WO2014111011A1 - 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡*** - Google Patents

一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡*** Download PDF

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巢民强
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers

Definitions

  • the invention belongs to the field of new energy and energy conservation and environmental protection, and provides a cold heat balance system used in combination with a cold storage unit and a cold storage, which is a method for separating and balancing the cooling amount and heat in the system, and combining the lithium bromide refrigeration unit. And cold storage of cold storage, synchronous output cycle balance of cold and heat, no energy waste in the operation of the cold and heat balance system.
  • the object of the present invention is to provide a cold and heat balance system for a lithium bromide unit combined with a cold storage.
  • the cold quantity measured by the cold source may be cooled by a heat exchanger such as a fin heat exchanger or a water circuit.
  • the amount transferred to the cold storage terminal is effectively utilized, and the heat on the heat source side may be transferred to the waste heat recovery terminal of the lithium bromide unit through a heat exchanger such as a finned radiator or a water circuit to be effectively utilized, and the utility model aims to solve the following: 1.
  • the heat is required at the same time. Cold and hot demand for system requiring cooling capacity; 2.
  • the invention can double the efficiency of cold and heat use of the unit, realize zero emission and save investment cost, and can be widely applied to various industries, and has far-reaching wide social value and economic value.
  • the present invention is achieved in this way.
  • a cold-heat balance system using a lithium bromide unit in combination with a cold storage the compressor 1 is sequentially connected with a heat source side heat exchanger 2, a thermal expansion valve 3, a cold source side heat exchanger 4, and a gas-liquid separator 5 Connected in series, the water side inlet of the heat source side heat exchanger 2 is connected in series with the first electromagnetic valve 9, the cooling circulating water pump 6, the lithium bromide unit, the water source side inlet 4 and the refrigerating circulating water pump 7, the cold storage side 11 is connected in series, and a second solenoid valve 10 is installed between the cold source side heat exchanger 4 and the cold storage 11 .
  • the heat source side heat exchanger 2 uses a plate heat exchanger for cold water heat exchange, a tube type heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger.
  • the above-mentioned cold source side heat exchanger 4 employs a plate heat exchanger for cold water heat exchange, a tube type heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger.
  • the heat source side heat exchanger 2 is connected to a heat source side water supply pipe, a heat source side cooling circulation water pump 6, a heat source side return water main pipe, a lithium bromide unit, and a first electromagnetic valve 9.
  • the cold source side heat exchanger 4 is connected to a cold source side water supply pipe, a cold source side recirculation circulating water pump 7, a cold source side return water main pipe, and a cold storage.
  • the circulating water source used in the heat source side heat exchanger 2 includes water in a common pipeline, water extracted from a well, a lake or a river, or water circulating in an underground coil, and may be other suitable heating. System Cold working fluid.
  • the present invention places the cold source side and the heat source side heat exchanger in the same system, the heat source side and the lithium bromide unit waste heat recovery terminal are connected in series, and the cold source side and the cold storage end are connected in series, when the system is running
  • the heat on the heat source side is cooled or reused by the waste heat recovery terminal of the lithium bromide unit, and the cold quantity on the cold source side is refrigerated and refrigerated through the end of the cold storage.
  • the cold amount is fully utilized by the lithium bromide unit through the cold storage and heat. There is no waste in the thermal and thermal balance, which can achieve the best state of the whole system utilization, maximize the energy efficiency ratio, reduce the initial investment cost, and be highly efficient and environmentally friendly.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
  • the compressor 1 is sequentially connected in series with the heat source side heat exchanger 2, the thermal expansion valve 3, the cold source side heat exchanger 4, and the gas-liquid separator 5, and the heat source side heat exchange is performed.
  • the water side inlet of the device 2 is connected in series with the first electromagnetic valve 9, the cooling circulating water pump 6, and the lithium bromide unit, and the water side inlet of the cold source side heat exchanger 4 is connected in series with the refrigerating circulating water pump 7 and the cold storage 11 in the cold source side.
  • a second solenoid valve 10 is mounted between the heat exchanger 4 and the cold storage 11, and the system can perform a system in which cooling and heating are performed and both cooling and heat can be balanced by the end device.
  • the heat source side heat exchanger 2 adopts a plate heat exchanger for cold water heat exchange, a sleeve type heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger.
  • the heat source side heat exchanger 2 performs heat exchange through a heat source side water supply pipe, a heat source side cooling circulating water pump 6, a heat source side return water main pipe, a lithium bromide unit, and a first solenoid valve 9.
  • the cold source side heat exchanger 4 adopts a plate heat exchanger, a casing heat exchanger and a shell and tube heat exchanger which exchange heat by cold water.
  • the cold source side heat exchanger 4 performs heat exchange through a cold source side water supply pipe, a cold source side recirculation circulating water pump 7, a cold source side return water main pipe, and a cold storage.
  • the circulating water source used by the heat source side heat exchanger 2 includes water in a common pipeline, water extracted from a well, a lake or a river, or water circulating in an underground coil; It is another suitable heating and cooling refrigerant.
  • This embodiment has the following heat balance conditions.
  • the heat source side heat exchanger 2 is a plate heat exchanger
  • the cold source side heat exchanger 4 is a plate heat exchanger.
  • Heat balance condition Please refer to Figure 1.
  • the heat source on the cold source side and the heat source side is fully utilized, and there is no excess heat.
  • the main working process is as follows: After the unit is powered on, the compressor 1 compresses the refrigerant into the air.
  • the cooling circulating water pump 6 is turned on, the cooling water exchanges heat with the refrigerant, the water temperature rises, the required heat is supplied, the condensation temperature of the refrigerant is lowered, and the cooling water having an increased temperature enters the lithium bromide unit 8 and passes through The residual heat of the lithium bromide unit 8 is absorbed and cooled, and the refrigerant is condensed by the heat source side heat exchanger 2 and then enters the thermal expansion valve 3, thawed by the thermal expansion valve 3, and the refrigerant enters the cold source side heat exchanger 4 for evaporation after throttling, and is frozen.
  • the circulating water pump 7 is turned on, the chilled water exchanges heat with the refrigerant, the water temperature is lowered, and the chilled water enters the cold storage through the connecting pipe between the cold source side heat exchanger 4 and the cold storage 11 to provide the required cooling amount, and the refrigerant evaporating heat absorption temperature rises.
  • the refrigerant enters the gas-liquid separator 5 through the connection pipe between the cold source side heat exchanger 4 and the gas-liquid separator, and the refrigerant passes through the gas-liquid fraction After the separator 5 returns to the compressor 1, the system enters the next cycle.

