CN116045542A - 一种双塔式制冷***及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于吸收式制冷领域，特别涉及一种双塔式制冷***及其运行方法，由吸收塔、发生塔、冷凝器、蒸发器和富液泵组成，吸收塔的内部靠近底端处设有用于分区的隔板，隔板下方区域通过富液泵的一支路与隔板上方区域连通，吸收塔的顶部设有富液出口，富液出口中，其中一出口端通过调节阀一连接至发生塔的富液进口，另一出口端连接至富液泵的进口端。本发明通过设置喷射吸收器，降低蒸发器的蒸发压力，从而获得相对应的制冷温度，通过溶液喷射吸收器的增压作用，增加吸收压力，以提高溶液吸收率；喷射吸收器和冷却吸收管外用冷却后的富液进行降温，可快速移走吸收热，提高溶液吸收率，防止冷却水进入吸收器而影响溶液的品质。
Description
技术领域
本发明属于吸收式制冷领域，特别涉及一种双塔式制冷***及其运行方法。
背景技术
余热吸收冷制***主要为吸收和发生两个部分，***中有吸收器、发生器、换热器、冷却器等设备及相应的连结管线，传统的发生器、吸收器一般采用换热管设备，传热效率不高，设备体积大，导致***占地面积大，控制复杂，不利于简单化、小型化和集成化。
增加吸收器的吸收压力可提高溶液的吸收率，但传统吸收器是利用各种换热设备进行换热吸收，无法提高吸收压力，如需获得更低的制冷温度，必须降低蒸发器的压力，传统的换热器式吸收器也无法降低蒸发器的压力，得到对应地更低的制冷温度。现有技术也有采用喷射器进行吸收，但往往采用先吸收后降温的方式，喷射吸收器内溶液未能及时有效进行降温，影响了吸收率；进一步，吸收装置在吸收时会放出大量的热量，一般利用冷却水将热量移走，但无法回收吸收热，且需消耗大量的冷却水；另由于吸收器的吸收压力一般低于冷却水压力，一旦换热器式吸收器泄露，冷却水很容易进入制冷工质溶液，特别是对于非含水制冷工质溶液影响很大。因此我们提出了一种双塔式制冷***及其运行方法，来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题，提供一种双塔式制冷***及其运行方法。
通过以下制备工艺来实现上述目的：
本发明提供一种双塔式制冷***，由吸收塔、发生塔、冷凝器、蒸发器和富液泵组成，所述吸收塔的内部靠近底端处设有用于分区的隔板，所述隔板下方区域通过富液泵的一支路与隔板上方区域连通，所述吸收塔的顶部设有富液出口，所述富液出口中的其中一出口端通过调节阀一连接至发生塔的富液进口，另一出口端连接至所述富液泵的进口端；
所述吸收塔的内部顶端设有至少两组并排的喷射吸收器，且每组喷射吸收器的出口端均设有延伸至隔板下方的冷却吸收管，所述喷射吸收器的高压侧连接发生塔的贫液出口，且喷射吸收器的低压侧连接蒸发器的制冷剂出口；
所述富液泵的另一支路通过调节阀二连接至发生塔贫液出口和喷射吸收器高压侧之间的管路。
作为上述技术方案的进一步改进，所述吸收塔内隔板的上方设有若干组交错分布的折流板，且所述折流板固定在冷却吸收管外表面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述冷却吸收管内部设有沿其轴向螺旋延伸的螺旋片。
作为上述技术方案的进一步改进，所述发生塔的内部从上至下依次设有富液喷头、至少一级板式加热器、至少一级板式换热器、至少一级板式冷却器，所述发生塔的富液进口位于所述板式换热器的进口侧，所述板式换热器的出口侧连接至富液喷头。
作为上述技术方案的进一步改进，所述发生塔的顶端气体出口连接至冷凝器，发生塔的底端贫液出口连接所述喷射吸收器高压侧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述板式加热器的上下分别设有热源进出口，所述板式冷却器的上下分别设有冷却水进出口。
作为上述技术方案的进一步改进，至少一组的板式加热器、板式换热器和板式冷却器的板片方向呈90°交错放置。
本发明提供一种上述双塔式制冷***的运行方法，包括以下步骤：
（1）建立工质溶液循环后，富液泵出口富液进入吸收塔内，与喷射吸收器和冷却吸收管内的吸收液换热，回收工质吸收液吸收气态制冷剂时放出的热量；
（2）回收热量后的富液分为两部分，一部分返回吸收塔底部，另一部分经过调节阀一进入发生塔内，与喷洒下来的贫液进行换热后，进入富液喷头，喷洒在发生塔内，被发生塔内的热源加热后，产生贫液和气态制冷剂；
