高效1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的制作方法

專利名稱：高效1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組。屬于空調設備技術領域。
背景技術：
現有的溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組根據能源利用效率可分為三效、雙效、單效型和兩級發生兩級吸收型等幾種，其中單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的工作原理如圖ι所示，雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的工作原理如圖2所示。單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組由蒸發器1、吸收器15、發生器16、冷凝器7、 熱交換器17、溶液泵18、冷劑泵14、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構成。冷水(或余熱源)流經蒸發器1、冷卻水(或熱媒水)流經吸收器15和冷凝器7。機組運行時，被冷劑泵14抽出從蒸發器1頂部噴下的冷劑水吸收流經蒸發器1傳熱管中的冷水 (或余熱源)熱量，汽化后進入吸收器15，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量到冷卻水 (或熱媒水)中；吸收器15中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵18抽出，經熱交換器17送入發生器16中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經熱交換器17重新回到吸收器15中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器7中，被冷卻水(或熱媒水)帶走熱量冷凝，并再次回到蒸發器1中。雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組由蒸發器1、吸收器15、高壓發生器3、低壓發生器4、冷凝器7、高溫熱交換器9、低溫熱交換器10、溶液泵18、冷劑泵14、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構成。冷水(或余熱源)流經蒸發器1、冷卻水(或熱媒水)流經吸收器15和冷凝器7。機組運行時，被冷劑泵14抽出從蒸發器1頂部噴下的冷劑水吸收流經蒸發器1傳熱管中的冷水(或余熱源)熱量，汽化后進入吸收器15，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量到冷卻水(或熱媒水)中；吸收器15中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵18抽出，經低溫熱交換器10和高溫熱交換器9升溫后送入高壓發生器3中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的中間溶液經高溫熱交換器9降溫后進入低壓發生器4中，被高壓發生器3中溶液濃縮產生的冷劑蒸汽再次加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經低溫熱交換器10降溫后重新回到吸收器15中吸收冷劑蒸汽；而高壓發生器3中濃縮產生的高溫冷劑蒸汽在低壓發生器4中加熱溶液后冷凝，與低壓發生器4中濃縮分離出來的冷劑蒸汽均進入冷凝器7中，被冷卻水(或熱媒水)帶走熱量冷凝，并再次回到蒸發器1中。雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組與單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的區別就在于雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組中被高溫熱源在(高壓)發生器中濃縮溶液產生的高溫冷劑蒸汽，又作為驅動熱源對溶液進行了加熱濃縮，高溫冷劑蒸汽在低壓發生器中釋放熱量冷凝后才進入冷凝器中，即該高溫冷劑蒸汽相當于是作為熱源驅動了一臺由蒸發器、吸收器、低壓發生器和冷凝器組成的單效型機組，高溫熱源加入制冷/熱泵機組中的熱量得到了兩次利用，因而能源利用效率高；而單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組中被高溫熱源在發生器中濃縮溶液產生的高溫冷劑蒸汽，直接進入了冷凝器中，高溫熱源加入制冷/熱泵機組中的熱量只得到了一次利用，因而能源利用效率比較低。但對于雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，由于其低壓發生器中的壓力和溶液溫度與單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組基本相同，而高溫熱源加熱溶液所在的高壓發生器，其壓力基本上等于低壓發生器的熱源溫度所對應的飽和蒸汽壓力，因而其壓力必然大幅度高于低壓發生器，作為雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組熱源的高溫熱源，其品位也必須大幅度高于單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組。在溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的實際應用中，經常出現因高壓發生器的壓力太高而不適合采用雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的情況，盡管熱源品位高也只能采用單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，因而經常因能源利用效率低而造成能源浪費；或者是雖然采用雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組時的高壓發生器壓力合適，但熱源的品位卻不夠，而采用單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的話又會有大幅度的能源品位浪費。 如果能有辦法降低高壓發生器中的壓力，則既可解決因高壓發生器壓力過高而只能采用單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的遺憾，又因高壓發生器的壓力降低而使得所需的熱源品位降低，從而使得那部分中間品位的能源也能得到充分利用，提升其利用效率。

發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種能降低高壓發生器的壓力，從而提高中、高品位熱源的利用效率的高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組。本發明的目的是這樣實現的一種高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，所述機組包括蒸發器、一級吸收器、二級吸收器、高壓發生器、低壓發生器、二級發生器、冷凝器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、二級熱交換器和冷劑水閃發裝置，所述低壓發生器的腔室與二級吸收器的腔室相連通，所述冷劑水閃發裝置的腔室與二級吸收器的腔室相連通， 或是與一個新增加的與二級吸收器并聯或串聯的吸收器中；二級發生器的腔室與冷凝器的腔室相連通；出所述一級吸收器的一級溴化鋰溶液進入高壓發生器、低壓發生器；出所述二級吸收器二級溴化鋰溶液通過二級熱交換器進入二級發生器；出所述高壓發生器的高溫冷劑蒸汽分成兩路分別進入低壓發生器和二級發生器；出所述低壓發生器和二級發生器的冷劑水再進入冷凝器，出所述冷凝器的冷劑水先流經冷劑水閃發裝置，出所述冷劑水閃發裝置的冷劑水最后再回到蒸發器中。一級溴化鋰溶液在一級吸收器中吸收蒸發器中提取冷水(或余熱源)熱量后產生的冷劑蒸汽，濃度變稀后進入高、低壓發生器中被加熱濃縮，低壓發生器中一級溴化鋰溶液濃縮產生的冷劑蒸汽再進入二級吸收器中被二級溴化鋰溶液吸收，二級溴化鋰溶液的濃度變稀后再進入二級發生器中被加熱濃縮，濃縮出來的冷劑蒸汽再進入冷凝器中冷凝；而高溫熱源在高壓發生器中濃縮一級溴化鋰溶液產生的高溫冷劑蒸汽則進入低壓發生器和二級發生器，作為熱源分別加熱濃縮一級溴化鋰溶液和二級溴化鋰溶液，釋放熱量冷凝后再進入冷凝器。冷凝器內的冷劑水在回到蒸發器中作為制冷劑提取冷水(或余熱源)中的熱量之前，先流經冷劑水閃發裝置，閃發產生部分冷劑蒸汽后，液態冷劑水回到蒸發器中，而閃發產生的冷劑蒸汽則進入二級吸收器中被二級溴化鋰溶液吸收。與雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組相比，本專利的高壓發生器中濃縮一級溴化鋰溶液產生的高溫冷劑蒸汽，相當于是作為熱源驅動了一臺由蒸發器、一級吸收器、低壓發生器、二級吸收器、二級發生器和冷凝器組成的兩級吸收兩級發生型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，由于兩級吸收兩級發生型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的能源利用效率約只有單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的一半，因此本發明所涉及產品的能源利用效率低于雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，約相當于1.5效。本發明的有益效果是
本發明通過增加二級吸收器和二級發生器，使低壓發生器中一級溴化鋰溶液濃縮產生的冷劑蒸汽先被二級吸收器中的濃度相對較低的二級溴化鋰溶液吸收，從而使得低壓發生器內的壓力降低，溶液可以在較低的溫度下被加熱濃縮；而濃度相對較低的二級溴化鋰溶液變稀后再進入與冷凝器壓力相當的二級發生器中，其也可以在較低溫度下被加熱濃縮。 因而作為低壓發生器和二級發生器加熱熱源(高溫冷劑蒸汽)來源的高壓發生器的壓力也可以降低，作為高壓發生器驅動熱源的高溫熱源的品位也可以降低。而且通過增加冷劑水閃發裝置，冷凝器內的冷劑水在回到蒸發器之前，先在冷劑水閃發裝置中閃發出部分冷劑蒸汽被二級溴化鋰溶液吸收，從而可減少一級溴化鋰溶液的循環量，進而減少高溫熱源消耗量，提升能源利用效率。本發明所涉及的1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的能源利用效率(制冷COP)約1. 05左右，是單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組能源利用效率(制冷COP，約0. 7 0. 8)的1. 3倍以上。


