间储冰器，然后关闭该单向阀门。当中间储冰器中的冰晶达到一定量之后，打开中间储冰器与储冰槽之间的单向阀门，取走生成的冰晶或者冰粒，然后关闭单向阀门，开启真空泵保证中间储冰器一定的真空度。

Claims (2)

1.一种基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置，其特征在于该装置由溶液循环回路和蒸发冷冻制冰模块组成；溶液循环回路包括发生器（1）、吸收器（10）、溶液热交换器（11）、冷却器（15）、第一溶液泵（16）、第二溶液泵（17）、冷剂水泵（18）；蒸发冷冻制冰模块由冷凝器（2）、补水装置（3）、节流阀（4）、蒸发冷冻室（5）、连接补水装置（3）与蒸发冷冻室（5）的补水节流阀（22）、成冰装置（6）、冰水分离装置（7）、单向阀门（12）、中间储冰器（8）、单向阀门（13）、储冰槽（9）构成；冷凝器（2）中的冷凝水通过节流阀（4）接蒸发冷冻室（5），蒸发冷冻室（5）的输出端顺序通过单向阀门（12）、中间储冰器（8）、单向阀门（13）接储冰槽（9）。

2.根据权利要求1所述的基于溴化锂吸收式制冷循环的流态冰制取装置，其特征是，在蒸发冷冻室（5）中，蒸发冷冻室（5）下部的冷剂水区通过冷剂水泵（18）连接位于蒸发冷冻室（5）上部的喷淋器，在喷淋器下部设有成冰装置（6），在成冰装置（6）的下部设有冰水分离装置（7）。

Images