WO2009092287A1

WO2009092287A1 - 吸收式制冷循环系统及制冷方法

Info

Publication number: WO2009092287A1
Application number: PCT/CN2009/000046
Authority: WO
Inventors: Qingquan Su
Original assignee: Qingquan Su
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-07-30
Also published as: CN101487644B; CN101487644A

Description

吸收式制冷循环系统及制冷方法技术领域

本发明涉及一种热能工程领域的吸收式制冷循环技术，特别涉及一种法。背景技术

请参阅图 1 所示，现有的吸收式制冷循环系统，利用吸收溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷循环。目前吸收式制冷机中多采用二组分吸收溶液，习惯上称低沸点组分为工质，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对，一般采用水-溴化锂工质对。现有的吸收式制冷循环系统主要包括：内设换热器 110的发生器 11、内设换热器 120的冷凝器 12、内设换热器 130的蒸发器 13和内设换热器 140的吸收器 14 ,另外还有作为辅助设备的吸收溶液自换热器 150、吸收溶液泵以及节流器（图中未示）等。发生器 11和冷凝器 12通过蒸气通路 19相连，蒸发器 13和吸收器 14通过蒸气通路 18相连。吸收溶液通过吸收溶液管道 16和 15在发生器 11和吸收器 14之间进行循环。

现有的吸收式制冷循环的工作过程包括：（1 )利用驱动热源（如蒸汽、热水及燃烧气体等）在发生器 11 中加热从吸收器 14输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溴化锂溶液中的水蒸发出来，形成的浓溴化锂溶液循环到吸收器 14中。（ 2 )水蒸气通过蒸气通路 19进入冷凝器 12中，又被换热器 120中的冷却工质冷凝成冷凝水。（ 3 )该冷凝水经冷凝水管道 17进入蒸发器 13中，吸收换热器 130中冷媒的热量而成为低压水蒸气，换热器 130中冷媒的热量被吸收后温度降低，从而成为该吸收式制冷循环系统对外输出的冷量。（ 4 )上述的低压水蒸气通过蒸气通路 18进入发生器 14 ,被来自发生器 11中的浓吸收溶液吸收并产生吸收热，同时吸收溶液的浓度降低，所述的吸收热由换热器 140 内冷却工质带走，低浓度的吸收溶液循环至发生器 11 中。上述的吸收溶液循环过程中来自吸收器 14的吸收溶液与来自发生器 11的吸收溶液在吸收溶液自换热器 150中进行热交换。以上所述的现有的吸收式制冷循环系统，为实现发生器 11中对吸收溶液进行浓缩，必须通过换热器 110对吸收溶液进行加热，以得到高浓度的吸收溶液，所以该制冷循环系统必须在发生器投入来自外部的高温热源即驱动热源。这不仅限制了该制冷循环制冷系数的提高，还在高品位的热源资源缺乏的地区，限制了该制冷循环系统的应用。发明内容

本发明的主要目的在于克服现有吸收式制冷循环系统和制冷方法存在的问题，而提供一种驱动热源自供式的吸收式制冷循环系统以及制冷方法，实现向外输出冷量，从而显著提高制冷系数即能量效率，更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种吸收式制冷循环系统，其包括：发生器，其内设有换热器；冷凝器，其内设有换热器；蒸发器，其内设有换热器；以及吸收器，其内设有换热器；其还包括吸收剂结晶器，该吸收剂结晶器具有吸收溶液入口、结晶后吸收溶液出口和结晶输出口，该吸收溶液入口连接于吸收器的吸收溶液出口，该结晶后吸收溶液出口连接于发生器的吸收溶液入口，该结晶输出口连接于吸收器的吸收溶液入口；所述的发生器的换热器与吸收器的换热器相连接，形成热循环回路，用于将吸收器中产生的吸收热输送至发生器中。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的吸收式制冷循环系统还包括：吸收溶液自换热器，用于所述的来自发生器的吸收溶液和 /或来自吸收器的吸收溶液与，结晶后吸收溶液和 /或吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷循环系统还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的结晶后吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷循环系统还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。优选的，前述的吸收式制冷循环系统还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷循环系统，所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于来自发生器的吸收溶液和来自吸收器的吸收溶液混合后进入吸收溶液自换热器，与来自吸收剂结晶器的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷循环系统，其中所述的热循环回路上设有外部热源加热装置，用于补偿由于散热损失等引起的发生器热量的不足部分。

