CN214223448U - 一种基于tc多元混合溶液的吸收式余热制冰系统 - Google Patents

Abstract

一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，包括发生器、气液换热器、预冷器、蒸发式冷凝器、吸收器、板式换热器、冰模、冷却塔和缓冲灌，热源在发生器中加热TC工质，使其中作为制冷剂的氨蒸发出来，然后送入蒸发式冷凝器冷凝成为液氨，由膨胀阀降压到蒸发压力，在冰模中蒸发制冰，冰模出来的气氨被吸收器中的贫溶液吸收，使溶液重新恢复成富溶液，再泵送到发生器中循环使用。本实用新型制冰系统中制冷剂的形成、转换及利用过程具有显著的节能性和环保性。

Description

一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冰设备，尤其是一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统。

背景技术

目前，公知的，最传统的制冰方法是采用盐水制冰机，盐水制冰机的结构主要由压缩机、干燥过滤器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、电箱、单向阀、盐水池等部件构成。盐水制冰机的工作原理是，利用盐水池作为冰桶，是圆柱体状，内部有环状的导流环，使低温冷媒快速与水(分水盘均匀洒出的水)冷热交换，迅速接成冰。

冷媒又称为制冷剂，是借以完成能量转化的媒介物质，在制冰的过程中需要有能量的输入与转换过程，现有的盐水制冰机普遍存在能耗浪费严重以及盐水池不环保的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，该制冰系统能够实现真正意义上的低温余热高效利用，产量高，能耗低，运行平稳，维护费用低，安全环保。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：包括发生器、气液换热器、预冷器、蒸发式冷凝器、吸收器、板式换热器、冰模、冷却塔和缓冲灌，所述的发生器接入低压蒸汽，发生器出来的蒸汽冷凝液去收集，发生器还通入高温高压气氨，发生器分别连通至板式换热器、蒸发式冷凝器及缓冲灌，板式换热器分别与吸收器和预冷器连接；吸收器通入来自循环水泵的循环水，吸收器连接预冷器、气液换热器；预冷器出来的循环冷却水回水连接至冷却塔；缓冲灌还连接蒸发式冷凝器与气液换热器；气液换热器通入来自冷库的气氨，气液换热器的出口还与冰模、冷库连接；冰模也连接至冰库；蒸发式冷凝器通入来自厂区地管网的新鲜水补水，蒸发式冷凝器的排水去放空总管及冷却塔；冷去塔还通入新鲜水，其循环水上水去吸收器，排污水去污水池。

相比现有技术，本实用新型的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，利用业主提供的(134-145℃、0.2-0.3MPa)热电蒸汽作为热力驱动，于冰模中将水源降温至-10℃，达到日产30T冰的目的，产量大；具体是，利用热源在发生器中加热TC工质，使其中作为制冷剂的氨蒸发出来，然后送入蒸发式冷凝器冷凝成为液氨，由膨胀阀降压到蒸发压力，在冰模中蒸发制冰，冰模出来的气氨被吸收器中的贫溶液吸收，使溶液重新恢复成富溶液，再由溶液泵送到发生器中循环使用。

可见，本实用新型制冰的能量来源于废汽余热，是对当前工业生产中的低品位废热加以回收利用，同时设置的气液换热器、板式换热器、预冷器可以充分回收系统中的能量，避免了能量的浪费，实现了真正意义上的低温余热高效利用；此外，整个系统动力驱动部件小，工作平稳，易操作，而且维护费用低，安全性高；这种吸收式制冷系统使用天然制冷剂，有利于环境保护；本实用新型还设备紧凑，占地少，除操作室外都可露天安装，从而节省了厂房投资；同时由于运动部件少，所以易损件少，维修简易，维修费用低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例除冷却塔外的结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例冷却塔部分的结构示意图。

图3是本实用新型一个实施例中减温减压装置的结构示意图。

图中，1、冰模，2、缓冲灌，3、蒸发式冷凝器，4、预冷器，5、吸收器，6、板式换热器，7、气液换热器，8、发生器，9、溶液泵，10、循环泵，11、冷却塔，12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6、第一隔离阀，第二隔离阀，第三隔离阀，第四隔离阀，第五隔离阀，第六隔离阀，13、母管膨胀器，14、减压阀，15、流量计，16、供热管道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

图1至图3示出了本实用新型一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，包括发生器8、气液换热器7、预冷器4、蒸发式冷凝器3、吸收器5、板式换热器6、冰模1、冷却塔11和缓冲灌2，所述的发生器8接入低压蒸汽，优选地低压蒸汽的压力值为0.2-0.3MPa，其温度范围是134-145℃；发生器8出来的蒸汽冷凝液去收集，发生器8还通入高温高压气氨，发生器8分别连通至板式换热器6、蒸发式冷凝器3及缓冲灌2，板式换热器6分别与吸收器5和预冷器4连接；吸收器5通入来自循环水泵的循环水，吸收器5连接预冷器4、气液换热器7；预冷器4出来的循环冷却水回水连接至冷却塔11；缓冲灌2还连接蒸发式冷凝器3与气液换热器7；气液换热器7通入来自冷库的气氨，气液换热器7的出口还与冰模1、冷库连接；冰模1也连接至冰库；蒸发式冷凝器3通入来自厂区地管网的新鲜水补水，蒸发式冷凝器3的排水去放空总管及冷却塔11；冷去塔还通入新鲜水，其循环水上水去吸收器5，排污水去污水池。