（3）贫液经过刚进入发生塔的富液换热降温后，继续进入被发生塔的冷却水降温，然后进入吸收塔内的喷射吸收器的高压侧，引射吸收气态制冷剂形成富液，被吸收塔内富液降温后，进入富液泵；气态制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷凝成液态制冷剂后进入蒸发器，液态制冷剂被载冷剂蒸发成气态制冷剂后，进入喷射吸收器低压侧，被贫液引射吸收，并继续进入冷却吸收管冷却吸收，同时被富液泵出口来的富液降温后，进入富液泵进口，继续循环；
其中，当步骤（3）中贫液中气态制冷剂浓度和流量都较低时，且喷射吸收器引射流量不足时，增加富液泵的流量，通过加大调节阀二开度，加大贫液气态制冷剂浓度和流量，降低***的循环量。
本发明的有益效果在于：
贫液进入吸收塔内的喷射吸收器的高压侧，引射吸收气态制冷剂形成富液，并通过喷射吸收器的抽吸作用，降低蒸发器的蒸发压力，从而获得更低的蒸发压力相对应的制冷温度，还通过溶液喷射吸收器的增压作用，增加吸收压力，以提高了溶液吸收率；喷射吸收器和冷却吸收管外用冷却后的富液进行降温，可快速移走吸收制冷工质溶液吸收气态制冷剂时放出的大量热量，提高溶液吸收率，采用富液移走吸收热，还彻底杜绝了冷却水进入吸收器而影响溶液的品质，特别是对于非含水制冷工质溶液，具有明显的优势；在冷却吸收管内设有螺旋片，在冷却吸收管外设折流板，可强化吸收和换热效率。
发生塔内各类板式换热器即可做加热、换热、冷却设备，又可做气液分布器，增加气液接触面；各组板式加热器、板式换热器和板式冷却器板片方向90度交错放置，可使气液分布更加均匀，提高传热和吸收效率；板式加热器、板式换热器、板式冷却器组合在一台设备内，优化了设备结构，减少了占地面积小，降低设备造价和管道安装费用。多组板式加热器、板式换热器和板式冷却器并联，可独立进行调节和更换，增加了***调节的灵活性，降低了设备的维修费用。
附图说明
图1是本发明实施例1中双塔式制冷***的整体流程示意图。
图示：1、喷射吸收器；2、冷却吸收管；3、折流板；4、吸收塔；5、富液泵；6、富液喷头；7、板式加热器；8、板式换热器；9、发生塔；10、板式冷却器；11、冷凝器；12、蒸发器。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，本实施例中的一种双塔式制冷***，由吸收塔4、发生塔9、冷凝器11、蒸发器12和富液泵5等组成。
吸收塔4主要由塔体、折流板3、喷射吸收器1及冷却吸收管2组成，吸收塔4的内部靠近底端处设有用于分区的隔板，隔板下方区域通过富液泵5的一支路与隔板上方区域连通，吸收塔4的顶部设有富液出口，富液出口的一出口端通过调节阀一连接至发生塔9的富液进口，另一出口端连接至富液泵5的进口端；
吸收塔4的内部顶端设有至少两组并排的喷射吸收器1，可根据需要，设置多组喷射吸收器1进行并联，且每组喷射吸收器1的出口端均设有延伸至隔板下方的冷却吸收管2，冷却吸收管2内部设有沿其轴向螺旋延伸的螺旋片，喷射吸收器1的高压侧连接发生塔9的贫液出口，且喷射吸收器1的低压侧连接蒸发器12的制冷剂出口；
富液泵5的另一支路通过调节阀二连接至发生塔9贫液出口和喷射吸收器1高压侧之间的管路。
发生塔9主要由塔体内板式加热器7、板式换热器8和板式冷却器10组合而成，板式加热器7、板式换热器8和板式冷却器10也可根据需要，设置成多组并联，多组板式加热器7、板式换热器8和板式冷却器10的板片方向可90°交错放置。发生塔9的顶端气体出口连接至冷凝器11，冷凝器11的液态制冷剂出口连接至蒸发器12的液态制冷剂进口，发生塔9的底端富液出口连接喷射吸收器1高压侧。
该双塔式制冷***的运行方法，包括以下步骤：
建立工质溶液循环后，富液泵5出口富液进入吸收塔4塔体内，通过折流板3与喷射吸收器1和冷却吸收管2内工质吸收液进行换热，回收工质吸收液吸收气态制冷剂时放出的热量；
回收热量的富液分为两部分，一部分返回吸收塔底部，另一部分经过调节阀一，进入板式换热器8外侧，与板式加热器7内侧板片下来喷洒到板式换热器内侧板片的贫液进行换热后，进入富液喷头6，喷洒在板式加热器7内侧板片上，被板式加热器7外侧热源加热后，产生贫液和气态制冷剂；
