CN220524387U - 吸收式换热机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸收式换热机组，该机组的汽水分离器中的一部分液态冷剂可以在自身重力的作用下流动至辅助吸收器，冷剂在辅助吸收器内吸收热量升温，辅助吸收器换热管内的冷剂在汽水分离器内部压力下气化，气液相混合物靠此动力回到汽水分离器内部，无需在汽水分离器和辅助吸收器形成的第一循环回路上设置动力部件，结构简单,并且冷剂浓度调节管路能够将第一循环回路中的部分液态冷剂引流至蒸发器内部，以调整所述蒸发器内部盐溶液浓度。

Description

吸收式换热机组

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，特别涉及一种吸收式换热机组。

背景技术

吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对，通过一种物质对另一种物质的吸收和释放，产生物质的状态变化，从而伴随吸热和放热过程。

请参见图1，图1为当前吸收式换热机组的结构示意图。

吸收式换热机组包括发生器4’、冷凝器3’、吸收器2’和蒸发器1’等主要部件，当前常用的特殊性质工质主要为溴化锂溶液，溴化锂机组冷却水出口温度与冷却水入口温度以及吸收器的出口溶液浓度有关，如果想获得更低的冷水，那么需要降低冷剂蒸发温度，即蒸发压力，蒸发压力和吸收器的溶液浓度和冷却水温度有关系，要降低蒸发压力有以下两种方式：第一种方式：降低冷却水的温度，第二种方式：提高溶液浓度。而第二种提高容易浓度会有结晶的风险，因此第一种方式降低冷却水的温度是可行的方案。而受客户实际工况限制，冷却水入口温度基本上是被限定的，冷却水入口温度通常在30-32℃左右，在该温度下，即使通过蒸发器冷剂污染的方式来避免冷剂冻结的风险，常规流程的吸收式换热机组的蒸发器也难以达到0℃以下的露点温度，无法制取0℃以下的冷水。

因此，如何在同样的溶液浓度下，制取温度较低的冷却水，是本领域内技术人员一直面对的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能够制取温度低于零度的冷水且结构简单的吸收式换热机组。

本实用新型提供一种吸收式换热机组，包括发生器、冷凝器、主吸收器、辅助吸收器、汽水分离器和蒸发器，所述发生器、所述主吸收器和所述辅助吸收器形成主溶液循环回路，所述辅助吸收器与所述蒸发器的蒸汽出口连通；

所述汽水分离器用于将来自所述冷凝器的部分冷剂闪离成气态冷剂和液态冷剂，所述汽水分离器的蒸汽出口连通所述主吸收器的蒸汽进口；

所述汽水分离器具有液态冷剂出口，所述辅助吸收器内部具有换热管，所述液态冷剂出口的位置高于所述换热管的进口，所述汽水分离器通过管路与所述换热管形成液态冷剂的第一循环回路，并且所述第一循环回路上无动力部件；

还包括调整所述蒸发器内部盐溶液浓度的冷剂浓度调节管路，所述冷剂浓度调节管路用于将所述第一循环回路中的部分液态冷剂引流至所述蒸发器。

汽水分离器中的液态冷剂可以在自身重力的作用下流动至辅助吸收器，冷剂在辅助吸收器内吸收热量升温，辅助吸收器换热管内的冷剂在汽水分离器内部压力下会气化，气液相混合物靠此动力回到汽水分离器内部，无需在汽水分离器和辅助吸收器形成的第一循环回路上设置动力部件，结构简单。

蒸发器中的盐溶液可以是溴化锂溶液，也可以是其他盐溶液，其主要目的是降低冷剂的冰点。

可选地，还包括液位计，用于测量所述蒸发器内部溶液的液位高度。

可选地，还包括调节阀，所述冷剂浓度调节管路用于将所述第一循环回路中的部分液态冷剂引流至所述蒸发器；所述调节阀设置于所述冷剂浓度调节管路，用于控制所述冷剂浓度调节管路的断开或连通。