优选的，前述的吸收式制冷循环系统，还包括由吸收剂结晶-蒸发器、压缩机、吸收溶液换热-冷凝器、节流阔以及压缩式制冷工质管道构成的压缩式制冷子系统，用于向上述吸收剂结晶器提供冷量。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种吸收式制冷方法，其包括以下步骤：

( 1 )在发生器中加热吸收溶液，产生蒸气同时浓缩吸收溶液，并将上述蒸气引入到冷凝器，所述的浓缩吸收溶液被输出；

( 2 )在冷凝器中冷凝上述发生器产生的蒸气，并将冷凝水输送至蒸发器中；

( 3 )在蒸发器中上述的冷凝水蒸发，同时吸收制冷工质的热量，所产生的蒸气引入到吸收器中 , 所述制冷工质获取冷量后被输出；

( 4 )在吸收器中吸收溶液吸收来自蒸发器的蒸气并产生吸收热，吸收溶液浓度降低后被输出至吸收剂结晶器中；

( 5 )在吸收剂结晶器中进行吸收溶液冷却结晶和固液分离，形成吸收剂结晶和结晶后吸收溶液，结晶后吸收溶液输送至发生器中，吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液输送至吸收器中；

( 6 )在吸收器和发生器之间进行热循环，将吸收器中产生的吸收热作为发生器的驱动热源输送至发生器中。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的吸收式制冷方法，还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收器输出的吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷方法，还包括：在所述的吸收剂结晶输送到吸收器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液与所述的吸收器输出的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷方法，还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液输送到吸收器之前，且所述吸收器输出的收溶液进行冷却之前，所述吸收器输出的吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷方法，还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液输送到吸收器之前，所述吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，且所述发生器输出的吸收溶液输送到吸收器之前，该发生器输出的吸收溶液与所述吸收器输出的吸收溶液混合形成混合吸收溶液，该混合吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

优选的，前述的吸收式制冷方法，还包括在所述的步骤（6 )的热循环过程中，通过外部热源补偿发生器热量的不足部分。

优选的，前述的吸收式制冷方法，通过压缩式制冷循环向上述的步骤 ( 5 )提供吸收剂冷却结晶所需的冷量。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的吸收式制冷循环系统以及制冷方法，通过吸收剂结晶器的作用，使吸收器的吸收溶液具有高浓度而发生器的吸收溶液具有低浓度，进而将吸收器产生的高品位热量作为驱动热源通过热循环回路直接供给发生器，从而可以省去现有吸收式制冷循环所需的外部驱动热源，实现驱动热源自供的吸收式制冷循环，从而大幅提高了制冷系数，因而更加适于实用。

另外的，与现有的吸收式制冷循环不同，本发明无需使用冷却水对吸收器进行冷却，因而可以大幅度减轻冷却塔的运行负荷，同时节约水资源。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明

