CN2913969Y - 压缩式、吸收式联合制冷装置 - Google Patents
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Abstract
一种能够利用压缩机和发生器都产生高压制冷剂的压缩式、吸收式联合制冷装置，它是给现有的吸收式制冷装置加装一个压缩机和发生器内加装一个高温制冷剂散热器。它利用电能或机械能推动压缩机产生制冷剂的相变和输入热能(太阳能或工业余热)产生制冷剂的相变。它是由蒸汽压缩式制冷装置和吸收式制冷装置利用同一个蒸发器、节流阀、冷凝器和同一种制冷剂工作。它是将压缩机的出气管和发生器的出气管并联，压缩机的进气管和吸收器的进气管并联。它不仅利用外部热源给发生器提供热量，还利用压缩机产生的压缩热给发生器提供热量。它还提供一个制冷剂预热器用来提高制冷剂被压缩时的初温和终温，使发生器得到更多的热量。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及两种制冷循环系统，一种是蒸汽压缩式制冷装置，另一种是吸收式制冷装置。
背景技术
目前，公知的制冷装置是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、制冷剂组成的蒸汽压缩式制冷装置或由发生器、吸收器、溶液泵、冷凝器、节流阀、蒸发器、溶液、制冷剂、吸收剂组成的吸收式制冷装置。蒸汽压缩式制冷装置制冷剂的相变，靠消耗机械功实现热量由低温物体向高温物体的转移过程。而吸收式制冷装置则是利用两种沸点不同的物质组成的二元混合物，以其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，组成工质对，在热源输入的条件下，产生制冷剂的相变，实现热量由低温物体向高温物体的转移过程。但是蒸汽压缩式制冷装置在制冷时制冷系统不能利用热源产生制冷剂的相变制冷，吸收式制冷装置也不能利用压缩机产生制冷剂的相变制冷，而且压缩机产生了大量的压缩热，而吸收式制冷装置工作时发生器又需要大量的热量。
发明内容
为了克服现有的蒸汽压缩式制冷装置不能利用热源产生制冷剂的相变制冷和浪费了大量的压缩机压缩热的不足，本实用新型提供一种压缩式、吸收式联合制冷装置，它是由蒸汽压缩式制冷装置和吸收式制冷装置利用同一个蒸发器、节流阀、冷凝器和同一种制冷剂工作。也就是给现有吸收式制冷装置加装上压缩机和在发生器内部加装上高温制冷剂散热器。它利用了压缩机产生的高温高压的蒸汽或者热源给发生器提供热量，以使制冷剂在吸收剂中的溶解度随温度变化的性质产生高压的制冷剂蒸汽。本实用新型还提供了一个制冷剂预热器，它将制冷完毕的的低温制冷剂乏汽在吸收器内预热到高于环境温度，用以提高制冷剂蒸汽进入压缩机的初温，使压缩后的制冷剂蒸汽的温度更高，从而使发生器得到更多的热量。它不仅可以用利用压缩机产生制冷剂的相变，还可以利用压缩机的压缩热也产生制冷剂的相变，而且还可以利用热源产生制冷剂的相变。它是由压缩机、发生器、溶液换热器、冷凝器、节流阀(毛细管)、蒸发器、吸收器、、溶液泵、减压阀、溶液、制冷剂、吸收剂组成，发生器内部有用来给发生器提供热量的高温制冷剂散热器和热源热交换器，换热器内也有制冷剂散热器和溶液热交换器，吸收器内部有制冷剂预热器、溶液散热器和喷淋管。制冷所用的工质为氨水溶液，制冷剂为氨，吸收剂为水，或者工质为溴化锂水溶液，制冷剂为水，吸收剂为溴化锂。本实用新型工作时，由冷凝器和吸收器向环境中散热。