[发明专利]氨水吸收式制冷与热泵两用系统及供冷与供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸收式制冷与热泵两用系统及采用该系统的供冷与供热方法，尤其涉及以氨水为工质，利用低品位热能的制冷和热泵系统及采用该系统的供冷与供热方法。

背景技术

氨水吸收式制冷循环是一种以热能为驱动的逆向循环，其特点是直接以热能为动力，只需消耗少量的辅助电能，便可以实现制冷逆向循环。吸收式制冷逆向循环与第一类(增量型)吸收式热泵逆向循环流程基本是相同的，只是使用的目的有所不同。前者着眼于获得冷量，而后者则在于获得较高温度的热量。如果我们在研究吸收式制冷逆向循环中，注意到这一逆向循环的双重作用，自然会想到，是否可以像压缩式制冷机一样，在同一套吸收式制冷逆向循环装置上，根据需求，使其在不同的工作条件下产生不同的效果，即制冷与供热。

不论是氨水吸收式制冷逆向循环原理，还是其实际工业应用，都很成熟。现有技术中的单级氨水吸收式制冷装置由发生器、精馏器、分凝器、溶液节流阀、吸收器、溶液换热器、溶液泵、贮液槽、冷凝器、过冷器、蒸发器组成。在热源的温度为150℃，冷却水为32℃，单级氨水吸收式制冷系统可以在蒸发器向外界提供-30～5℃品位的冷量，这是制冷循环模式。如果保持热源温度不变，蒸发温度为0℃，蒸发器从环境介质中(如空气、工业废水或循环水)吸取热量，将冷凝温度由37℃提高到供热温度65℃，那么制冷模式将改变为制热模式，在该模式下，蒸发器从环境中吸取热量，提高温度品位后由吸收器、分凝器、吸收器供出热水，即为第一类吸收式热泵。

从理论上讲，上述分析是正确的，但在实施时会遇到不少问题，其中最为突出的就是在循环系统内高压部分的压力随着供热温度的提高而上升，当冷凝温度达到供热温度65℃时，冷凝器压力近似为3MPa。如果两种运行模式在设计时仅满足制冷工况条件下的高压部件强度要求，那么受压力的限制，供热时的最高温度不能超过40℃。如果设计压力满足供热条件，势必要提高系统高压部件的耐压强度，无疑会使设备投资增加，带来诸多不安全因素。

发明内容

技术问题：本发明提供一种氨水吸收式制冷与热泵两用系统及采用该系统的供冷与供热方法，使该装置在保证供热温度的前提下，系统内最高压力参数与制冷模式基本相同，从而在同一套氨水吸收式系统上，根据不同的季节，可以安全地实现制冷或热泵两用功能。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的氨水吸收式制冷与热泵两用系统包括发生器、精馏器、分凝器、溶液节流阀、吸收器、第一溶液换热器、第一溶液泵、贮液槽、过冷器、氨节流阀，该系统还包括再吸器、解析器、平衡液管、第二溶液换热器和第二溶液泵，其中，发生器、精馏器和分凝器串连连接，分凝器的氨气输出端通过氨气管线与再吸器的氨气输入端相连，再吸器的出液管口通过氨液管线与第二溶液换热器氨液入口相连，第二溶液换热器氨液出口通过氨液管线与过冷器氨液入口相连，过冷器氨液出口通过氨液管线与氨节流阀氨液入口相连，氨节流阀氨液出口通过氨液管线与解析器氨液入口相连；解析器稀氨液出口通过稀氨液管线与第二溶液泵稀氨液入口相连，第二溶液泵稀氨液出口通过稀氨水管线与第二溶液换热器稀氨水入口相连，第二溶液换热器稀氨水出口通过稀氨水管线与再吸器稀氨水入口相连；解析器稀氨液出口与第二溶液泵稀氨液入口之间通过稀氨液管线串接有第一截止阀；在贮液槽浓氨水的出口与第二溶液泵稀氨液出口之间串接有一平衡液管和第三截止阀；贮液槽浓氨水的出口与第二溶液泵稀氨液入口之间在相连的管线上串接有第二截止阀；吸收器的第一平衡管口与贮液槽的第二平衡管口之间在相连的平衡管线上串接有第六截止阀，吸收器的第一平衡管口与解析器的第三平衡管口在相连的平衡管线上串接有第六截止阀和第五截止阀，贮液槽的第二平衡管口与解析器的第三平衡管口在相连的辅助管线上串联有第五截止阀；发生器稀氨水输出端与第一溶液换热器稀氨水输入端相连，第一溶液换热器稀氨水输出端通过溶液节流阀与吸收器稀氨水输入端相连，吸收器氨气进口与过冷器氨气出口相连，过冷器氨气进口与解析器氨气出口相连，贮液槽浓氨水进口与吸收器浓氨水出口相连，贮液槽浓氨水出口通过第四截止阀和第一溶液泵与第一溶液换热器的浓氨水进口相连，第一溶液换热器浓氨水出口与精馏器的中部相连，加热蒸汽管线由发生器蒸汽进口引入，从发生器凝结水出口引出；冷却水管线从吸收器的冷却水进口引入，从吸收器冷却水出口引出后引入分凝器冷却水进口，从分凝器冷却水出口引出后引入再吸器冷却水进口，从再吸器冷却水出口引出；载冷剂管线由解析器载冷剂进口引入，从解析器载冷剂出口引出。

其中，再吸器为筛板喷淋式结构；解析器为满液煮沸式结构。