[发明专利]提升氨水降膜式吸收性能的氨水吸收制冷机用吸收器

说明书

本发明提供了一种提升氨水降膜式吸收性能的氨水吸收制冷机用吸收器，包括壳体，其内设有若干降膜管，降膜管外部形成吸收液与氨气逆向流动的通路，降膜管内部形成冷却水通路，且冷却水与吸收液逆向流动；各降膜管外壁上沿吸收液流动方向间隔设有多组超声波雾化器，超声波雾化器产生高频震荡，将流经降膜管外壁的溶液雾化成为细小液滴并扩散到各降膜管与壳体形成的腔体中将氨气吸收；各降膜管外壁上沿吸收液流动方向设置至少一组超声波振荡器。本发明显著提高吸收器吸收效果，获得更高浓度的吸收终了溶液，减小吸收器所需要的降膜管面积，降低吸收制冷系统的循环倍率，从而提高系统的整体性能。

技术领域

本发明涉及降膜吸收器技术领域，特别涉及一种提升氨水降膜式吸收性能的氨水吸收制冷机用吸收器。

背景技术

在能源危机日益严重，环境污染受到广泛关注的今天，氨水吸收式制冷机有了新的发展契机，其应用前景相当广阔。尽管现今吸收式制冷机的发展和应用取得了良好的经济和社会效益，但从运行能耗和投资成本来看，其系统性能亟待改善提高。吸收器是影响吸收式制冷系统性能的关键部件，其通过不断的吸收来自蒸发器的低温低压蒸气，保持一定的蒸发压力，从而保证吸收式制冷系统稳定工作。在吸收式制冷系统中，吸收器换热面积约占整体换热面积三分之一，吸收器传热传质效率改善对于提高制冷系统性能系数和缩小系统体积至关重要。

降膜吸收是指吸收溶液在重力作用下沿壁面下降形成薄膜并与易溶性气体接触而进行充分吸收的一种吸收方式。具有气膜与液膜间互不贯透，设备压降小，传热传质效率高、冷却效果好，吸收温度低等优点。为了使得在一定体积的吸收器中尽可能吸收多的氨气，可以通过增大吸收器内溶液循环喷淋量强化吸收，或者增加吸收器中降膜管长度来增大传质面积提升吸收氨气量。

吸收器中由于传质阻力存在，溶液难以达到饱和状态，也就是说通常吸收器出口溶液难以到达吸收压力与溶液温度对应的饱和氨水溶液浓度；为了使吸收器出口溶液浓度尽量接近吸收压力与溶液温度对应的饱和溶液浓度，需要通过传质强化措施来增强降膜管中传质效果。一方面可以通过对降膜管的形状和结构上进行改变或特殊处理强化扰动，达到强化传热和传质的效果。另一方面可以是通过加入纳米颗粒等外加介质改变吸收液的物理性质而对降膜吸收过程进行强化。以上改进方式都具有局限性：降膜管结构和形状改变增大加工难度；纳米颗粒的团聚特性使得工程应用受到制约。因此需要开发一种增强传质效果、提升氨气吸收能力的吸收器。

发明内容

本发明提供一种提升氨水降膜式吸收性能的氨水吸收制冷机用吸收器，用超声波震荡和雾化协同方案增强传质效果，扩大传质面积，较好解决在传统降膜吸收器中吸收器出口溶液浓度与吸收器温度和压力下对应饱和溶液浓度差较大的问题，使得氨气吸收能力得到提升，从而提高氨水吸收制冷或热泵系统的整体性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种提升氨水降膜式吸收性能的氨水吸收制冷机用吸收器，包括壳体，所述壳体内设有若干降膜管，所述降膜管外部形成吸收液与氨气逆向流动的通路，所述降膜管内部形成冷却水通路，且冷却水与吸收液逆向流动；各降膜管外壁上沿吸收液流动方向间隔设有多组超声波雾化器，所述超声波雾化器产生高频震荡，将流经降膜管外壁的溶液雾化成为细小液滴并扩散到各降膜管与壳体形成的腔体中将氨气吸收；各降膜管外壁上沿吸收液流动方向设置至少一组超声波振荡器。

超声波雾化器外围设有与降膜管连接的挡板，所述挡板与所述降膜管外壁之间形成容纳所述超声波雾化器、顶部开口的杯形空间，所述挡板的外壁面呈酒杯状弧线形，使得吸收液顺挡板外壁面成膜状流到挡板下部的降膜管上，继续沿降膜管向下流。

所述挡板呈环状结构，套设在所述降膜管的外壁上，由卡箍固定。

所述超声波雾化器呈环状结构，套设在所述降膜管的外壁上，由卡箍固定。

所述超声波振荡器呈环状结构，由卡箍固定在所述降膜管沿长度方向正中心处。