[发明专利]热水型两级吸收式制冷机

说明书

本发明属于一种以低温热水为驱动热源的吸收式制冷系统，特别是溴化锂吸收式制冷系统。

目前以热水为热源的吸收式制冷机，特别是溴化锂吸收式制冷机，通常为单级循环制冷，要求的驱动热源水温较高，当冷却水温度为32℃，要制得空调用的9℃冷冻水，要求热水的入口温度为88-90℃，出口热水温度为83-85℃(温差5℃)，这使得低温热水(如75-80℃的低温热水)难以在这种制冷机中得到利用。

本发明的目的是提出一种热水型的两级吸收式制冷系统，特别是热水型溴化锂吸收式制冷机的新结构，使得可以利用低温热水(不低于75℃)作为驱动热源在这种制冷系统中实现有效制冷。

本发明结构包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、热交换器以及相应的管线和循环泵，其特点是使冷凝器和高压发生器构成第一组件，使低压发生器和高压吸收器构成第二组件，把第一组件与第二组件并列布置在一个高压筒体内(两组件之间用隔板分离)；使低压发生器和蒸发器构成第三组件，并将其布置在低压筒体内；将上述高压筒安装在低压筒的上方；热交换器包括高压热交换器和低压热交换器，将这两个热交换器设置在上述高压筒和低压筒之外，并将热交换器和两筒体固定在同一支架上，将上述各部件通过相应的管线和屏蔽式循环泵连接成两级循环制冷系统。

对于热水型溴化锂两级吸收式制冷机，作为一种工作条件，本发明采用溴化锂-水作为工质对，以80-75℃的低温热水作为驱动热源。

本发明所说的各部件，包括高压发生器、低压发生器、冷凝器、高压吸收器、低压吸收器、高压热交换器和低压热交换器均可采用列管式结构，可采用强化传热管或光滑管传热，传热管中还可设置强化传热镶入件。

本发明采用两级吸收制冷循环，包括高压级循环过程和低压级循环过程，制冷剂水在高压级产生，进行吸收的浓溶液在低压级产生，在热水型溴化锂两级吸收式制冷机中，其制冷过程是：高压发生器中的LiBr稀溶液被热水间接加热，产生的冷剂水蒸汽在冷凝器中冷凝成水，而溶液被浓缩后进入高压吸收器，吸收从低压发生器中来的水蒸汽而变成稀溶液，再用泵经高压热交换器送回高压发生器，形成高压级的循环。由低压发生器蒸浓的溶液进入低压吸收器，吸收由冷凝器流至蒸发器上的冷剂水经蒸发所产生的水蒸汽，变成稀溶液再回到低压发生器，冷剂水在蒸发器中因蒸发吸热而制冷。通过在温度、压力及溶液浓度等各个参数的匹配控制，就可实现在低的热源温度下连续制冷。

本发明提供的装置能够在冷却水约为32℃条件下，利用75-80℃的低温热水制取适于空调用的9℃冷冻水，而且热水的利用温差达10℃以上，这将为利用太阳能以及工业低温余热进行制冷空调提供有效手段。在用太阳能空调系统时，由于发生器所需的热水温度降低，一方面可显著提高太阳能集热器系统的热效率，同时还可选用造价较低的太阳能集热器从而大大降低整个系统的造价。在用于工业余热利用目的时，可将大量废弃不能用的80℃以下的废热水用于空调或降温，既创造了效益又能显著降低对环境的热污染。

以下为本发明的图面说明：

图1为热水型溴化锂两级吸收式制冷机结构组合示意图；

图2为两级吸收制冷循环过程在焓-浓(i-ζ)图上的表示。

实施例

本实施例为一热水型溴化锂两级吸收式制冷机，其结构组合示意图如图1所示。该制冷机包括固定在支架C上的高压筒A、低压筒B、高压热交换器7和低压热交换器8。在高压筒A的筒体内并列布置由高压发生器1和冷凝器2构成的第一组件以及由低压发生器3和高压吸收器4构成的第二组件，第一组件与第二组件之间由隔板分开。在低压筒B的筒体内布置由低压吸收器5和蒸发器6构成的第三组件，上述各部件通过管线14和屏蔽式循环泵9‘10‘11‘12‘13连接成两级吸收式制冷系统，具体连接方式及制冷过程是：高压发生器1中的LiBr稀溶液被热水间接加热，产生的冷剂水蒸汽在冷凝器2中冷凝成水，高压发生器1中被浓缩后的溶液通过高压热交换器7后再由高压吸收泵13送入高压吸收器4，吸收从低压发生器3中来的水蒸汽而变成稀溶液，这些稀溶液一部分通过高压吸收泵13循环至高压吸收器4再稀释一次，一部分稀溶液则通过高压发生泵12引经高压热交换器7送回高压发生器1形成高压级循环在低压发生器3蒸浓的溶液通过低压热交换器8再经低压吸收泵11送入低压吸收器5，吸收由冷凝器2流至蒸发器6上的冷剂水经蒸发所产生的水蒸汽，变成稀溶液，再由低压发生泵10引经低压热交换器后送回低压发生器3，冷剂水在蒸发器6中因蒸发吸热而制冷，从蒸发器6流下的冷剂水由冷剂泵9再泵入蒸发器6进行循环。本两级吸收制冷循环过程在焓-浓(i-ζ)图上的表示如图2，图中a-b-c-d为高压级循环过程，a′-b′-c′-d＇为低压级循环过程，通过中间压力P＇_K将两级连接起来，制冷剂水在高压级产生，进行吸收的浓溶液在低压级产生。图中的其他标记意义如下：P_K-冷凝压力，P_o-蒸发压力，t₂-吸收器出口溶液温度，t₄-发生器中溶液温度。