图 1是现有的吸收式制冷循环系统的流程图。

图 2至图 7是本发明的吸收式制冷循环系统的实施例 1至

11：发生器 12：冷凝器

1 3: 蒸发器 14：吸收器

17: 冷凝水管道 18、 19: 蒸气通路

20、 30: 吸收溶液管道 40: 分离液管道

50: 含结晶溶液管道 60: 热循环工质管道

1 10、 120、 130、 140:换热器

141 吸收剂结晶器 142：混合器

150 吸收溶液自换热器 160: 外部热源加热装置

200 吸收剂结晶-蒸发器 210: 压缩机

220 吸收溶液换热-冷凝器 230: 节流阀

240 压缩式制冷工质管道实现发明的最佳方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的吸收式热泵系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图 2所示，是本发明实施例 1的吸收式制冷循环系统的流程图，该吸收式制冷循环系统，包括：发生器 11、冷凝器 12、蒸发器 1 3 以及吸收器 14，采用水-溴化锂工质对作为吸收溶液。发生器 1 1用于浓缩吸收溶液，其内设有换热器 110, 在该换热器 110通入来自吸收器 14中的换热器 140的热循环工质，从而使吸收溶液的吸收剂浓度提高，其所产生的蒸气通过蒸气通路 19引入到冷凝器 12内。发生器 11出口吸收溶液通过吸收溶液管道 20进入到吸收器 14内，而吸收器 14出口吸收溶液通过吸收溶液管道 30进入到发生器 11内。通过吸收溶液管道 20、 30使吸收溶液在发生器 11 和吸收器 14之间循环。所述的冷凝器 12用于冷却从发生器 11产生的蒸气使其转变为冷凝水，其内设有换热器 120，冷却水通入换热器 120中用于吸收冷凝器 12 中蒸气的冷凝热并使其冷凝为冷凝水，上述的冷却水温度升高后流出冷凝器 12。冷凝器 12所产生的冷凝水通过冷凝水管道 17引入到蒸发器 1 3内。所述的蒸发器 13用于将来自冷凝器 12的冷凝水转化为蒸气，所产生蒸气通过蒸气通路 18引入到吸收器 14内。蒸发器 13内设有换热器 130, 在换热器 130 中通入冷媒，该冷媒放热后温度降低，成为可被利用的低温输出冷量，从而实现本制冷循环系统的制冷功能。上述的冷量为上述流出蒸发器的冷媒与流入蒸发器的冷媒的焓差。所述的吸收器 14内设有换热器 140,在吸收器 14中来自发生器 11的浓吸收溶液吸收来自蒸发器 13中的蒸气并产生吸收热，从而提高换热器 140 中的热循环工质的温度，该换热器 140与发生器 11中的换热器 110由热循环工质管道 60相连形成热循环回路，以便使吸收器 14产生的吸收热作为发生器的驱动热源供应给发生器 11。本实施例中，热循环回路为热管循环回路，此时，发生器 11的安装位置高于吸收器 14的安装位置。所述的热管循环，热管中工质无需外界驱动力即可通过冷凝-蒸发过程形成对流，从而在发生器和吸收器之间循环并传递热量。在热循环回路上设置有外部热源加热装置 160 , 用于补偿由于散热损失等引起的发生器热量的不足部分。

根据吸收式制冷循环的原理，提高吸收器吸收溶液的吸收剂浓度是提高吸收器所产生吸收热温度的有效手段，而降低发生器吸收溶液的吸收剂浓度则是降低发生器所需驱动热源温度的有效手段。为此，本实施例在吸收器 14和发生器 11之间设置吸收溶液自换热器 150、吸收剂结晶器 141和混合器 142。发生器 1 1出口吸收溶液通过吸收溶液管道 20经混合器 142进入到吸收器 14 , 而吸收器 14 出口吸收溶液通过吸收溶液管道 30，经吸收溶液自换热器 150进入到吸收剂结晶器 141。在吸收剂结晶器 141中采用低温冷量对吸收溶液进行冷却结晶，由于吸收剂水溶液达到凝固点时会出现结晶，凝固点温度越低液相的吸收剂平衡浓度就越低，因此，通过冷却结晶，无论冷却结晶前的吸收溶液吸收剂浓度有多高，结晶后液相的吸收剂浓度可达到或接近冷却温度下的吸收剂平衡浓度。吸收溶液在吸收剂结晶器 141 中可以形成吸收剂结晶和结晶后吸收溶液。本实施例以及下述实施例中所述的吸收剂结晶不用于限定其仅仅为吸收剂结晶颗粒，其还可以是含有吸收剂结晶颗粒的吸收溶液。

吸收器 14、发生器 11、吸收溶液自换热器 150和吸收剂结晶器 141之间的关系有如下方式。

请参阅图 3所示，是本发明实施例 2的流程图。所述的吸收溶液自换热器 150，用于使来自吸收器 14的吸收溶液与从吸收剂结晶器 141输出的结晶后吸收溶液进行换热。发生器 11的吸收溶液输出管道 20连接于混合器 142 (或者直接与吸收器的吸收溶液输入管道相连），从而将发生器 11输出的吸收溶液与所述的吸收剂结晶混合后共同输入到吸收器中。经过换热后的来自吸收器的吸收溶液输入到吸收剂结晶器中进行冷却结晶和固液分离；经过换热后的从吸收剂结晶器 141 输出的结晶后吸收溶液被输送至发生器 11 中。由于来自吸收器 14的吸收溶液的温度远高于从吸收剂结晶器 141 输出的结晶后吸收溶液的温度，所以经过换热后，进入吸收剂结晶器 141的吸收溶液温度大大降低，从而可以减少用于冷却吸收溶液的冷量。同时，经过换热后的来自吸收剂结晶器的结晶后溶液的温度大大提高，其被输送到发生器中，本优选方式可以减少发生器的外部热源的热量，从而提高能源利用效率。

