CN112283982B - 一种蒸发式吸收器及其吸收式制冷*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了吸收式循环技术领域的一种蒸发式吸收器，包括外壳、风机和若干吸收器，所述吸收器包括第一平板、第二平板、进料口、进气口和出料口，进料口高于第一平板，第一平板高于第二平板，第二平板高于进气口和出料口，第一平板和第二平板间设有通风通道，所述风机设置于所述吸收器侧面，对吸收器进行优化改造，避免了原循环水间接换热导致的热量损失问题，极大减少了循环水的循环动力，节约能源，使用该装置可以替代现有吸收式制冷***中吸收器和冷却塔两个装置，节省了设备制造成本，提高了设备集成度，结合波纹型换热管的侧壁结构，减缓贫溶液向下的流速，增加贫溶液吸收气态制冷剂的时间，提升了吸收效果。

Description

一种蒸发式吸收器及其吸收式制冷***

技术领域

本发明涉及吸收式循环技术领域，具体为一种蒸发式吸收器及其吸收式制冷***。

背景技术

余热制冷就是利用生产过程中的气体或废气、废液，以及某些动力机械排出的热量作能源，驱动压缩式或吸收式制冷机制冷的技术。余热制冷可以帮助我们回收余热，节约能耗，降低成本。

传统压缩制冷是电能的转换过程。压缩机将蒸发器内所产生的低压低温的制冷剂气体(如氟利昂)吸入汽缸内，经压缩后成为压力温度较高的气体被排入冷凝器。冷凝成液体，再经调压阀节流降压进人蒸发器，此时低压制冷剂气体汽化吸收蒸发器内的热量而降温。这就是我们所需要的空调冷冻水。压缩过程需要消耗较大电能。

为了节约能源，申请号为CN201721774033.7的公开文件提出了一种工业用余热驱动的吸收式深度制冷***，在该公开文件中，可以有效地将工业余热利用起来，以达到能量的回收利用。但是，众所周知的是，与该***配套使用的装置中，一般都有冷却塔，在传统吸收器中的冷却水在使用时，需要循环泵进行驱动循环，也会产生一定量的电量损耗，换热时也需要冷却水先将热量带走，再经过冷却塔进行冷却，换热行程较长，降低了换热效率。为了解决这些问题，本申请结合现有技术进行新的工艺设计，提出一种蒸发式吸收器及其吸收式制冷***。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发式吸收器及其吸收式制冷***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蒸发式吸收器，包括外壳、风机和若干吸收器，所述吸收器包括第一平板、第二平板、进料口、进气口和出料口，进料口高于第一平板，第一平板高于第二平板，第二平板高于进气口和出料口，第一平板和第二平板间设有通风通道，所述风机设置于所述吸收器侧面。

优选的，所述第一平板和第二平板间还设有第三平板，所述第三平板安装有换热元件，所述第三平板与换热元件有间隙，第一平板和第三平板间的外壳上设有进水口。

优选的，所述外壳上设有出水口，出水口位置高于第二平板，出水口和进水口通过管道连接，管道上设有循环水泵，所述换热元件的上端高出第一平板一定高度且均匀等高分布。

优选的，所述通风通道包括开设在外壳上的通气孔，所述第一平板和第三平板上均固定连接有稳液圈，所述换热元件为波纹型换热管，所述第三平板上安装有与换热元件对应的套筒，所述第二平板的下端面固定连接有上固定杆，所述上固定杆固定连接有填料，所述填料的下端通过下固定杆与第三平板的上端面固定连接，填料与波纹型换热管之间存在有间隙。

优选的，所述外壳的内侧壁固定连接有两排对称设置的引流板，所述外壳的内侧壁固定连接有收水器。

优选的，所述套筒的下端开口处为环形斜切边结构。

优选的，所述稳液圈为中空圆筒形结构，所述波纹型换热管的顶端安装有内布液器，所述进气口的下侧安装有液位计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置外壳和吸收器等结构，对吸收器进行优化改造，避免了原循环水间接换热导致的热量损失问题，极大减少了循环水的循环动力，节约能源，使用该装置可以替代现有吸收式制冷***中吸收器和冷却塔两个装置，节省了设备制造成本，提高了设备集成度。

2、通过设置波纹型换热管、进料口和进气口等结构，使得贫溶液在重力作用下从波纹型换热管的内部由上方流到下方，而气态制冷剂从波纹型换热管的内部由下方上升到上方，再结合波纹型换热管的侧壁结构，减缓贫溶液向下的流速，增加贫溶液吸收气态制冷剂的时间，提升了吸收效果。