本实用新型利用低压热源(134-145℃、0.2-0.3MPa蒸汽)在发生器8中加热TC工质，使其中作为制冷剂的氨蒸发出来成为高温高压气氨；然后送入蒸发式冷凝器3冷凝成常温高压液氨，进入缓冲罐2后再进入气液换热器7后由膨胀阀降压成为低温低压液氨，再在冰模1中蒸发制冰及去冷库。冰模1及冷库出来的低温低压气氨，经过气液换热器7被吸收器5中的贫溶液吸收，使溶液重新恢复成富溶液，再由溶液泵9送到板式换热器6再到发生器8中循环使用。发生器8中使用后的贫溶液经过板式换热器6、预冷器4送到吸收器5里吸收气氨重新成为富溶液。循环水补入新鲜水经过发生器8、蒸发式冷凝器3、冷却塔11闭式循环使用。

参见图3，作为本实施例的进一步改进方案，所述的低压蒸汽来自减温减压装置，减温减压装置包括依次布置在供热管道16上的隔离阀、母管膨胀器13、减压阀14和流量计15，隔离阀的数量和位置可以根据需要选配，例如设置6个，对应于图3中的第一隔离阀12-1，第二隔离阀12-2，第三隔离阀12-3，第四隔离阀12-4，第五隔离阀12-5，第六隔离阀12-6，安装间隔依次可选取20米、70米、750米和40米。

如图1所示，作为本实施例的进一步改进方案，所述的吸收器5上还连接有循环泵10。所述的板式换热器6与吸收器5之间还安装有溶液泵9。

在本实用新型实施例中，所述吸收器5的液位应控制在20％-25％，发生器8的液位应该控制在50％-65％。优选地，所述吸收器5的液位控制在21％作为最佳液位，发生器8的液位控制在60％作为最佳液位。

参见图1-图2，本发明采用TC多元混合溶液作为工质对进行吸收式制冷的工作原理：

本系统的吸收式制冷循环可分为两个子循环：一个是多元溶液循环；一个是气氨循环。

1)溶液循环

从吸收器5来的富氨溶液进入溶液泵9，升压后进入板式换热器6，与贫氨溶液进行热交换，升温后进入发生器8，在发生器8中被加热至沸腾状态，大量的气氨解析出来，气氨进入蒸发式冷凝器3被冷凝成液氨。而发生器8中的富氨溶液蒸发掉部分氨后变为贫氨溶液，进入板式换热器6，与富氨溶液进行热交换，经预冷器4降温后进入吸收器5；在吸收器5顶部喷淋，与从冰模1过来的气氨接触，在低压状态下循环吸收气氨，使溶液浓度不断增加成为富氨溶液，吸收过程产生的热量由循环水带走。吸收器5出来的富氨溶液又重新经溶液泵9升压后进入发生器8，完成循环过程。

2)气氨循环

从发生器8出来的气氨经过气液分离后进入水冷方式的蒸发式冷凝器3，冷凝成液氨进入缓冲罐2，液氨从缓冲罐2进入气液换热器7，与冰模1出来的低温气氨进行热交换，液氨降温后经膨胀阀进入冰模1，在冰模1与水冷冻液进行热交换蒸发成气氨，对水溶液进行降温。气氨通过气液换热器7升温后进入吸收器5，与贫氨溶液接触，气氨不断被贫氨溶液吸收。

本发明的制冰流程如下：

开启设备后，通过TC工质氨吸收式制冷技术制取液氨输送入冰模1中，在冰模1中液氨蒸发与乙二醇、水进行换热。逐步将水温降低至-10℃，制冰一段时间后，启动养冰模式，逐步关停热源，液氨管线，由冰模1内液氨蒸发进行养冰。养冰结束后开启乙二醇泵进行冰块脱膜。一段时间后冰块脱离冰模，由齿条推动运冰至冰库后重新补充制冰水再次进行制冰。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：包括发生器(8)、气液换热器(7)、预冷器(4)、蒸发式冷凝器(3)、吸收器(5)、板式换热器(6)、冰模(1)、冷却塔(11)和缓冲灌(2)；所述的发生器(8)接入低压蒸汽，发生器(8)出来的蒸汽冷凝液去收集，发生器(8)还通入高温高压气氨，发生器(8)又分别连通至板式换热器(6)、蒸发式冷凝器(3)及缓冲灌(2)；板式换热器(6)分别与吸收器(5)和预冷器(4)连接；吸收器(5)通入来自循环水泵的循环水，吸收器(5)连接预冷器(4)、气液换热器(7)；预冷器(4)出来的循环冷却水回水连接至冷却塔(11)；缓冲灌(2)还连接蒸发式冷凝器(3)与气液换热器(7)；气液换热器(7)通入来自冷库的气氨，气液换热器(7)的出口还与冰模(1)、冷库连接；冰模(1)也连接至冰库；蒸发式冷凝器(3)通入来自厂区地管网的新鲜水补水，蒸发式冷凝器(3)的排水去冷却塔(11)；冷去塔还通入新鲜水，其循环水上水去吸收器(5)，排污水去污水池。

2.根据权利要求1所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述的低压蒸汽的压力值为0.2-0.3MPa，其温度范围是134-145℃。

3.根据权利要求2所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述的低压蒸汽来自减温减压装置，减温减压装置包括依次布置在供热管道(16)上的隔离阀、母管膨胀器(13)、减压阀(14)和流量计(15)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述的吸收器(5)上还连接有循环泵(10)。

5.根据权利要求4所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述的板式换热器(6)与吸收器(5)之间还安装有溶液泵(9)。

6.根据权利要求5所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述吸收器(5)的液位控制在20％-25％，发生器(8)的液位控制在50％-65％。

7.根据权利要求6所述的一种基于TC多元混合溶液的吸收式余热制冰系统，其特征是：所述吸收器(5)的液位控制在21％，发生器(8)的液位控制在60％。

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