CN101644506A - 一种压缩-吸收式制冷机 - Google Patents

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Abstract

一种压缩－吸收式制冷机组，其特征是在单级第一类吸收式制冷机组中，增加部件——控制阀门、冷剂液泵、压缩机和新增节流阀，构成压缩－吸收式制冷机：出蒸发器或冷凝器的冷剂液经冷剂液泵或新增第二节流阀送至吸收器或冷凝器，吸热后形成的冷剂蒸汽，进入压缩机，压缩后的高压冷剂蒸汽进入发生器或精馏塔释放出冷凝热，冷剂液经新增节流阀节流后与来自发生器或精馏塔的冷剂蒸汽一起进入冷凝器，放热后或经节流阀节流后回到蒸发器或经新增第二节流阀节流后回到吸收器或冷凝器。机组利用压缩机回收吸收热或冷凝热，实现对驱动热源的补充、减少循环冷却水量并可提高循环的性能指数。

Description

一种压缩-吸收式制冷机
技术领域
本发明属于低温热源制冷技术领域。
背景技术
压缩式制冷机是目前技术成熟的制冷技术，它以高品位的电能或机械能作为其能源，其结构相对固定。为提高它的性能指数，人们在制冷剂选择、应用变频技以及增强传热效果等方面开展了很多工作，但相对其固定的结构来言，大幅提高机组的性能指数较为困难。
吸收式制冷机是利用热能作为驱动力实现制冷的高效节能装置，在工业和民用中得到广泛的推广和使用。为使吸收式制冷机拥有比较高的性能指数，人们提出了双效或三效的制冷循环，与此同时人们更高的代价——所需要的驱动热源温度提高，一般需要采用高于150℃的热水、0.7～1Mpa的饱和蒸汽或燃气、燃油等高温热源。为利用较低温度的驱动热源，人们又开发了两级和多级吸收式制冷机，这降低了对热源的温度需求，同时又使得性能指数大幅降低。
对于一些温度较低且不够稳定的热源，如太阳能，或者一些受限于冷却水量和颠簸翻滚特殊场合，如船舶、汽车、飞机等，吸收式制冷机组或由于所需冷却水量大，性能指数低，或由于采用了两级或多级结构使得***复杂、庞大，使得吸收式制冷机的应用受到限制。如何将两者有效的结合，使机组可以利用较低温度的热能并拥有较高的性能指数和尽可能简单的结构，将有利于吸收式制冷机组的进一步推广和应用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种压缩-吸收式制冷机组，其特征是在由发生器或精馏塔、吸收器、蒸发器、冷凝器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成的单级第一类吸收式制冷机——自蒸发器出来的冷剂蒸汽进入吸收器，被来自发生器或精馏塔、经溶液热交换器进入吸收器的浓溶液吸收，变成稀溶液后再经溶液泵和溶液热交换器进入发生器或精馏塔，在驱动热源的作用下重新释放出冷剂蒸汽向冷凝器提供，冷凝后的冷剂蒸汽变成冷剂液，冷剂液经节流阀节流后进入蒸发器，吸收冷媒的热后重新变成冷剂蒸汽，吸收器和冷凝器分别有冷却水管道与外部连通，发生器或精馏塔有驱动热介质管道与外部连通，蒸发器有冷媒水管道与外部连通——的基础上，增加部件——控制阀门、冷剂液泵或新增第二节流阀、压缩机和新增节流阀，构成压缩-吸收式制冷机：或自蒸发器增设一条冷剂液管线通向吸收器或冷凝器，并在管线上安装控制阀门和冷剂液泵、或自冷凝器增设一条冷剂液管线通向吸收器或冷凝器，并在管线上安装控制阀门和新增第二节流阀，在冷剂液管线出吸收器或冷凝器的出口增设一条冷剂蒸汽管线通往发生器或精馏塔，并在该冷剂蒸汽管线上安装一台压缩机，在冷剂蒸汽管线出发生器或精馏塔的出口增设一条冷剂液管线通往冷凝器，并在该冷剂管线上安装新增节流阀；当低温热源温度较低不足以提供足够的驱动热负荷时或需要节省冷却水量、使机组拥有较高性能指数时，打开控制阀门，或蒸发器出口的饱和冷剂液经冷剂液泵加压、或冷凝器出口的饱和冷剂液经新增第二节流阀节流后被送至吸收器或冷凝器吸热后成为饱和冷剂蒸汽，再进入压缩机压缩，压缩后的高温高压冷剂蒸汽进入发生器或精馏塔释放出冷凝热成为饱和冷剂液，再经新增节流阀节流后与来自发生器或精馏塔的冷剂蒸汽一起进入冷凝器。
本发明的核心是利用压缩机回收吸收热或冷凝热，实现对驱动热源的补充、减少循环冷却水量并提高循环的性能指数。