请参阅图 4所示，是本发明实施例 3的流程图。所述的吸收溶液自换热器 150 , 用于使来自吸收器 14的吸收溶液与从吸收剂结晶器 141输出的吸收剂结晶进行换热。发生器 11的吸收溶液输出管道 20与吸收器的吸收溶液输入管道相连，从而将发生器 11输出的吸收溶液与经过换热后的吸收剂结晶混合后共同输入到吸收器中。从吸收剂结晶器 141 输出的结晶后吸收溶液经吸收溶液输入管道 50输送到发生器 11 内。经过换热后的来自吸收器 14的吸收溶液输入到吸收剂结晶器 141中进行冷却结晶和固液分离；经过换热后的从吸收剂结晶器 141 输出的吸收剂结晶经吸收溶液输入管道 40被输送至吸收器 14中。由于来自吸收器 14的吸收溶液的温度远高于从吸收剂结晶器 141 输出的吸收剂结晶的温度，所以经过换热后，进入吸收剂结晶器 141 的吸收溶液温度大大降低，从而可以减少用于冷却吸收溶液的冷量。同时，经过换热后的来自吸收剂结晶器的吸收剂结晶的温度大大提高，其被输送到吸收器中，吸收同样量的工质蒸汽，可以在更高的工作温度下释放吸收热，从而可以提高吸收器向外供热的温度，提高供热品位，从而提高能源利用效率。

请参阅图 5所示，是本发明实施例 4的流程图。从吸收剂结晶器 141 输出的结晶后溶液也经由吸收溶液自换热器 150, 使来自吸收器 14的吸收溶液与从吸收剂结晶器 141 输出的吸收剂结晶和结晶后吸收溶液同时进行换热。经过换热后的结晶后吸收溶液通过吸收溶液输入管道 50输送至发生器 11中。发生器 11的吸收溶液输出管道 20与吸收器的吸收溶液输入管道相连，从而将发生器 11输出的吸收溶液与经过换热后的吸收剂结晶混合后共同输入到吸收器中。从吸收剂结晶器 141 输出的结晶后吸收溶液经吸收溶液输入管道 50输送到发生器 11内。经过换热后的来自吸收器 14的吸收溶液输入到吸收剂结晶器 141 中进行冷却结晶和固液分离；经过换热后的从吸收剂结晶器 141输出的吸收剂结晶经吸收溶液输入管道 40被输送至吸收器 14中。由于来自吸收器 14的吸收溶液的温度远高于从吸收剂结晶器 141输出的吸收剂结晶和结晶后吸收溶液的温度，所以经过换热后，进入吸收剂结晶器 141 的吸收溶液温度大大降低，从而可以减少用于冷却吸收溶液的冷量。同时，经过换热后的来自吸收剂结晶器的吸收剂结晶的温度大大提高，其被输送到吸收器中，吸收同样量的工质蒸汽，可以在更高的工作温度下释放吸收热，从而可以提高吸收器向外供热的温度，提高供热品位。经过换热后的来自吸收剂结晶器的结晶后溶液的温度大大提高，其被输送到发生器中，蒸发出同样的工质蒸汽，本实施例可以减少发生器的外部热源的热量，从而提高能源利用效率。

请参阅图 6所示，是本发明实施例 5的流程图。所述的发生器 11的吸收溶液输出管道 20与吸收器 14的吸收溶液输出管道 30相连，相连的节点位于进入吸收溶液自换热器 150之前。来自发生器 11的吸收溶液与来自吸收器 14的吸收溶液混合后进入吸收溶液自换热器 150, 与从吸收剂结晶器 141输出的吸收剂结晶和结晶后吸收溶液同时进行换热。经过换热后的结晶后吸收溶液通过吸收溶液输入管道 50输送至发生器 11 中。经过换热后的吸收剂结晶通过吸收溶液输入管道 40输送至吸收器 14 中。将来自发生器 11的吸收溶液与来自吸收器 14的吸收溶液混合后进行冷却结晶，与前述方式相比，增加了被冷却结晶的吸收溶液的量，从而可以得到更多的结晶后吸收溶液，从而可以提高吸收剂结晶器的使用效率。请参阅图 Ί所示，是本发明实施例 6的流程图。在本实施例中，吸收剂结晶器 141 所采用的低温冷量可由压缩式制冷循环子系统提供。压缩式制冷循环子系统包括压吸收剂结晶-蒸发器 200、压缩机 210、吸收溶液换热-冷凝器 220、节流阀 230 以及压缩式制冷工质管道 240。压缩式制冷工质在吸收溶液换热-冷凝器 220进行冷凝后，经节流阀 230，在吸收剂结晶- 蒸发器 200中进行蒸发，从而实现为吸收剂结晶器 141提供低温冷量。吸收剂结晶-蒸发器 200出口压缩式制冷工质的蒸气经压缩机 210压缩后进入吸收溶液换热-冷凝器 220，从而完成压缩式制冷循环。

