[发明专利]一种溶液自冷却精馏的氨水吸收制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸收式制冷系统，尤其涉及一种溶液自冷却精馏的氨水吸收制冷循环系统。

背景技术

随着世界经济的快速发展，人类已面临着日益严重的全球气候变暖和化石能源枯竭的威胁，节约能源、保护环境已越来越受人们的重视。太阳能、地热和工业废热等低品位能源的利用已被人们所关注，氨水吸收式制冷机可直接利用低品位热源驱动, 吸收工质对以氨水为吸收剂、氨为制冷剂，氨蒸发温度范围宽，适用于空调和制冷场合，氨也是对环境友好的优良的自然工质，因此，氨水，吸收式制冷机在工业、商业和民用的制冷与空调领域得到广泛应用。然而，吸收制冷机却存在体积较大、材料用量多等缺点，这样不但给机组小型化带来困难，同时也使机组制造成本较高。吸收器体积过大是造成机组体积较大的主要原因，通常，吸收器换热面积占整个机组总换热面积可达40%以上。吸收器的吸收效果和换热性能是机组能效比的主要影响因素。吸收器作用是排除制冷剂在吸收过程中所释放的吸收热以及浓溶液从发生器所带来的部分热负荷。目前最常用的吸收器是降膜吸收器，其特点在于溶液在吸收蒸汽过程中同时通过冷却介质排除吸收热，溶液温度变化较小，吸收过程传热和传质同时伴随发生的，管内氨水吸收过程和管外传热强化是相互矛盾的，吸收过程中传热过程和传质过程难以同时强化，因此传热面积较大，而传质过程传质面积也增大，从而需要较大体积的吸收器。此外，单级氨水吸收制冷系统中，采用水冷方式精馏柱增加系统复杂性，给氨水吸收式制冷机的风冷化增加难度。

公开号CN1595016的中国专利说明书公开了小型节能风冷绝热吸收燃气空调装置，该装置含有一种绝热吸收器，其特点溶液吸收制冷剂蒸汽过程在绝热吸收器中进行，吸收热排除过程在溶液冷却器中进行，实现吸收传质与吸收传热过程分开强化，从而有助于缩小吸收器体积，但需要增加一台溶液泵设备，引起初投资和耗电量增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溶液自冷却精馏的氨水吸收制冷系统，以解决现有技术中因需要增加一台溶液泵设备而引起的制冷系统的初投资高和耗电量增加的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种溶液自冷却精馏的氨水吸收制冷系统，包括发生器，发生器内于其加热器的上方设置有精馏换热管，发生器的蒸汽出口与冷凝器的制冷剂进口相连，冷凝器的制冷剂出口经节流阀与蒸发器的制冷剂进口相连，蒸发器的制冷剂出口与吸收器的蒸汽进口相连，吸收器的溶液出口分为两路，其中一路经精馏换热管与喷射器的被引射流体进口相连，另一路经溶液泵后分为两支，其中一支与发生器的溶液进口相连，另一支经流量调节阀与喷射器的工作流体进口相连，发生器的溶液出口与流量调节阀的出口汇合后与喷射器的工作流体进口相连，喷射器的出口经溶液冷却器与吸收器的溶液进口相连，吸收器的底部设置有超声波装置。

溶液泵出口处与发生器的溶液进口相连的一支上以及发生器的溶液出口与流量调节阀的出口汇合前的管路上串设有溶液热交换器，溶液热交换器的高温侧介质通道的两个端口分别与发生器的溶液出口和喷射器的工作流体进口相连，溶液热交换器的低温侧介质通道的两个端口分别与发生器的溶液进口和溶液泵的出口相连。

所述冷凝器的制冷剂出口与节流阀的进口之间和蒸发器的制冷剂出口与吸收器的蒸汽进口之间设置有回热器，回热器的一个介质通道的两个端口分别与冷凝器的制冷剂出口和节流阀的进口相连，回热器的另一个介质通道的两个端口分别与蒸发器的制冷剂出口和吸收器的蒸汽进口相连。

所述的超声波装置包括密封置于吸收器内的换能器以及与换能器电连并置于吸收器外部的超声波发生器。

本发明利用再循环溶液排出精馏过程的精馏热，省去传统精馏柱所需的冷却水循环管路，利用喷射器回收氨水稀溶液节流损失，省去驱动再循环溶液流动的再循环泵，节省再循环泵的电能。本发明有助于解决氨水吸收制冷系统风冷化和小型化等问题，具有制冷效率高、节能效果好、适用范围广的优点，应用前景好。

本发明还利用超声波的雾化功能增加吸收器中溶液与制冷剂蒸汽之间的接触面积，增加了吸收过程中传质的空间与时间，增强了溶液吸收效果。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构原理图。

具体实施方式