附图说明
附图是本发明的流程示意图。
图中，A-发生器，A0-精馏塔，B-冷凝器，C-蒸发器，D-吸收器，E-节流阀，F-溶液泵，G-溶液热交换器，H-控制阀门，I-冷剂液泵，J-压缩机，K-新增节流阀，L-新增第二节流阀。
具体实施方案
下面结合附图来详细描述本发明。
如图1所示，本发明的目的是这样实现的：在由发生器A、冷凝器B、蒸发器C、吸收器D、节流阀E、溶液泵F和溶液热交换器G所组成的单级第一类吸收式制冷机——自蒸发器C出来的冷剂蒸汽进入吸收器D，被来自发生器A、经溶液热交换器G进入吸收器D的浓溶液吸收，变成稀溶液后再经溶液泵F和溶液热交换器G进入发生器A，在驱动热源的作用下重新释放出冷剂蒸汽向冷凝器B提供，冷凝后的冷剂蒸汽变成冷剂液，冷剂液经节流阀E节流后进入蒸发器C，吸收冷媒的热后重新变成冷剂蒸汽，吸收器D和冷凝器B分别有冷却水管道与外部连通，发生器A有驱动热介质管道与外部连通，蒸发器C有冷媒水管道与外部连通——的基础上，新增加部件——控制阀门H、冷剂液泵I、压缩机J和新增节流阀K，自蒸发器C增设一条冷剂液管线通向吸收器D，并在管线上安装控制阀门H和冷剂液泵I，在冷剂液管线出吸收器D的出口增设一条冷剂蒸汽管线通往发生器A，并在该冷剂蒸汽管线上安装一台压缩机J，在冷剂蒸汽管线出发生器A的出口增设一条冷剂液管线通往冷凝器B，并在该冷剂管线上安装新增节流阀K；蒸发器C出口的饱和冷剂液经冷剂液泵I加压被送至吸收器D吸热后成为饱和冷剂蒸汽，再进入压缩机J进行压缩，压缩后的高温高压冷剂蒸汽进入发生器A释放出冷凝热成为饱和冷剂液，再经新增节流阀K节流后与来自发生器A的冷剂蒸汽一起进入冷凝器B，放热后成为饱和冷剂液，经节流阀节流后回到蒸发器C，完成回收吸收热的压缩-吸收式制冷循环。
如图2所示，本发明的目的也可以是这样实现的：在由发生器A、冷凝器B、蒸发器C、吸收器D、节流阀E、溶液泵F和溶液热交换器G所组成的单级第一类吸收式制冷机——自蒸发器C出来的冷剂蒸汽进入吸收器D，被来自发生器A、经溶液热交换器G进入吸收器D的浓溶液吸收，变成稀溶液后再经溶液泵F和溶液热交换器G进入发生器A，在驱动热源的作用下重新释放出冷剂蒸汽向冷凝器B提供，冷凝后的冷剂蒸汽变成冷剂液，冷剂液经节流阀E节流后进入蒸发器C，吸收冷媒的热后重新变成冷剂蒸汽，吸收器D和冷凝器B分别有冷却水管道与外部连通，发生器A有驱动热介质管道与外部连通，蒸发器C有冷媒水管道与外部连通——的基础上，新增加部件——控制阀门H、冷剂液泵I、压缩机J和新增节流阀K，自蒸发器C增设一条冷剂液管线通向冷凝器B，并在管线上安装控制阀门H和冷剂液泵I，在冷剂液管线出冷凝器B的出口增设一条冷剂蒸汽管线通往发生器A，并在该冷剂蒸汽管线上安装一台压缩机J，在冷剂蒸汽管线出发生器A的出口增设一条冷剂液管线通往冷凝器B，并在该冷剂管线上安装新增节流阀K；蒸发器C出口的饱和冷剂液经冷剂液泵I加压被送至冷凝器B吸热后成为饱和冷剂蒸汽，再进入压缩机J进行压缩，压缩后的高温高压冷剂蒸汽进入发生器A释放出冷凝热成为饱和冷剂液，再经新增节流阀K节流后与来自发生器A的冷剂蒸汽一起进入冷凝器B，放热后成为饱和冷剂液，经节流阀节流后回到蒸发器C，完成回收冷凝热的压缩-吸收式制冷循环。
如图3所示，也是根据本发明提供的方法实现压缩-吸收式制冷循环的流程图，与图1相比，图3中采用了精馏塔A0取代了发生器A，适用于需要采用精馏的工质对。
如图4所示，也是根据本发明提供的方法实现压缩-吸收式制冷循环的流程图，与图1相比，图4中采用了新增第二节流阀L取代了冷剂液泵I，由冷凝器经新增第二节流阀L向吸收器或冷凝器提供冷剂液。
本发明可实现的效果——本发明所提出的压缩-吸收式制冷机组具有如下的效果和优势：
①结构简单，流程合理，实现了吸收式机组和压缩式机组的结合，可以利用较低温度的热源又可以在热源不足时辅以少量电能使循环制冷过程连续。
②可以有效减少冷却水量，较大幅度提高性能指数，可广泛应用与船舶、汽车等颠簸翻滚的特殊场合。
综上所述，本发明可以实现吸收式机组和压缩式机组的有效结合，可以利用较低温度的热源、结构简单、性能指数高，具有很好的实用性、创造性和新颖性，应被授予专利权。