由于部分吸收剂的结晶析出，在吸收剂结晶器 141 固液分离后的分离液的吸收剂浓度得到了降低。上述分离液通过分离液管道 50，经吸收溶液换热-冷凝器 220和吸收溶液自换热器 150被引入到发生器 11 中。另一方面，在吸收剂结晶器 141固液分离后的含结晶溶液通过含结晶溶液管道 40 , 经吸收溶液换热-冷凝器 220、吸收溶液自换热器 150被引入到混合器 142。吸收溶液自换热器 150的作用在于使来自吸收器 14的温度较高的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的温度较低的分离液和含结晶溶液进行热交换，从而提高供给发生器 11和混合器 142的溶液温度，同时降低供给吸收剂结晶器的吸收溶液的温度。而吸收溶液换热-冷凝器 220的作用在于使压缩式制冷循环子系统压缩机 210 出口的温度较高的压缩式制冷工质蒸气与吸收剂结晶器 141 出口的温度较低的分离溶和含结晶溶液进行热交换，从而使上述制冷工质蒸气冷凝，同时部分或全部融解吸收剂结晶并提高溶液温度。通过发生器 11的浓缩，吸收剂浓度得到了提升的发生器 11 出口吸收溶液通过吸收溶液管道 20被引入到混合器 142中与含结晶溶液混合，然后一起被引入到吸收器 14中。本发明可分别设定和优化吸收器 14和发生器 11的吸收溶液的吸收剂工作浓度。也就是说，本发明可实现一种对于吸收式制冷循环十分有益的工艺条件，即，使吸收器在高吸收剂浓度条件下工作的同时，发生器在比吸收器低的吸收剂浓度条件下工作，而这是传统的吸收式制冷循环所难以做到的。由于具有了吸收剂结晶器 141 , 并且吸收器 14所产生的热量通过热循环回路直接供给发生器 11，从而可以基本省去现有吸收式制冷循环中向发生器 11供热的外部驱动热源，实现驱动热源自供而进 ^"吸收式制冷循环。本发明的实施例 7提供了一种驱动热源自供式的吸收式制冷方法，其采包括以下步骤：

( 1 )发生器中浓缩吸收溶液同时产生蒸气，然后将上述蒸气引入到冷凝器；

( 3 )采用制冷工质在蒸发器中蒸发上述的冷凝水，并将蒸气引入到吸收器中，所述制冷工质放热后温度降低并被输出；吸收热，同时吸收溶液浓度降低并被输送至吸收剂结晶器中；

( 5 )在吸收剂结晶器中进行吸收溶液冷却结晶和固液分离，固液分离后的分离液输送至发生器中，而含结晶溶液与来自发生器的浓缩后的吸收溶液混合后输送至吸收器中；

( 6 )在吸收器和发生器之间进行热循环，即将吸收溶液在吸收器中吸收蒸气时产生的吸收热输送至发生器中。具体的，将吸收器中的换热器和发生器中的换热器相连形成热循环回路，该热循环回路中的工质（一般的为水）在吸收器吸收上述吸收热并将其输送到发生器中，在发生器中放出热量后再返回到吸收器中。

较佳的，在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收器输出的吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液进行换热。

较佳的，在所述的吸收剂结晶输送到吸收器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收剂结晶与所述的吸收器输出的吸收溶液进行换热。

较佳的，在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶输送到吸收器之前，且所述吸收器输出的收溶液进行冷却之前，所述吸收器输出的吸收溶液与所述的吸收剂结晶和结晶后吸收溶液进行换热。

较佳的，在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶输送到吸收器之前，吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，且所述发生器输出的吸收溶液输送到吸收器之前，该发生器输出的吸收溶液与所述吸收器输出的吸收溶液混合形成混合吸收溶液，该混合吸收溶液与所述的吸收剂结晶和结晶后吸收溶液进行换热。

