[发明专利]基于正逆循环耦合的吸收-压缩复合式制冷系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于正逆循环耦合的吸收‑压缩复合式制冷系统及方法，该系统包括动力子循环和吸收‑压缩复合式制冷子循环。该系统及方法采用中低温热源的较高温部分驱动动力子循环做功，减小了热源直接用于吸收‑压缩复合式制冷系统的换热温差；较低温部分和动力子循环排热作为吸收‑压缩复合式制冷子循环的热源；动力子循环所作的功驱动吸收‑压缩复合式制冷子循环中的压缩机。吸收‑压缩复合式制冷子循环中，压缩机位于蒸发器和吸收器之间，蒸发压力可低于吸收压力，从而使蒸发温度可达到更低，满足低温制冷领域的需求，同时使系统能在较高的冷凝温度条件下正常运行。整个系统的输入能量为中低温热源，产品输出为低温冷量，不需要外界输入功。

主权项

一种基于正逆循环耦合的吸收‑压缩复合式制冷系统，其特征在于，该系统包括高压溶液泵(1)、蒸气发生器(2)、膨胀机(3)、再沸器(4)、蒸气换热器(5)、吸收器(6)、低压溶液泵(7)、溶液换热器(8)、烟气换热器(9)、精馏塔(10)、冷凝器(11)、过冷器(12)、氨节流阀(13)、蒸发器(14)、压缩机(15)和溶液节流阀(16)，其中：高压溶液泵(1)、蒸气发生器(2)、膨胀机(3)、再沸器(4)和蒸气换热器(5)依次连接成环路构成动力子循环；蒸气换热器(5)、吸收器(6)、低压溶液泵(7)、溶液换热器(8)、烟气换热器(9)、精馏塔(10)、冷凝器(11)、过冷器(12)、氨节流阀(13)、蒸发器(14)、压缩机(15)和溶液节流阀(16)构成吸收‑压缩式复合制冷子循环；动力子循环和吸收‑压缩复合式制冷子循环相互耦合，共用蒸气换热器(5)，动力子循环由中低温热源的较高温部分驱动进行做功，较低温部分及动力子循环的排热为吸收‑压缩复合式制冷子循环提供热负荷；其中，所述吸收‑压缩式复合制冷子循环中，来自吸收器(6)的浓溶液S6经过低压溶液泵(7)加压后分为两股，一股浓溶液S7经过溶液换热器(8)预热后进入精馏塔(10)，另一股浓溶液S9依次经过蒸气换热器(5)和烟气换热器(9)进入精馏塔(10)，分离得到高纯度的塔顶制冷剂S12和低浓度的塔釜稀溶液S19；塔顶制冷剂S12进入冷凝器(11)中冷凝成液态制冷剂S13后进入过冷器(12)，与来自蒸发器(14)的低温制冷剂S16换热后，形成具有一定过冷度的液态制冷剂S14，经过节流阀(13)节流降压后进入蒸发器(14)蒸发吸热，形成的低温低压制冷剂S16在过冷器(12)中进行冷量回收后进入压缩机(15)，压缩到冷凝压力后进入吸收器(6)；塔釜稀溶液S19先经过溶液换热器(8)进行热量回收后再经过溶液节流阀(16)节流降压，形成的低压稀溶液S21进入吸收器(6)，吸收来自压缩机(15)的制冷剂蒸气S18，重新形成浓溶液S6进入低压溶液泵(7)。