如果本实用新型的发生器内只有高温制冷剂散热器而没有热源热交换器时，发生器的热源就只有压缩机的压缩热。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将压缩机的出气管与发生器的出汽管并联，在发生器内设置一高温制冷剂散热器和热源热交换器，压缩机的出气管与发生器的出汽管并联端与发生器内的高温制冷剂散热器的一端连接，在溶液换热器内也设置制冷剂散热器，发生器内的高温制冷剂散热器的另一端与溶液换热器内的制冷剂散热器的一端连接，溶液换热器内的制冷剂散热器的另一端与冷凝器连接，而冷凝器又与节流阀(毛细管)、蒸发器依次连接，在吸收器设置有制冷剂预热器、溶液散热器和喷淋管，吸收器的进汽管又与压缩机的进气管并联，其并联端与吸收器内的制冷剂预热器连接，制冷剂预热器的另一端与蒸发器的另一端连接；发生器的出液管依次与溶液换热器、减压阀、吸收器的喷淋管连接，吸收器的出液管依次与溶液泵、溶液换热内的溶液热交换管、发生器的进液管连接。发生器内的高温制冷剂散热器和热源热交换器并排竖直安装在发生器内，吸收器内的制冷剂预热器安装在溶液散热器的以上部位。
当使用压缩机产生高温高压的制冷剂蒸汽时，制冷剂被压缩机吸入并压缩后，高温高压的制冷剂蒸汽进入发生器内部的高温制冷剂散热器释放热量(此时该蒸汽的热量作为发生器的热源以使发生器再次产生高温高压的制冷剂蒸汽)，该蒸汽继续在换热器中的蒸汽热交换管冷却(此时该蒸汽的余热将换热器中的浓溶液预热)，冷却后的蒸汽到冷凝器中冷凝成为液体，该高压液态制冷剂经节流阀(毛细管)节流后到蒸发器吸热汽化，汽化后的制冷剂到吸收器中预热(制冷完毕的低温制冷剂吸收溶液的溶解热用来提高压缩机的压缩温度)后又重新被压缩机吸入、压缩、冷却、冷凝、节流、蒸发、吸热、压缩，形成一个制冷循环。而发生器产生的高温制冷剂也和压缩机产生的高温制冷剂一样，先在发生器内释放热量，再到溶液换热器继续释放热量，再依次到冷凝器冷凝、节流阀(毛细管)减压、蒸发器汽化，最后被吸收器的吸收剂吸收，在此过程中，系统完成了制冷剂被溶液释放、冷凝、节流、蒸发、吸收的过程。
本实用新型的有益效果是，它利用压缩式和吸收式使同一个制冷系统共同产生制冷剂的相变制冷，当热源提供热量时，它就利用发生器产生制冷剂的相变制冷，当外部热源不提供热量时，它就利用压缩机产生制冷剂的相变制冷。它不仅可以利用热源(太阳能或工业余热)给发生器提供热量使之产生制冷剂的相变制冷，达到节能的目的；还可以利用压缩机的压缩热给发生器提供热量使之产生制冷剂的相变制冷，也达到节能的目的；吸收器里有制冷剂预热器，用来提高压缩机的初温和终温，使发生器得到更多的热量。从而最大限度的提高制冷系统的制冷效率和节能效果。
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。
图中1、压缩机，2、发生器，3、溶液换热器，4、冷凝器，5、节流阀(毛细管)，6、蒸发器，7、吸收器，8、高温制冷剂散热器，9、单向阀，10、溶液热交换器，11、制冷剂散热器，12、单向阀，13、减压阀，14、喷淋管，15、制冷剂预热器，16、溶液泵，17、发生器，17、发生器的出汽管，18、发生器的出液管，19、发生器的进液管，20、吸收器的出液管，21、吸收器的进汽管，22、热源热交换器，23、溶液散热器。
具体实施方式
