[发明专利]基于低品位余热的多级热化学吸附制冷循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种空调制冷技术领域的系统，具体是一种基于低品位余热的多级热化学 吸附制冷循环系统。

背景技术

能源问题是当今社会的热点问题，相对发达国家的能源利用水平，我国的能源综合利用效 率较低，由于缺乏低品位热能的先进能源利用技术和能量的优化配置手段，每年有大量的不同 能量梯级的余热没有得到合理利用而被直接排放到环境成为了无用的废热。然而，若开发相关 能源利用技术对这些低品位余热进行高效回收，使之得到重新利用，则这些“无用的废热”将 变为“有用资源”，将有助于实现我国能源领域的节能减排和缓解我国日益剧增的能源压力。

热化学吸附制冷技术的发展为高效回收低品位热能提供了一个有效途径，因其具有显著的 节能效果近年来在余热回收领域受到了国内外学者的广泛重视，热化学吸附制冷是一种节能 环保型绿色制冷技术，其特点是采用低品位热能作为驱动力利用固-气可逆化学反应的热效应 实现对外界的制冷效果。然而，由于这些广泛存在的余热具有不同的温度品位，当余热温度较 低时，采用传统的热化学吸附制冷循环系统很难实现对低品位余热的回收利用。

经对现有技术的文献检索，中国专利申请号为：200810200040.5，名称为：基于变压解吸 技术的回热型二级热化学吸附制冷循环系统，其包括：主反应器、主反应器加热及冷却盘管、 高温反应化学吸附剂、中间调节阀、中温反应化学吸附剂、辅助反应器加热及冷却盘管、辅助 反应器、辅助调节阀、冷凝器换热盘管、冷凝器、节流阀、蒸发器、蒸发器换热盘管和主调节 阀，该技术通过采用二级变压解吸技术来降低制冷系统的驱动温度，从一定程度上扩大了余热 的利用温度范围，但其不足之处是当外界低品位余热温度较低时，仅仅采用二级变压解吸技术 无法满足驱动热源的降温要求，因而限制了热化学吸附制冷循环系统在低温余热场合的回收利 用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于低品位余热的多级热化学吸附 制冷循环系统，本发明可根据外界驱动热源温度的高低进行最佳运行级数的选择，采用多级热 化学变压解吸技术，可大幅度降低热化学吸附制冷循环系统的外界驱动热源温度，扩大余热的 利用温度范围，提高外界不同能量梯级余热的回收利用效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：主反应器、主反应器换热盘管、主解吸 调节阀、N个辅助反应器、N个辅助反应器换热盘管、N个辅助解吸调节阀、冷凝器、冷凝器换 热盘管、蒸发器、蒸发器换热盘管、节流阀和吸附调节阀，其中：主反应器的出口与主解吸调 节阀的进口相连，主解吸调节阀的出口与第一辅助反应器的进口相连，第一辅助反应器的出口 与第一辅助解吸调节阀的进口相连，第一辅助解吸调节阀的出口与第二辅助反应器的进口相 连，第二辅助反应器的出口与第二辅助解吸调节阀的进口相连，以此类推，第N-1辅助解析调 节阀的出口与第N辅助反应器的进口相连，第N辅助反应器的出口与第N辅助解吸调节阀的进 口相连，第N辅助解吸调节阀的出口与冷凝器的进口相连，冷凝器的出口与节流阀的进口相连， 节流阀的出口与蒸发器的进口相连，蒸发器的出口与吸附调节阀的进口相连，吸附调节阀的出 口与主反应器的进口相连，主反应器换热盘管设置在主反应器内，每个辅助反应器内设置一个 辅助反应器换热盘管，冷凝器换热盘管放置在冷凝器内，蒸发器换热盘管设置在蒸发器内。

所述的主反应器内设有主反应化学吸附剂。

所述的辅助反应器内设有辅助反应化学吸附剂。

所述的系统中制冷剂的循环是单向的，制冷剂依次流经主反应器、第一辅助反应器、第二 辅助反应器、……、第N辅助反应器、冷凝器、蒸发器，最后又回到主反应器，形成一个环状 的流动循环回路。

所述的主反应化学吸附剂的加热解吸过程为N级热化学变压解吸过程，解吸出的制冷剂依 次流经第一辅助反应器、第二辅助反应器、……、最后从第N辅助反应器解吸到冷凝器。

在相同的工作压力下，所述主反应化学吸附剂的工作温度高于第一辅助反应化学吸附剂的 工作温度，第一辅助化学吸附剂的工作温度高于第二辅助化学吸附剂，以此类推，所述主反应 化学吸附剂的工作温度最高，第N辅助反应化学吸附剂的工作温度最低。

本发明的工作流程由三个阶段组成：