[发明专利]混合型吸收-压缩冷却机

说明书

本发明设想混合型吸收‑压缩冷却机包括：一个在初级蒸发器(102a)中通过从冷凝初级冷却剂中的待冷却介质吸收热量从而提供制冷效果的蒸汽压缩系统，和一个与蒸汽压缩系统有效互通的通过压缩机(104a)来接收初级冷却剂蒸汽的蒸汽吸收系统，这些蒸汽被次级蒸发器(106a)中的冷凝次级冷却剂冷却，用来提供将会循环至蒸汽压缩系统的冷凝初级冷却剂。目前发明的混合型吸收‑压缩冷却机与传统冷却机相比，更为节能并且具有更高性能系数(COP)。

分案申请

本申请为申请号201180062920.0、申请日2011年11月29日、题为“混合型吸收-压缩冷却机”的分案申请。

技术领域

该项发明涉及一种提供制冷的混合型吸收-压缩制冷机。

背景技术

制冷过程被广泛用于工业如：液化氧气、氮气、丙烷和甲烷，净化水分的压缩空气，在上油、石化、化学过程中保持低工艺温度，以及在冶金工业中对金属进行回火。通常用来实现制冷的制冷设备广泛采用蒸汽压缩法或蒸汽吸收法。这些设备利用液体或者盐类来吸收工作流体的蒸汽并且实现加热或者冷却的效果。

蒸汽吸收制冷机设备采用热驱动，即采用废物源或者是太阳能集热器的热量来驱动周期，而非机械能；然而，蒸汽吸收制冷机设备使用机械输入的高级能(电能)。因此，吸收制冷机设备和压缩制冷机设备之间基本的区别是压缩制冷机采用电动机来运行压缩机从而提高致冷剂蒸汽的压强，而吸收制冷机采用热量来压缩致冷剂蒸汽从而实现高压强。由此，鉴于吸收制冷机采用低级废热，节约电能，和使用非臭氧消耗制冷剂(水)，它更加地经济环保；然而，鉴于压缩制冷机设备的更高的性能系数(COP)，它则更加受到青睐。

出于对环境的担忧，节能的必要性不断被强调，从而带动了节能制冷系统的发展。发展经济有效的提供制冷系统正在吸引越来越多的注意。因此，鉴于吸收制冷机设备的节能环保特性，它们在工业应用中比常规压缩制冷机设备更受到青睐。然而，在制冷系统中，当希望得到零下的蒸发温度，适用压缩制冷机设备，但是同时也会损耗大量的能量，然而吸收制冷机设备无法提供零下的蒸发温度。此外，当流通冷却水温度高于40℃时，不能使用基于溴化锂和水的吸收制冷机。

在最新的针对解决上述问题的发展中，吸收制冷机和压缩制冷机被结合起来以用最低的能量成本来提供冷却。由此设计的这种混合型制冷机，在费用昂贵的高峰负荷时运行吸收制冷机，在费用低廉的低峰负荷时运行压缩制冷机，从而提供一个更加经济的系统。混合型吸收-压缩制冷机的一个基本制冷周期使用低温液态制冷剂从水，空气或者其他任何待冷却物中吸收热量，并且在蒸发段中转化成汽相。接着，制冷剂蒸汽被压缩机或者发电器压缩到一个高气压，在冷凝器部分通过向外界环境排除热量变回液体，然后扩展成为也液体和蒸汽的低压混合物回到蒸发段，从而重复该周期。

过去，为提供带有制冷效果的混合型吸收-压缩制冷机进行了一些尝试。一些披露在下面的先有技术中列出：

美国专利7765823披露了采用由至少一种制冷剂和至少一种离子液体组成的制冷剂对的混合型蒸汽压缩-吸收冷却或加热系统。该设备包括：一形成制冷剂和吸收剂混合物的吸收器，一加热混合物并且分离冷却剂蒸汽的发生器，一接收蒸汽并且使其冷凝至液体的冷凝器，一用于降低液态制冷剂压力从而形成液体和蒸汽冷却剂混合物的减压装置，一用于接收混合物来蒸发剩余液体并且提供第一部分和第二部分制冷剂蒸汽的蒸发器，一用于接收第一部分蒸汽并且提高其压力且传输至冷凝器的压缩机，一用于传输第二部分蒸汽至包括单一或多离子液体吸收器的导管。

美国专利7624588披露了使用工业生产过程中产生的高温蒸汽和介质温度水作为热源的混合型压缩-吸收制冷机。该制冷机包括：一采用高温蒸汽来和制冷剂交换热量的高温发生器；一采用在高温发生器中产生的用来与冷却剂交换热量的制冷剂系统冷凝热的低温发生器；一采用中温水来和冷却剂交换热量的发生器；一用于冷凝冷却剂的混合型冷凝器；一使用冷凝冷却剂汽化潜伏热来获得冷却水的蒸发器；和一接收浓溶液和吸收制冷剂蒸汽来产生稀溶液的吸收器。