在实施例中，压缩机(1)、发生器(2)、溶液换热器(3)、冷凝器(4)、吸收器(7)和溶液泵(16)组成室外机，蒸发器(6)为室内机。发生器(2)内的高温制冷剂散热器(8)和热源热交换器(22)，热源热交换器(22)与外部热源连接，高温制冷剂散热器(8)的一端与压缩机(1)的出气管连接，另一端与溶液换热器(3)中的制冷剂散热器(11)连接，溶液换热器(3)中的制冷剂散热器(11)的另一端与冷凝器(4)连接，冷凝器(4)再依次与节流阀(5)、蒸发器(6)连接，吸收器(7)内设置有制冷剂预热器(15)和溶液散热器(23)，蒸发器(6)的另一端与吸收器(7)中的制冷剂预热器(15)连接，制冷剂预热器(15)的另一端与压缩机(1)的进气管连接，发生器(2)的出汽管(17)通过单向阀(9)与压缩机(1)的高压管并联，发生器的出液管(18)依次与溶液换热器(3)、减压阀(13)、吸收器的喷淋管(14)连接，吸收器的进气管(21)通过单向阀(12)与压缩机(1)的进气管连接，吸收器的出液管(20)依次与溶液泵(16)、溶液换热器(3)内的溶液热交换管(10)、发生器的进液管(19)连接。发生器(2)内的高温制冷剂散热器(8)和热源热交换器(22)并排竖直安装在发生器(8)内，吸收器(7)内的制冷剂预热器(15)安装在溶液散热器(23)的上面。
本实用新型的第一个实施例为冷库或冷柜制冷系统，本实施例制冷所用的工质为氨水溶液，制冷剂为氨，吸收剂为水。压缩机运行时，被压缩机(1)压缩后的高温氨气进入发生器(2)内部的高温制冷剂散热器(8)释放热量，该蒸汽继续在换热器(3)中的制冷剂散热器(11)中冷却，冷却后的氨气到冷凝器(4)中冷凝成为液态氨，液态氨经节流阀(5)节流后到蒸发器(6)吸热汽化，从蒸发器(6)出来的低温低压的氨蒸汽再进入吸收器(7)的制冷剂预热器(15)被加热，最后低压氨蒸汽又重新被压缩机(1)吸入。由于被压缩机(1)压缩后的高温氨气不断的给发生器(2)的氨水溶液加温使氨水溶液释放出氨气，所以当发生器(2)内的氨气压力上升到与压缩机(1)压缩的氨气的压力相等时，高温高压的氨气通过单向阀(9)与被压缩机(1)压缩后的氨蒸汽合并一起循环，此时溶液泵(16)也开始工作，将吸收器(7)中的低温氨水溶液泵入发生器(2)，发生器(2)中释放了氨气的高温氨水稀溶液经溶液换热器(3)换热冷却后再经减压阀(13)到吸收器(7)中的喷淋管(14)喷淋，用来吸收制冷完毕的氨蒸汽。当压缩机(1)停机后，由于发生器(2)内还有较高温度，所以发生器(2)中的氨水溶液还会继续释放氨的的蒸汽，该蒸汽继续被冷凝、蒸发和吸收，直到发生器内的氨水溶液温度接近环境温度。当本实施例利用外部高温热源通过发生器(2)内的热源热交换器(22)给发生器(2)的氨水溶液加热时，发生器中氨水溶液释放出高温高压的氨气，它经发生器的出汽管(17)并通过单向阀(9)也进入发生器(2)内的高温制冷剂散热器(8)，它继续在换热器(3)中的制冷剂散热器(11)中冷却后又依次在冷凝器(4)冷凝、节流阀(5)节流、蒸发器(6)汽化后再进入吸收器(7)的制冷剂预热器(15)，最后低温低压的氨蒸汽再经单向阀(12)进入吸收器(7)被吸收器(7)内的稀氨水溶液吸收，产生的溶解热由溶液散热器(23)向环境排出，吸收完氨蒸汽的氨水溶液经吸收器的出液管(20)被溶液泵(16)加压泵入溶液换热器(3)内的溶液热交换管(10)，再由发生器(2)的进液管(19)进入发生器(2)被加热，释放了氨气的高温高压的稀氨水溶液经发生器出液管(18)进入溶液换热器(3)内与溶液热交换管(10)和制冷剂散热器(11)进行热交换，然后再经减压阀(13)减压，最后到吸收器的喷淋管(14)进行喷淋。