贫液在板式换热器8内侧板片中与换热器8外侧板片吸收塔来的富液换热降温后，继续进入板式冷却器10内侧的板片上，被板式冷却器10外侧板片的冷却水降温后，进入吸收塔内的喷射吸收器1的高压侧，引射吸收蒸发器12来的气态制冷剂后形成富液；气态制冷剂进入冷凝器11，被冷却水冷凝成液态制冷剂后，进入蒸发器12，液态制冷剂被载冷剂蒸发成气态制冷剂后，进入吸收塔内喷射吸收器1的低压侧，被板式冷却器10出口的贫液引射吸收后，并继续进入冷却吸收管2冷却吸收，同时被富液泵5出口来的富液降温后，进入富液泵5进口被加压，继续循环。
其中，在富液泵2出口至板式冷却器10出口的贫液出口设置了一条副线，安装了调节阀二，当贫液中气态制冷剂浓度和流量都较低时，同时喷射吸收器1引射流量不足时，可增加富液泵5的流量，通过加大调节阀二开度，加大贫液气态制冷剂浓度和流量，降低***的循环量，提高整个***的制冷效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种双塔式制冷***，其特征在于，由吸收塔、发生塔、冷凝器、蒸发器和富液泵组成，所述吸收塔的内部靠近底端处设有用于分区的隔板，所述隔板下方区域通过富液泵的一支路与隔板上方区域连通，所述吸收塔的顶部设有富液出口，所述富液出口中的其中一出口端通过调节阀一连接至发生塔的富液进口，另一出口端连接至所述富液泵的进口端；
所述吸收塔的内部顶端设有至少两组并排的喷射吸收器，且每组喷射吸收器的出口端均设有延伸至隔板下方的冷却吸收管，所述喷射吸收器的高压侧连接发生塔的贫液出口，且喷射吸收器的低压侧连接蒸发器的制冷剂出口；
所述富液泵的另一支路通过调节阀二连接至发生塔贫液出口和喷射吸收器高压侧之间的管路。
2.在根据权利要求1所述的双塔式制冷***，其特征在于，所述吸收塔内隔板的上方设有若干组交错分布的折流板，且所述折流板固定在冷却吸收管外表面。
3.根据权利要求1所述的双塔式制冷***，其特征在于，所述冷却吸收管内部设有沿其轴向螺旋延伸的螺旋片。
4.根据权利要求1所述的双塔式制冷***，其特征在于，所述发生塔的内部从上至下依次设有富液喷头、至少一级板式加热器、至少一级板式换热器、至少一级板式冷却器，所述发生塔的富液进口位于所述板式换热器的进口侧，所述板式换热器的出口侧连接至富液喷头。
5.根据权利要求4所述的双塔式制冷***，其特征在于，所述发生塔的顶端气体出口连接至冷凝器，发生塔的底端贫液出口连接所述喷射吸收器高压侧。
6.根据权利要求4所述的双塔式制冷***，其特征在于，所述板式加热器的上下分别设有热源进出口，所述板式冷却器的上下分别设有冷却水进出口。
7.根据权利要求4所述的双塔式制冷***，其特征在于，至少一组的板式加热器、板式换热器和板式冷却器的板片方向呈90°交错放置。
8.一种如权利要求1-7任一所述的双塔式制冷***的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）建立工质溶液循环后，富液泵出口富液进入吸收塔内，与喷射吸收器和冷却吸收管内的吸收液换热，回收工质吸收液吸收气态制冷剂时放出的热量；
（2）回收热量后的富液分为两部分，一部分返回吸收塔底部，另一部分经过调节阀一进入发生塔内，与喷洒下来的贫液进行换热后，进入富液喷头，喷洒在发生塔内，被发生塔内的热源加热后，产生贫液和气态制冷剂；
（3）贫液经过刚进入发生塔的富液换热降温后，继续进入发生塔被冷却水降温，然后进入吸收塔内的喷射吸收器的高压侧，引射吸收气态制冷剂形成富液，被吸收塔内富液降温后，进入富液泵；气态制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷凝成液态制冷剂后进入蒸发器，液态制冷剂被载冷剂蒸发成气态制冷剂后，进入喷射吸收器低压侧，被贫液引射吸收，并继续进入冷却吸收管冷却吸收，同时被富液泵出口来的富液降温后，进入富液泵进口，继续循环；
其中，当步骤（3）中贫液中气态制冷剂浓度和流量都较低时，且喷射吸收器引射流量不足时，增加富液泵的流量，通过加大调节阀二开度，加大贫液气态制冷剂浓度和流量，降低***的循环量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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