[实用新型]一种工业用余热驱动的吸收式深度制冷系统

说明书

本实用新型公开了一种工业用余热驱动吸收式深度制冷系统，为一单级系统或若干单级系统串联组成的多级系统，单级系统包括吸收器、贫富液热交换器、发生器、冷凝器、气液换热器和蒸发器，单级系统中的蒸发器的冷链输出端与外部制冷装置或下一单级系统中的冷凝器连接。与现有技术相比，本实用新型优点在于，该深度制冷系统利用液氨在蒸发器换热变成氨蒸气后先进入气液换热器中进行升温，这样传输的效率提高，也提高了与贫溶液融合的速率，其中，单级系统可以制取零下三十摄氏度低温，多级系统可以制取零下五十五度低温，适合在化工、炼油、冶金、电力等行业应用，将工业产业过程的低品位余热废热回收应用转化为有效冷能。

技术领域

本实用新型涉及能源回收利用技术领域，具体涉及一种工业用余热驱动吸收式深度制冷系统。

背景技术

目前，工业生产过程中存在大量的低品位余热，主要以副产低压蒸汽、蒸汽冷凝液或烟气的形式存在，这部分余热因为其低温低压的特点，很难通过现有技术重新回收利用，同时又不能直接排放至环境中，只能通过循环冷却水降温的方式进行处理。另一方面，工业生产过程中往往又有大量的零度以下的制冷量需求，现有工艺往往采用电驱动螺杆式压缩机组进行制冷来满足工艺需求，消耗大量电能的同时，螺杆机采用的氟利昂制冷剂对环境有严重的破坏作用，不符合未来绿色环保的发展方向。

公开号为CN107339822A的专利文件中公开了一种蒸汽冷凝液余热利用系统及方法，系统中提供了多种余热利用技术，其中一种即为余热深度制冷技术，但是其热利用效率较低，只能制取-20℃至-25℃的冷冻液。热利用效率较低的原因在于结构的缺陷：在余热深度制冷实施中液氨从蒸发器中蒸发达到制冷的目的后，直接回到吸收器中，这样由于液氨在蒸发器换热变成氨蒸气后温度较低，传输的效率较低，与贫溶液融合的速率也低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种工业用余热驱动的吸收式深度制冷系统，以解决传统制冷技术存在的能源消耗大、污染环境和制冷效果一般的缺陷。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种工业用余热驱动的吸收式深度制冷系统，为一单级系统或若干单级系统串联组成的多级系统，所述单级系统包括吸收器、贫富液热交换器、发生器、冷凝器、气液换热器和蒸发器，其中：

所述吸收器的富溶液输出端通过富溶液管路与发生器的富溶液输入端连接，在工业用余热(温度为80℃以上，其中烟气温度可达200℃以上)的作用下，富溶液在发生器中被加热，大部分低沸点的氨从富溶液中蒸发出来，形成氨蒸汽，同时富溶液变成贫溶液，贫溶液由发生器的贫溶液输出端输出，通过贫溶液管路与吸收器的贫溶液输入端连接，形成溶液回路，氨蒸汽由发生器的氨气输出端输出，通过高温氨气管路与冷凝器的氨气输入端连接，在冷凝器中被循环冷却水冷却成饱和液体(氨液)；其中，所述富溶液管路上设有溶液泵，所述贫溶液管路上设有节流阀，所述富溶液管路和贫溶液管路均通过所述贫富液热交换器进行热交换；

所述冷凝器的氨液输出端通过氨液管路与蒸发器的氨液输入端连接，所述氨液管路上设有减压阀，氨液经减压阀降压后，在蒸发器中吸收被冷却介质(如乙二醇水溶液等低温载冷剂)的热量而气化成蒸发压力下的氨蒸汽，实现冷量输出，所述冷凝器的氨气输出端通过低温氨气管路与吸收器的氨气输入端连接，氨蒸汽与贫溶液混合后，恢复到原来的浓度，成为富溶液；其中，所述氨液管路和低温氨气管路均通过所述气液换热器进行热交换，利用氨液管路的余热为低温氨气管路中的氨蒸汽复热，提高氨气与贫溶液融合的速率。

进一步地，所述多级系统中，蒸发器的冷量输出端通过载冷剂循环管路与下一单级系统的冷凝器的冷量输入端连接。

进一步地，所述载冷剂循环管路上还设有循环泵。