[发明专利]采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置及循环方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环及采用该系统的循环方法。该循环的制冷过程中，利用膜渗透进行二元溶液的分离，去掉了传统的吸收式制冷循环系统的发生和冷凝过程，同时采用喷射泵回收膜渗透高压液体节流的能量，提高吸收压力，增大吸收-渗透循环溶液的浓度差，从而提高该系统的热力系数。

背景技术

吸收式制冷是一种以热能驱动的制冷方式，其特点是直接以热能为动力，只需要消耗少量的辅助电能，便可以实现制冷循环。

近年来随着膜技术研究的发展，膜分离技术越来越多的应用于工业技术上，如膜分离法除湿，膜分离法海水淡化，膜分离法污水处理等等。由于渗透物质对膜渗透有一定的选择性，且在本系统中是反向渗透，必须对将分离的二元溶液进行加压，该压力会很高。如果将分离后的二元溶液直接节流至吸收器进行吸收-渗透循环，无疑将会带来节流损失。

本发明将液体喷射泵取代了吸收式制冷循环的溶液节流阀，用高压二元液体引射蒸发器的冷剂蒸气，从而提高了吸收器的工作压力，使吸收器吸收终了的饱和浓度提高，由此不仅提高了该循环系统的制冷能力，而且也减少了渗透液体的循环量，减少了溶液升压泵功。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环系统及采用该系统的循环方法，该循环利用膜渗透分离二元溶液，并且采用液体喷射泵提高系统吸收压力，达到提高循环热力系数和减少系统能量消耗的目的。

技术方案：本发明的采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环装置，包括吸收器、溶液升压泵、膜渗透装置、节流阀、蒸发器、液体喷射泵、冷剂循环泵，其特征在于，吸收器的浓溶液输出端通过溶液管线与溶液升压泵的输入端相连，溶液升压泵的输出端与膜渗透装置的浓溶液输入端相连，膜渗透装置的稀溶液输出端与液体喷射泵的工作流体进口相连，膜渗透装置的制冷剂液体输出端与节流阀的输入端相连，节流阀的输出端与蒸发器冷剂介质输入端相连，蒸发器的蒸汽输出端与液体喷射泵的引射流体输入端相连，液体喷射泵的压缩流体输出端与吸收器的溶液输入端相连；冷却水由吸收器的水进口引入，由水出口引出；冷媒水由蒸发器的水进口引入，由水出口引出。(注：溶液浓度的定义是：二元工质中低沸点介质为溶质，高沸点介质为溶剂。下同)

采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷循环方法是，出吸收器的浓溶液经溶液升压泵升压后进入膜渗透装置，渗透出的高压制冷剂液体经节流阀降压后进入蒸发器喷淋，吸收载冷剂冷量汽化，未汽化完的制冷剂液体由蒸发器制冷剂液体输出端流出经冷剂循环泵送回到蒸发器制冷剂液体输入端再次喷淋汽化，同时，汽化出的制冷剂蒸汽被液体喷射泵的引射流体进口引射，与膜渗透装置溶液输出端的稀溶液在液体喷射泵中混合喷射，液体喷射泵出口的汽液混合物进入吸收器喷淋吸收放热，完成制冷循环。

使用膜渗透进行制冷剂-吸收剂工质对的分离。使用溶液升压泵替代传统吸收式制冷系统中的发生器、冷凝器，只需要消耗少量电能就能驱动整个制冷系统循环。使用液体喷射泵引射蒸发器蒸发的制冷剂气体，从而提高系统的吸收压力，增大了系统的放气范围，减小渗透-吸收循环溶液的循环倍率。

采用溶液升压泵和膜渗透装置替代传统的发生器和冷凝器，渗透过程是物理过程。在吸收器和蒸发器之间加设了液体喷射泵，利用膜渗透装置溶液输出端的稀溶液压力，通过喷射泵引射蒸发器的冷剂蒸气，提高吸收器吸收压力，从而达到提高系统循环热力系数和减少系统能量消耗的目的。

有益效果：由于液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷系统采用溶液升压泵和膜渗透装置替代发生器和冷凝器，简化了系统的设备；渗透过程是一个物理过程，它替代传统的发生、冷凝过程，从而避免了由于冷凝相变产生的能量损失。另外设置液体喷射泵，提高系统的吸收压力，扩大系统渗透-吸收的放气范围，提高了系统循环的热力系数。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是采用液体喷射泵的膜渗透吸收式制冷系统的示意图。

其中有：吸收器1，溶液升压泵2，膜渗透装置3，节流阀4，蒸发器5，冷剂循环泵6，液体喷射泵7；吸收器溶液输入端1a，吸收器溶液输出端1b，吸收器冷却水进口1c，吸收器冷却水进口1d，膜渗透装置浓溶液输入端3a，膜渗透装置稀溶液输出端3b，膜渗透装置制冷剂液体输出端3c，蒸发器制冷剂液体输入端5a，蒸发器制冷剂液体输出端5e，蒸发器制冷剂蒸汽输出端5b，蒸发器冷媒水进口5c，蒸发器冷媒水出口5d，液体喷射泵工作流体入口7a，液体喷射泵引射流体入口7b，液体喷射泵流体出口7c。

具体实施方式