3、通过设置稳液环和套筒等结构，一方面使得贫溶液能够同时从多个波纹型换热管流下，另一方面使得循环水能够同时从波纹型换热管与套筒之间的空隙留下来，保障了换热进程的稳定性。

4、通过设置通气孔、填料和引流板等结构，一方面可以利用吸进来的空气和水通过波纹型换热管与贫溶液进行同步换热，提升了换热效率，另一方面使得收水器回收的水沿着引流板再次进入循环，进一步提升换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明A结构放大示意图；

图3为本发明***结构及工艺示意图；

图4为本发明的内布液器安装结构示意图；

图5为本发明的内布液器俯视结构示意图；

图6为本发明的波纹型换热管结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

外壳-1、进料口-2、进气口-3、出料口-4、出水口-5、循环水泵-6、循环管-7、第一平板-8、稳液圈-9、换热元件-10、套筒-11、第二平板-12、第三平板-13、下固定杆-14、填料-15、上固定杆-16、引流板-17、进水口-18、风机-19、收水器-20、内布液器-21。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种蒸发式吸收器，包括外壳1、风机19和若干吸收器，吸收器包括第一平板8、第二平板12、进料口2、进气口3和出料口4，进料口2高于第一平板8，第一平板8高于第二平板12，第二平板12高于进气口3和出料口4，第一平板8和第二平板12间设有通风通道，风机19设置于吸收器侧面，通过设置外壳和吸收器等结构，对吸收器进行优化改造，避免了原循环水间接换热导致的热量损失问题，极大减少了循环水的循环动力，节约能源，使用该装置可以替代现有吸收式制冷***中吸收器和冷却塔两个装置，节省了设备制造成本，提高了设备集成度。

第一平板8和第二平板12间还设有第三平板13，第三平板13安装有换热元件10，第三平板13与换热元件10有间隙，第一平板8和第三平板13间的外壳1上设有进水口18，外壳上设有出水口5，出水口5位置高于第二平板12，出水口5和进水口18通过管道7连接，管道7上设有循环水泵6，换热元件10的上端高出第一平板8一定高度且均匀等高分布，该结构使得贫溶液在重力作用下从波纹型换热管的内部由上方流到下方，而气态制冷剂从波纹型换热管的内部由下方上升到上方，再结合波纹型换热管的侧壁结构，减缓贫溶液向下的流速，增加贫溶液吸收气态制冷剂的时间，提升了吸收效果。

通风通道包括开设在外壳1上的通气孔，第一平板8和第三平板13上均固定连接有稳液圈9，换热元件10为波纹型换热管，第三平板13上安装有与换热元件10对应的套筒11，第二平板12的下端面固定连接有上固定杆16，上固定杆16固定连接有填料15，填料15的下端通过下固定杆14与第三平板13的上端面固定连接，填料15与波纹型换热管之间存在有间隙，该结构一方面使得贫溶液能够同时从多个波纹型换热管流下，另一方面使得循环水能够同时从波纹型换热管与套筒11之间的空隙留下来，保障了换热进程的稳定性。

外壳1的内侧壁固定连接有两排对称设置的引流板17，外壳1的内侧壁固定连接有收水器20，套筒11的下端开口处为环形斜切边结构，稳液圈9为中空圆筒形结构，波纹型换热管的顶端安装有内布液器21，进气口3的下侧安装有液位计，该结构一方面可以利用吸进来的空气和水通过换热管10与贫溶液进行同步换热，提升了换热效率，另一方面使得收水器22回收的水沿着引流板17再次进入循环，进一步提升换热效率。

一种吸收式制冷***，包括发生器、冷凝器、蒸发器、减压阀、循环泵、节流阀，还包括如权利要求1-7任一的蒸发式吸收器，蒸发式吸收器与发生器之间连接有贫溶液管路和富溶液管路，发生器与冷凝器之间连接有高压气态制冷剂管路，冷凝器与蒸发器之间连接有高压液态制冷剂管路，蒸发器与蒸发式吸收器之间连接有低压气态制冷剂管路，贫溶液管路上安装有节流阀，富溶液管路上安装有循环泵，高压液态制冷剂管路上安装有减压阀，贫溶液管路与进料口2贯通连接，富溶液管路与出料口4贯通连接，低压气态制冷剂管路与进气口3贯通连接。

结合实施例，本工艺的运行流程为：参照附图1和附图3，该工艺将冷却塔和吸收器结合起来，减少了冷却水的循环和水泵的运转，其中贫溶液和富溶液可以为贫氨溶液和富氨溶液，则此时的气态制冷剂为氨气。