通过进行吸收剂冷却结晶，并将来自发生器和 /或吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器输出的结晶后吸收溶液和 /或吸收剂结晶进行热交换，其效果之一在于，只用少量的外部冷量和热量，可在保持较低的发生器吸收溶液吸收剂工作浓度的同时，显著提高吸收器吸收溶液的吸收剂工作浓度 , 从而可在吸收器中得到温度更高的吸收热，使得该吸收热能够用作发生器的驱动热能。

在本发明提出的吸收式制冷方法，

较佳的，在上述的热循环过程中进行热补偿，即设置有外部热源加热装置以补偿由于散热损失等引起的发生器热量的少量不足，从而可以保证整个制冷循环的持续进行。

本实施例的各个步骤在运行中是同时进行的没有先后顺序，各个步骤共同构成吸收式制冷循环过程。

上述实施例 7 中，吸收剂结晶器中进行的吸收溶液冷却结晶所需的低温冷量来自压缩式制冷循环过程。由于该压缩式制冷循环过程为现有技术，故本实施例不再赘述。

本发明的上述实施例所述的技术方案对所采用吸收溶液的种类并无特别的限制，上述实施例皆以水-溴化锂为工质对的吸收溶液为例进行说明，也可以采用工质为水、曱醇和乙醇其中之一或几种物质的混合物；吸收剂为 LiBr、 LiCK LiN0₃、 NaBr、 KBr、 CaCl₂、 MgBr₂和 ZnCl₂其中之一或几种物质的混合物。

上述的吸收式制冷方法，在启动时，可以通过外部热源加热装置先对发生器提供驱动热源，作为系统运行的启动动力，等整个制冷循环正常运行后即可撤销该驱动热源，而整个制冷循环即可在无外部驱动热源的情况下，不断地向外部提供冷量。

以下通过具有具体参数的实例来说明上述实施例的可实施性。

实例 1

本实例采用实施例 7所述的方法，使用 20°C的冷却水冷却冷凝器 12，采用 70°C热水作为外部热源对热循环回路中的工质进行加热，以补偿由于散热损失等 1起的发生器驱动热源的热量不足部分，而采用压缩式制冷循环输出的 -18°C冷量来冷却吸收剂结晶器 141。本实施例对外输出 15°C的冷量，制冷系数（COP) 为 4.0。本实施例 COP的计算公式如下：

C0P 出冷量 / (所投入外部热源的热量 +压缩机的耗电量 X 3.0) 在此，取为所述压缩机供电的电网用户端的一次能源发电效率为 33.3%。

实例 2

本实例采用实施例 7所述的方法，采用硝酸锂 -水工质对，使用 25°C的冷却水冷却冷凝器 12, 采用 40°C热水作为外部热源对热循环回路中的工质进行加热，以补偿由于散热损失等引起的发生器驱动热源的热量不足部分，而采用压缩式制冷循环输出的 -18°C冷量来冷却吸收剂结晶器 141。本实施例对外输出 15°C的冷量，制冷系数（COP) 为 3.0。本实例 COP的计算公式 ^口下：

COP-输出冷量 / (所投入外部热源的热量 +压缩机的耗电量 X 3.0) 在此，取为所述压缩机供电的电网用户端的一次能源发电效率为 33.3%。

比较例

本比较例采用图 1所示的现有吸收式制冷循环系统，使用 20°C的冷却水冷却冷凝器 12和吸收器 14, 而在发生器 11采用 50°C的外部驱动热源，本比较例对外输出 15°C的冷量， C0P为 0.7。本比较例 C0P的计算公式如下：

COP-输出冷量 /外部驱动热源的热量下表 1为实例 1与比较例的工作参数和性能。

表 1

制换热器出口制冷工质温度（ °C ) 15 15 冷压力 ( kPa ) 1. 6 1. 6 循换热器入口温度（ °C ) 63. 0 20 环换热器出口温度（ °C ) 65. 0 23 系吸收器进口溴化锂浓度 ( wt% ) 69 45 统出口溴化鋰浓度 ( wt% ) 66 42