可选地，所述冷剂浓度调节管路连接于所述液态冷剂出口和所述换热管的进口之间。

可选地，还包括稀释管路和稀释阀，所述稀释管路用于将所述液态冷剂引流至所述辅助吸收器，所述稀释阀设置于所述稀释管路，用于控制所述稀释管路的断开或连通。

可选地，所述汽水分离器和所述吸收器集成于第一壳体内部，所述辅助吸收器和所述蒸发器集成于第二壳体内部，所述第一壳***于所述第二壳体上方。

可选地，还包括低温热交换器和高温热交换器，所述低温热交换器用于所述辅助吸收器流出的溶液与所述主吸收器流出的溶液进行热量交换；

所述高温热交换器用于所述低温热交换器流出的溶液与所述发生器流出的溶液进行热量交换。

可选地，还包括溶液泵，设置于所述辅助吸收器和所述发生器之间的溶液管路，以提供溶液流动动力。

可选地，所述发生器、所述辅助吸收器和所述主吸收器串联形成所述主溶液循环回路。

可选地，还包括冷剂循环管路，所述蒸发器包括液态出口和液态进口，所述冷剂循环管路连接于所述液态进口和所述液态出口之间，所述冷剂管路上设置有冷剂泵，用于提供所述冷剂循环管路中冷剂流动动力。

附图说明

图1为当前吸收式换热机组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种吸收式换热机组的结构框图。

其中，图1至图2中各附图标记与部件之间的一一对应关系如下所示：

1’蒸发器；2’吸收器；3’冷凝器；4’发生器；

1-蒸发器；2-辅助吸收器；3-汽水分离器；4-吸收器；5-冷凝器；

6-发生器；7-接水盘；8-高温热交换器；9-低温热交换器；10-冷剂泵；11-溶液泵；12-稀释阀；13-调节阀；14-液位计。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种吸收式换热机组的结构框图。

本申请实施例所提供的吸收式换热机组，包括发生器6、冷凝器5、主吸收器4、辅助吸收器2、汽水分离器3和蒸发器1。

本申请中吸收式换热机组可以作为制冷机使用，也可以作为热泵使用。

当吸收式换热机组作为制冷机工作时，A接口为低温冷水入口，B接口为低位冷水出口，C接口为冷却水入口，D接口为冷却水吸收器出口或冷却水冷凝器5入口；其工作原理为：低温冷水流经蒸发器1后热量被机组吸收；驱动热源流经发生器6后热量也被机组吸收；冷却水流经吸收器和冷凝器5，带走机组内部的热量，升温后流出。

当吸收式换热机组作为热泵工作时，A接口为热源水入口，B接口为热源水出口，C接口为热水入口；D接口为热水吸收器出口或热水冷凝器5入口，E接口为热水出口，F接口为驱动热源入口；G接口为驱动热源出口；其工作远离为：热源水流经蒸发器1后热量被机组吸收；驱动热源流经发生器6后热量也被机组吸收；热水流经吸收器和冷凝器5，带走机组内部的热量，升温后流出。

发生器6、主吸收器4和辅助吸收器2形成主溶液循环回路，溶液可以为溴化锂或者氯化钙等盐溶液，发生器6、主吸收器4和辅助吸收器2可以通过串联或者串并联或者并联方式形成主溶液循环回路，本申请实施例示出了三者串联形成主溶液循环回路。

蒸发器1中具有盐溶液，即蒸发器1中循环流动的是添加有盐溶质的盐溶液，包括盐溶质和冷剂，其中盐溶液可以是溴化锂溶液，也可以是其他盐溶液，主要目的是降低冷剂的冰点。蒸发器1中的盐溶液中溶质的量在运行中通常是不会改变，变化的主要是冷剂(水)的量。