在运行时，同时启动循环水泵6和风机19，循环水泵6在运行时可以使得冷却水先经过第三平板13上的稳液圈9，再穿过换热元件10和套筒11之间的空隙，然后沿着换热元件10的外侧壁向下流动，部分水流会落在填料15上，因为风机19的运转，这部分水流会在填料15上与经通气孔抽进来的空气进行充分换热，然后落在第三平板13上，经出水口5、循环水泵6和循环管7，最终再次进入到吸收器的内侧，与此同时，***中的贫氨溶液经进料口2进入到吸收器外壳1内，逐渐漫过第一平板8上的稳液圈9，然后经过换热元件10的内侧流下，***中的氨气经进气口3进入到吸收器内，沿着换热元件10的内侧壁向上，刚好被流下来的贫氨溶液吸收，此时贫氨溶液通过换热元件10与外侧的冷却水进行换热，吸收完氨气的贫氨溶液转化为富氨溶液从出料口4流出，稳液环9的存在可以保障每个换热元件10内贫氨溶液的流速都是均匀的，同时保障每个换热元件10外的冷却水流速也是均匀的。

流出的富氨溶液进入***，被循环泵打入发生器，在热源的作用下分解成氨气和贫氨溶液，氨气进入冷凝器，贫氨溶液再次经节流阀进入本装置进行循环，经过冷凝器的氨气被减压阀减压后进入蒸发器，然后再次进入本装置进行循环，完成整个循环的过程。

在此过程中，被风机19抽走的水滴会被收水器20拦截，然后滴落在两排引流板17上，最后流下来进入循环，提升了换热效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种蒸发式吸收器，包括外壳(1)、风机(19)和若干吸收器，其特征在于：所述吸收器包括第一平板(8)、第二平板(12)、进料口(2)、进气口(3)和出料口(4)，进料口(2)高于第一平板(8)，第一平板(8)高于第二平板(12)，第二平板(12)高于进气口(3)和出料口(4)，第一平板(8)和第二平板(12)间设有通风通道，所述风机(19)设置于所述吸收器侧面，所述第一平板(8)和第二平板(12)间还设有第三平板(13)，所述第三平板(13)安装有换热元件(10)，所述第三平板(13)与换热元件(10)有间隙，第一平板(8)和第三平板(13)间的外壳(1)上设有进水口(18)，所述外壳上设有出水口(5)，出水口(5)位置高于第二平板(12)，出水口(5)和进水口(18)通过管道(7)连接，管道(7)上设有循环水泵(6)，所述换热元件(10)的上端高出第一平板(8)一定高度且均匀等高分布，所述通风通道包括开设在外壳(1)上的通气孔，所述第一平板(8)和第三平板(13)上均固定连接有稳液圈(9)，所述换热元件(10)为波纹型换热管，所述波纹型换热管的顶端安装有内布液器(21)，所述第三平板(13)上安装有与换热元件(10)对应的套筒(11)，所述第三平板(13)的下端面固定连接有上固定杆(16)，所述上固定杆(16)固定连接有填料(15)，所述填料(15)的下端通过下固定杆(14)与第二平板(12)的上端面固定连接，所述填料(15)与波纹型换热管之间存在有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发式吸收器，其特征在于：所述外壳(1)的内侧壁固定连接有两排对称设置的引流板(17)，所述外壳(1)的内侧壁固定连接有收水器(20)。

3.根据权利要求2所述的一种蒸发式吸收器，其特征在于：所述套筒(11)的下端开口处为环形斜切边结构。

4.根据权利要求3所述的一种蒸发式吸收器，其特征在于：所述稳液圈(9)为中空圆筒形结构，所述进气口(3)的下侧安装有液位计。

5.一种吸收式制冷***，包括发生器、冷凝器、蒸发器、减压阀、循环泵、节流阀，其特征在于：还包括如权利要求1-4任一所述的蒸发式吸收器，所述蒸发式吸收器与发生器之间连接有贫溶液管路和富溶液管路，所述发生器与冷凝器之间连接有高压气态制冷剂管路，所述冷凝器与蒸发器之间连接有高压液态制冷剂管路，所述蒸发器与蒸发式吸收器之间连接有低压气态制冷剂管路。

6.根据权利要求5所述的一种吸收式制冷***，其特征在于：所述贫溶液管路上安装有节流阀，所述富溶液管路上安装有循环泵，所述高压液态制冷剂管路上安装有减压阀。

7.根据权利要求5所述的一种吸收式制冷***，其特征在于：所述贫溶液管路与进料口(2)贯通连接，所述富溶液管路与出料口(4)贯通连接，所述低压气态制冷剂管路与进气口(3)贯通连接。

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