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Abstract

一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***，包括用管道串联连接的压缩机（1）、热源侧换热器（2）、热力膨胀阀（3）、冷源侧换热器（4）、汽液分离器（5）。热源侧换热器（2）与溴化锂机组（8）串联连接，冷源侧换热器（4）与冷库（11）串联连接。在制冷时，热源侧的热量通过循环水或其他制冷制热工质用于溴化锂机组（8）制冷，从而得到有效利用；在制热时，冷源侧的冷量通过循环水或其他制冷制热工质用于冷库（11），从而得到有效利用。冷热平衡***中的冷量和热量分离并平衡循环，结合溴化锂制冷机组和冷库使用冷热量，同步输出循环平衡的冷量和热量，因此运行中无能量浪费。

Description

一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡*** 技术领域
[0001] 本发明属于新能源与节能环保领域， 提供了一种溴化锂机组与冷库结合 使用的冷热平衡***， 是一种涉及将***中的冷量和热量分离并平衡循环， 结 合溴化锂制冷机组和冷库冷热量使用， 同步输出循环平衡的冷量和热量， 运行 中无能量浪费的冷热平衡***。
[0002] 背景技术
[0003] 《"十二五" 国家战略性新兴产业发展规划》 中指出， 加快发展技术成 熟、 市场竟争力强的核电、 风电、 太阳能光伏和热利用、 页岩石、 生物质发电、 地热和地温能、 沼气等新能源、 积极推进技术基本成熟、 开发潜力大的新型太 阳能光伏和热发电、 生物质气化、 生物燃料、 海洋能等可再生能源技术的产业 化， 实施新能源集成利用示范重大工程。 到 2015年， 新能源占能源消费总量的 比例提高到 4. 5%, 减少二氧化碳年排放量 4亿吨以上。 到 2015年， 我国节能潜 力超过 4亿吨标准煤， 可带动上万亿元投资， 节能服务业总产值可突破 3000亿 元。 但是， 新能源应用也面临节约成本和保护环境的问题。 因此， 认清能源的 本质是解决如何最有效地用物理或化学的方式供应冷热电三种基本物质， 已成 为新能源和节能环保技术和产业发展的关键。
[0004] 传统热力和空调***在供热或制冷时，都只单向制热或制冷。在制热时， 置换出的冷量不但未得到有效利用还需要配置多种装置和适宜环境来排放； 在 制冷时， 置换出的冷量不但未得到有效利用还需要配置多种装置和适宜环境来 排放。 这样就出现了在工业、 商业、 国防、种植养殖业和居民生活中普遍现象： 一方面在制热热时流失大量的废冷冷需要耗资处置， 另一方面同时还需要耗费 能源制冷热。 如能有效利用流失的冷热能量， 量应用于工业生产及日常生活， 可以成倍提高能源使用效率， 大大降低能源使用成本和生态环境损害。
[0005]发明内容 [0006] 本发明的目的在于提供一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡系 统， ***运行时， 冷源测的冷量可能通过翅片换热器或水路循环散热等换热装 置将冷量传递到冷库终端得到有效利用， 热源侧的热量可能通过翅片散热器或 水路循环散热等换热装置将热量传递到溴化锂机组余热回收终端得到有效利用 , 旨在解决： 1、 需要热量亦同时需要冷量的***冷热需求； 2、 只需要热冷量的 ***， 但相邻其他***需要冷热量的需求； 3、 在任意用热冷端回收冷热量至本 机组， 实现冷热循环往复利用。 本发明可以成倍提高机组冷热量使用效率， 实 现零排放， 节省投资成本， 可广泛应用于各行各业， 具有深远广泛社会价值和 经济价值
[0007] 本发明是这样实现的。
[0008] 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其压缩机 1用管道依 次与热源侧换热器 2、热力膨胀阀 3、冷源侧换热器 4、气液分离器 5串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第一电磁阀 9、 冷却循环水泵 6、 溴化锂机组串 联连接， 所述冷源侧换热器 4水侧进口与冷冻循环水泵 7、 冷库 11 串联连接， 所述冷源侧换热器 4与冷库 11之间安装有第二电磁阀 1 0。
[0009] 上述热源侧换热器 2采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管 式换热器。
[0010] 上述冷源侧换热器 4 采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳 管式换热器。