本申请实施例中，辅助吸收器2与蒸发器1的蒸汽出口连通，蒸发器1能够为辅助吸收器2提供蒸汽；辅助吸收器2的内部压力与蒸发器1的内部压力基本一致。本申请实施例中，辅助吸收器2与蒸发器1设计为一体式结构，即辅助吸收器2和蒸发器1集成于第二壳体40内部，第二壳体40包括两个腔室，并且两腔室具有供蒸汽通过的通道。

本申请实施例中，汽水分离器3用于将来自冷凝器5的部分冷剂闪离成气态冷剂和液态冷剂，冷剂经汽水分离器3分离后，液态冷剂的温度比较低。汽水分离器3的蒸汽出口连通主吸收器4的蒸汽进口，汽水分离器3中的气态冷剂能够进入主吸收器4的内部，可以被流经主吸收器4内部的溶液吸收，溶液被稀释放出热量。主吸收器4和汽水分离器3可以集成设计，即主吸收器4和汽水分离器3集成于第一壳体30内部，第一壳体30包括两个腔室，并且两腔室具有供蒸汽通过的通道。

本申请实施例中，汽水分离器3具有液态冷剂出口，辅助吸收器2内部具有换热管，液态冷剂出口的位置高于换热管的进口，汽水分离器3通过管路与换热管形成液态冷剂的第一循环回路。

本申请中的汽水分离器3分离出的液态冷剂能够通过换热管与辅助吸收器2内部的溶液进行热量交换，冷却流经辅助吸收器2的溶液，辅助吸收器2的溶液被冷却，辅助吸收器2的内部温度会降低，相应地辅助吸收器2的内部压力降低，与辅助吸收器2相连通的蒸发器1的内腔压力也随之降低。蒸发器1中的气压与冷水出口温度是正相关，降低蒸发器1内部气压从而能够降低冷水出口温度，这样可以实现较低温度冷水的制取，尤其是零下五摄氏度至零度区间冷水的制取。

该实施例中，汽水分离器3中的液态冷剂在流经换热管过程中，与辅助吸收器2内部的溶液进行换热，换热后的液态冷剂再次进入汽水分离器3进行闪离。也就是说，汽水分离器3通过换热管形成自循环，结构简单。

并且，本申请实施例中，第一循环回路上无动力部件。

这样汽水分离器3中的液态冷剂可以在自身重力的作用下流动至辅助吸收器2，冷剂在辅助吸收器2内吸收热量升温，辅助吸收器2换热管内的冷剂在汽水分离器3内压力下会气化，气液相混合物靠此动力回到汽水分离器3内部，无需在汽水分离器3和辅助吸收器2形成的第一循环回路上设置动力部件，结构简单。

为了保障***运行可靠性，蒸发器1内部的浓度是需要监测的。

本申请实施例中，吸收式换热机组还包括液位计14，用于测量所述蒸发器1内部溶液的液位高度。对于蒸发器1底部具有接水盘7的实施例，液位计14检测接水盘7内的液位。该实施例中，蒸发器1设有液位计14，通过测量蒸发器1内部混合溶液的液位能够间接获得蒸发器1内部溶液浓度，与设置浓度检测装置相比，设置液位计14结构简单，成本低。液位计14可以为电极棒或者浮球阀等。

本申请实施例中，吸收式换热机组还包括冷剂浓度调节管路3c和调节阀13，冷剂浓度调节管路3c用于将第一循环回路3a中的部分液态冷剂引流至蒸发器1；调节阀13设置于冷剂浓度调节管路3c，用于控制冷剂浓度调节管路3c的断开或连通。冷剂浓度调节管路3c连接于液态冷剂出口和换热管的进口之间。

调节阀13的开启和关闭可以通过液位计14检测的数值控制，当液位低于预设值时，蒸发器1内部溶液浓度较高，可以打开调节阀13，将部分冷剂引入蒸发器11内部。

本申请实施例中，机组还包括稀释管路3b和稀释阀12，稀释管路用于将液态冷剂引流至辅助吸收器2，稀释阀12设置于稀释管路3b，用于控制稀释管路3b的断开或连通。当需要冷剂稀释时，打开稀释阀12，把汽水分离器3中的液态冷剂通入辅助吸收器2实现稀释功能，此时蒸发器1中的盐溶液的溶质含量不受影响。