Claims (2)

1.一种压缩-吸收式制冷机组，其特征是在由发生器或精馏塔、吸收器、蒸发器、冷凝器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成的单级第一类吸收式制冷机——自蒸发器(C)出来的冷剂蒸汽进入吸收器(D)，被来自发生器(A)或精馏塔(A0)、经溶液热交换器(G)进入吸收器(D)的浓溶液吸收，变成稀溶液后再经溶液泵(F)和溶液热交换器(G)进入发生器(A)或精馏塔(A0)，在驱动热源的作用下重新释放出冷剂蒸汽向冷凝器(B)提供，冷凝后的冷剂液经节流阀(E)节流后进入蒸发器(C)，吸收冷媒水的热后重新变成冷剂蒸汽向吸收器提供，吸收器(D)和冷凝器(B)分别有冷却水管道与外部连通，发生器(A)或精馏塔(A0)有驱动热介质管道与外部连通，蒸发器(C)有冷媒水管道与外部连通——的基础上，增加部件——控制阀门(H)、冷剂液泵(I)或新增第二节流阀(L)、压缩机(J)和新增节流阀(K)，构成压缩-吸收式制冷机：或自蒸发器(C)增设一条冷剂液管线经控制阀门(H)和冷剂液泵(I)连通吸收器(D)或冷凝器(B)、或自冷凝器(B)增设一条冷剂液管线经控制阀门和新增第二节流阀连通吸收器(D)或冷凝器(B)，在冷剂液管线出吸收器(D)或冷凝器(B)的出口增设一条冷剂蒸汽管线经压缩机(J)连通发生器(A)或精馏塔(A0)，在冷剂蒸汽管线出发生器(A)或精馏塔(A0)的出口增设一条冷剂液管线经新增节流阀(K)连通冷凝器(B)；当低温热源温度较低不足以提供足够的驱动热负荷时或需要节省冷却水量、使机组拥有较高性能指数时。打开控制阀门(H)，或自蒸发器出口的饱和冷剂液经冷剂液泵加压、或自冷凝器出口的饱和冷剂液经新增第二节流阀节流后被送至吸收器(D)或冷凝器(B)吸热后成为饱和冷剂蒸汽，再进入压缩机(J)压缩，压缩后的高温高压冷剂蒸汽进入发生器(A)或精馏塔(A0)释放出冷凝热以作为对驱动热的补充，得到的饱和冷剂液再经新增节流阀(K)节流后与来自发生器(A)或精馏塔(A0)的冷剂蒸汽一起进入冷凝器(B)，放热后成为饱和冷剂液，后或经节流阀(E)节流回到蒸发器(C)、或经新增第二节流阀(L)节流再回到吸收器(D)或冷凝器(B)，完成压缩-吸收式制冷循环。
2.一种压缩-吸收式制冷机组，其特征是利用压缩机回收吸收热或冷凝热，实现对驱动热源的补充、减少循环冷却水量并提高循环的性能指数。
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