[0011] 上述热源侧换热器 2连接热源侧供水管、 热源侧冷却循环水泵 6、 热源 侧回水干管、 溴化锂机组和第一电磁阀 9。
[0012] 上述冷源侧换热器 4连接冷源侧供水管、 冷源侧冷冻循环水泵 7、 冷源 侧回水干管和冷库。
[0013] 上述热源侧换热器 2使用的循环水源包含共用管路中的水、 从水井、 湖 泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动的水， 也可以是其他合适的制热制 冷工质。
[0014] 采用上述技术方案，本发明将冷源侧和热源侧换热器置于同一个***中, 热源侧和溴化锂机组余热回收终端串联连接， 冷源侧和冷库末端串联连接， 系 统运行时， 热源侧的热量通过溴化锂机组余热回收终端进行制冷或二次利用， 冷源侧的冷量通过冷库末端进行冷冻冷藏， 上述***运行工作时， 冷量通过冷 库、 热量通过溴化锂机组得到充分利用， 冷热平衡无浪费， 可达到整个***利 用的最佳状态， 最大程度的提高能效比， 降低初期投资成本， 高效环保。
[0015] 附图说明
[0016] 图 1是本发明实施例提供的***原理图。
[0017] 具体实施方式
[0018] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及 实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例 仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0019] 请参照图 1 , 其压缩机 1用管道依次与热源侧换热器 2、 热力膨胀阀 3、 冷源侧换热器 4、 气液分离器 5串联连接， 所述热源侧换热器 2水侧进口与第一 电磁阀 9、 冷却循环水泵 6、 溴化锂机组串联连接， 所述冷源侧换热器 4水侧进 口与冷冻循环水泵 7、 冷库 11 串联连接， 所述冷源侧换热器 4与冷库 11之间安 装有第二电磁阀 10 , 所述***可完成制冷制热并且冷热量都可通过末端设备平 衡使用的***。
[0020] 请参阅图 1 , 所述热源侧换热器 2采用冷水换热的板式换热器、 套管式 换热器、 壳管式换热器。 所述热源侧换热器 2 , 其通过热源侧供水管、 热源侧冷 却循环水泵 6、 热源侧回水干管、 溴化锂机组和第一电磁阀 9进行热交换。
[0021] 请参阅图 1 , 所述冷源侧换热器 4采用冷水换热的板式换热器、 套管式 换热器、 壳管式换热器。 所述冷源侧换热器 4 , 其通过冷源侧供水管、 冷源侧冷 冻循环水泵 7、 冷源侧回水干管和冷库进行热交换。 [0022] 请参阅图 1 ,所述热源侧换热器 2使用的循环水源包含共用管路中的水、 从水井、 湖泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动的水； 也可以是其他合 适的制热制冷工质。
[0023] 本实施例具有以下热平衡工况， 在这种工作状态中， 所述热源侧换热器 2为板式换热器， 所述冷源侧换热器 4为板式换热器。
[0024] 热平衡工况： 请参阅图 1 , 冷热平衡***中冷源侧和热源侧热量得到充 分利用， 无多余热量， 其主要工作过程如下： 机组接通电源后， 压缩机 1 压缩 冷媒进入到热源侧换热器 2 中， 冷却循环水泵 6开启， 冷却水与冷媒进行热交 换， 水温上升， 提供所需热量， 冷媒冷凝温度降低， 温度升高的冷却水进入到 溴化锂机组 8 中， 通过溴化锂机组 8的余热吸收进行制冷， 冷媒经过热源侧换 热器 2冷凝后进入热力膨胀阀 3中， 通过热力膨胀阀 3节流， 节流后冷媒进入 冷源侧换热器 4 中蒸发， 冷冻循环水泵 7开启， 冷冻水与冷媒进行热交换， 水 温降低， 冷冻水通过冷源侧换热器 4与冷库 11之间连接管进入到冷库中， 提供 所需冷量， 冷媒蒸发吸热温度上升， 冷媒通过冷源侧换热器 4 与气液分离器间 连接管进入气液分离器 5 中， 冷媒通过气液分离器 5后回到压缩机 1 中， *** 进入到下一个循环。
[0025] 所述热平衡工况中， 冷却循环水泵 6、 冷冻循环水泵 7同时开启。
[0026] 所述热平衡工况中， 如有需要， 第一电磁阀 9开启， 通过溴化锂后的冷 却水可进入循环水中循环使用。
[0027] 所述热平衡工况中， 如有需要， 第二电磁阀 10开启， 可供其他有需要 的冷库使用。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims

权利要求书
1. 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特征在于： 压缩机（1 ) 用管道依次与热源侧换热器（2 )、 热力膨胀阀 （3 )、 冷源侧换热器（4 )、 气液 分离器（5 ) 串联连接， 所述热源侧换热器（2 ) 水侧进口与第一电磁阀 （9 )、 冷却循环水泵（6 )、 溴化锂机组串联连接， 所述冷源侧换热器（4 )水侧进口与 冷冻循环水泵（ 7 )、 冷库（ 11 ) 串联连接， 所述冷源侧换热器（ 4 )与冷库（ 11 ) 之间安装有第二电磁阀 （10 )。
2. 如权利要求 1所述的一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特 征在于： 所述热源侧换热器采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管 式换热器。
3. 如权利要求 1所述的一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特 征在于： 所述冷源侧换热器采用冷水换热的板式换热器、 套管式换热器、 壳管 式换热器。
4. 如权利要求 2所述的一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特 征在于： 所述热源侧换热器连接热源侧供水管、 热源侧冷却循环水泵、 热源侧 回水干管、 溴化锂机组和第一电磁阀 （9 )。
5. 如权利要求 3所述的一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特 征在于： 所述冷源侧换热器连接冷源侧供水管、 冷源侧冷冻循环水泵、 冷源侧 回水干管和冷库。
6. 如权利要求 2所述的一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡***， 其特 征在于： 所述热源侧换热器使用的循环水源包含共用管路中的水、 从水井、 湖 泊或河流中抽取的水或地下盘管中循环流动的水； 也可以是其他制冷制热工质。
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