当然为了避免机组的热量损失，提高机组工作效率，吸收式换热机组还可以进一步包括低温热交换器9和高温热交换器8，低温热交换器9用于辅助吸收器2流出的溶液与主吸收器4流出的溶液进行热量交换。

高温热交换器8用于低温热交换器9流出的溶液与发生器6流出的溶液进行热量交换。

当然，吸收式换热机组还可以包括溶液泵11，设置于辅助吸收器2和发生器6之间的溶液管路，以提供溶液流动动力。

本申请实施例中，吸收式换热机组还包括冷剂循环管路1a，蒸发器1包括液态出口和液态进口，冷剂循环管路1a连接于液态进口和液态出口之间，冷剂循环管路1a上设置有冷剂泵10。即蒸发器1内部的溶液自循环。

上述实施例中，主吸收器4和冷凝器5可以串联或者并联或者串并联连接于冷却水回路。

另外，本申请中发生器6的驱动热源可以是蒸汽，热水，导热油，烟气，天然气，人工煤气，轻油和重油等，凡是可以将稀溶液加热浓缩的介质都可以视为驱动热源。

吸收式换热机组的其他结构请参见当前技术，本文不做赘述。

以上对本实用新型所提供的一种吸收式换热机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.吸收式换热机组，其特征在于，包括发生器、冷凝器、主吸收器、辅助吸收器、汽水分离器和蒸发器，所述发生器、所述主吸收器和所述辅助吸收器形成主溶液循环回路，所述辅助吸收器与所述蒸发器的蒸汽出口连通；

所述汽水分离器用于将来自所述冷凝器的部分冷剂闪离成气态冷剂和液态冷剂，所述汽水分离器的蒸汽出口连通所述主吸收器的蒸汽进口；

所述汽水分离器具有液态冷剂出口，所述辅助吸收器内部具有换热管，所述液态冷剂出口的位置高于所述换热管的进口，所述汽水分离器通过管路与所述换热管形成液态冷剂的第一循环回路，并且所述第一循环回路上无动力部件；

还包括调整所述蒸发器内部盐溶液浓度的冷剂浓度调节管路，所述冷剂浓度调节管路用于将所述第一循环回路中的部分液态冷剂引流至所述蒸发器。

2.如权利要求1所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括液位计，用于测量所述蒸发器内部溶液的液位高度。

3.如权利要求2所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括调节阀，所述调节阀设置于所述冷剂浓度调节管路，用于控制所述冷剂浓度调节管路的断开或连通。

4.如权利要求3所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述冷剂浓度调节管路连接于所述液态冷剂出口和所述换热管的进口之间。

5.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括稀释管路和稀释阀，所述稀释管路用于将所述液态冷剂引流至所述辅助吸收器，所述稀释阀设置于所述稀释管路，用于控制所述稀释管路的断开或连通。

6.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述汽水分离器和所述吸收器集成于第一壳体内部，所述辅助吸收器和所述蒸发器集成于第二壳体内部，所述第一壳***于所述第二壳体上方。

7.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括低温热交换器和高温热交换器，所述低温热交换器用于所述辅助吸收器流出的溶液与所述主吸收器流出的溶液进行热量交换；

所述高温热交换器用于所述低温热交换器流出的溶液与所述发生器流出的溶液进行热量交换。

8.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括溶液泵，设置于所述辅助吸收器和所述发生器之间的溶液管路，以提供溶液流动动力。

9.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述发生器、所述辅助吸收器和所述主吸收器串联形成所述主溶液循环回路。

10.如权利要求1至4任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，还包括冷剂循环管路，所述蒸发器包括液态出口和液态进口，所述冷剂循环管路连接于所述液态进口和所述液态出口之间，所述冷剂循环管路上设置有冷剂泵，用于提供所述冷剂循环管路中冷剂流动动力。