本实用新型的第二个实施例为空调制冷系统，工质为溴化锂水溶液，制冷剂为水，吸收剂为溴化锂。压缩机运行时，被压缩机(1)压缩后的高温水蒸气进入发生器(2)内部的高温制冷剂散热器(8)释放热量，该蒸汽继续在换热器(3)中的制冷剂散热器(11)中冷却，冷却后的水蒸气到冷凝器(4)中冷凝成为液态水，液态水经节流阀(5)节流后到蒸发器(6)吸热汽化，从蒸发器(6)出来的低温低压水蒸气再进入吸收器(7)的制冷剂预热器(15)被加热，最后低压水蒸气又重新被压缩机(1)吸入。由于被压缩机(1)压缩后的高温水蒸气不断的给发生器(2)的溴化锂水溶液加温使溴化锂水溶液释放出水蒸气，所以当发生器(2)内的水蒸气压力上升到与压缩机(1)压缩的水蒸气的压力相等时，高温高压的水蒸气通过单向阀(9)与被压缩机(1)压缩后的水蒸气合并一起循环，此时溶液泵(16)也开始工作，将吸收器(7)中的低温溴化锂水溶液泵入发生器(2)，发生器(2)中释放了水蒸气的高温溴化锂水溶液经溶液换热器(3)换热冷却后再经减压阀(13)到吸收器(7)中的喷淋管(14)喷淋，用来吸收制冷完毕的水蒸气。当压缩机(1)停机后，由于发生器(2)内还有较高温度，所以发生器(2)中的溴化锂水溶液还会继续释放水蒸气，该蒸汽继续被冷凝、蒸发和吸收，直到发生器内的溴化锂水溶液的温度接近环境温度。当本实施例利用外部高温热源通过发生器(2)内的热源热交换器(22)给发生器(2)的溴化锂水溶液加热时，发生器中溴化锂水溶液释放出高温高压的水蒸气它经发生器的出汽管(17)并通过单向阀(9)也进入发生器(2)内的高温制冷剂散热器(8)，它继续在换热器(3)中的制冷剂散热器(11)中冷却后又依次在冷凝器(4)冷凝、节流阀(5)节流、蒸发器(6)汽化后再进入吸收器(7)的制冷剂预热器(15)，最后低温低压的水蒸气再经单向阀(12)进入吸收器(7)被吸收器(7)内的稀溴化锂水溶液吸收，产生的溶解热由溶液散热器(23)向环境排出，吸收完水蒸气的溴化锂水溶液经吸收器的出液管(20)被溶液泵(16)加压泵入溶液换热器(3)内的溶液热交换管(10)，再由发生器(2)的进液管(19)进入发生器(2)被加热，释放了水蒸气的高温高压的稀溴化锂水溶液经发生器的出液管(18)进入溶液换热器(3)内与溶液热交换管(10)和制冷剂散热器(11)进行热交换，然后再经减压阀(13)减压，最后到吸收器的喷淋管(14)进行喷淋。
当本实施例一和实施例二的外部热源为太阳能集热管时，在天气晴朗的白天，可利用太阳能给发生器提供热量，使发生器产生高温高压的制冷剂蒸汽。在晚上或阴雨天，就利用压缩机产生高温高压的制冷剂蒸汽。
Claims (2)
1、一种压缩式、吸收形式联合制冷装置，由压缩机(1)、发生器(2)、溶液换热器(3)、冷凝器(4)、节流阀(5)、蒸发器(6)、吸收器(7)构成，其特征是：压缩机的出气管与发生器的出气管(17)并联，其并联端与发生器内的高温制冷剂散热器(8)的一端连接，吸收器的进气管(21)又与压缩机的进气管并联，其并联端与吸收器内的制冷剂预热器(15)连接。
2、根据权利要求1所述的压缩式、吸收形式联合制冷装置，其特征是：发生器(2)内的高温制冷剂散热器(8)和热源热交换器(22)并排竖直安装在发生器内，吸收器内的制冷剂预热器(15)安装在溶液散热器(23)的以上部位。
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