压力 (kPa) 1. 5 1. 5 吸收剂结晶- 温度（ 'C ) -18 - 蒸发器

夕卜部热源力口热进口温度（ °C ) 65. 0 一

装置出口温度（ °C ) 65. 2 一

COP 4. 0 0. 7 下表 2为实例 2的工作参数和性能。

表 2

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。工业应用性

本发明的吸收式制冷循环系统以及制冷方法，通过吸收剂结晶器的作用，使吸收器的吸收溶液具有高浓度而发生器的吸收溶液具有低浓度，进而将吸收器产生的高品位热量作为驱动热源通过热循环回路直接供给发生器，从而可以省去现有吸收式制冷循环所需的外部驱动热源，实现驱动热源自供的吸收式制冷循环，从而大幅提高了制冷系数，因而更加适于实用。另外的，与现有的吸收式制冷循环不同，本发明无需使用冷却水对吸收器进行冷却，因而可以大幅度减轻冷却塔的运行负荷，同时节约水资源。

Claims

权利要求

1、一种吸收式制冷循环系统，其包括：发生器，其内设有换热器（ 110 ); 冷凝器，其内设有换热器（120 ); 蒸发器，其内设有换热器（130 ); 以及吸收器，其内设有换热器（140 ); 其特征在于：

还包括吸收剂结晶器，该吸收剂结晶器具有吸收溶液入口、结晶后吸收溶液出口和结晶输出口，该吸收溶液入口连接于吸收器的吸收溶液出口，该结晶后吸收溶液出口连接于发生器的吸收溶液入口，该结晶输出口连接于吸收器的吸收溶液入口；

所述的换热器（110 ) 与换热器（140 )相连接，形成热循环回路，用于将吸收器中产生的吸收热输送至发生器中。

2、根据权利要求 1所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于，该系统还包括：吸收溶液自换热器，用于所述的来自发生器的吸收溶液和 /或来自吸收器的吸收溶液，与结晶后吸收溶液和 /或吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

3、根据权利要求 1所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于其还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的结晶后吸收溶液进行换热。

4、根据权利要求 1所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于其还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

5、根据权利要求 1所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于其还包括：吸收溶液自换热器，用于将来自吸收器的吸收溶液与来自吸收剂结晶器的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

6、根据权利要求 5所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于来自发生器的吸收溶液和来自吸收器的吸收溶液混合后进入吸收溶液自换热器，与来自吸收剂结晶器的吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

7、根据权利要求 1 ~ 6任一项所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于其中所述的热循环回路上设有外部热源加热装置，用于补偿由于散热损失等引起的发生器热量的不足部分。

8、根据权利要求 1 ~ 6任一项所述的吸收式制冷循环系统，其特征在于：

还包括由吸收剂结晶-蒸发器、压缩机、吸收溶液换热-冷凝器、节流阀以及压缩式制冷工质管道构成的压缩式制冷子系统，用于向上述吸收剂结晶器提供冷量。

9、一种吸收式制冷方法，其包括以下步骤：

( 3 )在蒸发器中上述的冷凝水蒸发，同时吸收制冷工质的热量，所产生的蒸气引入到吸收器中，所述制冷工质获取冷量后被输出；

10、才艮据权利要求 9 所述的吸收式制冷方法，其特征在于还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收器输出的吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液进行换热。

11、根据权利要求 9 所述的吸收式制冷方法，其特征在于还包括：在所述的吸收剂结晶输送到吸收器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述的吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液与所述的吸收器输出的吸收溶液进行换热。

12、根据权利要求 9 所述的吸收式制冷方法，其特征在于还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶输送到吸收器之前，且吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，所述吸收器输出的吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

13、根据权利要求 9 所述的吸收式制冷方法，其特征在于还包括：在所述的结晶后吸收溶液输送到发生器之前，吸收剂结晶输送到吸收器之前，吸收器输出的吸收溶液进行冷却之前，且所述发生器输出的吸收溶液输送到吸收器之前，该发生器输出的吸收溶液与所述吸收器输出的吸收溶液混合形成混合吸收溶液，该混合吸收溶液与所述的结晶后吸收溶液和吸收剂结晶或者含吸收剂结晶的吸收溶液进行换热。

14、根据权利要求 9 ~ 13任一项所述的吸收式制冷方法，其特征在于在所述的步骤（6 )的热循环过程中，通过外部热源补偿发生器热量的不足部分。

15、根据权利要求 14所述的吸收式制冷方法，其特征在于通过压缩式制冷循环向上述的步骤（5 )提供吸收溶液冷却结晶所需的冷量。