圖1為以往單效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的工作原理圖。圖2為以往雙效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的工作原理圖。圖3為本發明高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的工作原理圖。圖中附圖標記
蒸發器1、一級吸收器2、高壓發生器3、低壓發生器4、二級吸收器5、二級發生器6、冷凝器7、冷劑水閃發裝置8、高溫熱交換器9、低溫熱交換器10、二級熱交換器11、一級溶液泵 12、二級溶液泵13、冷劑泵14。冷水(或余熱源)進Al、冷水(或余熱源)出A2、冷卻水(或熱媒水)進Bi、冷卻水(或熱媒水)出B2、驅動熱源進Cl、驅動熱源出C2。
具體實施例方式圖3為本發明所涉及的高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的一種應用實例圖。該機組由蒸發器1、一級吸收器2、高壓發生器3、低壓發生器4、二級吸收器5、二級發生器6、冷凝器7、冷劑水閃發裝置8、高溫熱交換器9、低溫熱交換器10、二級熱交換器11、 一級溶液泵12、二級溶液泵13、冷劑泵14、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構成。冷水(或余熱源)流經蒸發器1，冷卻水(或熱媒水)并聯流經一級吸收器2、二級吸收器5和冷凝器7。機組運行時，被冷劑泵14抽出后從蒸發器1頂部噴下的冷劑水吸收流經蒸發器1傳熱管中的冷水(或余熱源)熱量，汽化后進入一級吸收器2，被其中的一級溴化鋰溶液吸收，釋放的熱量進入冷卻水(或熱媒水)；一級吸收器2中一級溴化鋰溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被一級溶液泵12抽出，經低溫熱交換器10和高溫熱交換器9送入高壓發生器3中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的中間溶液經高溫熱交換器8換熱降溫后進入低壓發生器4中，被高壓發生器3中溶液加熱濃縮后產生的高溫冷劑蒸汽再次加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經低溫熱交換器10換熱降溫后重新回到一級吸收器2中吸收冷劑蒸汽；高溫冷劑蒸汽在低壓發生器4中釋放熱量冷凝后進入冷凝器7，而低壓發生器4中溶液濃縮產生的冷劑蒸汽則進入二級吸收器5，被其中的二級溴化鋰溶液吸收，釋放的熱量進入冷卻水(或熱媒水);二級吸收器5中的二級溴化鋰溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被二級溶液泵 13抽出，經二級熱交換器11送入二級發生器6中被高壓發生器3過來的高溫冷劑蒸汽加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經二級熱交換器11換熱降溫后重新回到二級吸收器5中吸收冷劑蒸汽，高溫冷劑蒸汽在二級發生器6中釋放熱量冷凝后進入冷凝器7，而濃縮分離出來的冷劑蒸汽也進入冷凝器7中，被冷卻水(或熱媒水)帶走熱量冷凝，冷凝后的冷劑水再進入冷劑水閃發裝置8，閃發產生的冷劑蒸汽進入二級吸收器5中被二級溴化鋰溶液吸收，閃發后其余的冷劑水最后再回到蒸發器1中。圖3所示的高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組的一級溴化鋰溶液是串聯先流經高壓發生器3、再流經低壓發生器4，其也可以是串聯先流經低壓發生器4、再流經高壓發生器3，或者是并聯流經高壓發生器3和低壓發生器4。圖3所示的高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，冷卻水(或熱媒水)是并聯流經一級吸收器2、二級吸收器5和冷凝器7，其也可以任意順序地串聯流經一級吸收器 2、二級吸收器5和冷凝器7 ；或者是先流經一級吸收器2、二級吸收器5和冷凝器7中的任意一個，再并聯流經其余兩個；或者是先并聯流經一級吸收器2、二級吸收器5和冷凝器7 中的任意兩個，再流經另外一個。圖3所示的高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，冷劑水閃發裝置8中閃發產生的冷劑蒸汽是進入二級吸收器5中被二級溴化鋰溶液吸收；其也可以是進入一個新增加的與二級吸收器5并聯或串聯的吸收器中被二級溴化鋰溶液吸收。
權利要求
1.一種高效1. 5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，其特征在于所述機組包括蒸發器(1)、一級吸收器(2)、二級吸收器(5)、高壓發生器(3)、低壓發生器(4)、二級發生器(6)、冷凝器(7)、高溫熱交換器(9)、低溫熱交換器(10)、二級熱交換器(11)和冷劑水閃發裝置(8)，所述低壓發生器(4)的腔室與二級吸收器(5)的腔室相連通，所述冷劑水閃發裝置(8)的腔室與二級吸收器(5)的腔室相連通，或是與一個新增加的與二級吸收器(5)并聯或串聯的吸收器中；二級發生器(6)的腔室與冷凝器(7)的腔室相連通；出所述一級吸收器 (2)的一級溴化鋰溶液進入高壓發生器(3)、低壓發生器(4);出所述二級吸收器(5)的二級溴化鋰溶液通過二級熱交換器(11)進入二級發生器(6)；出所述高壓發生器(3)的高溫冷劑蒸汽分成兩路分別進入低壓發生器(4)和二級發生器(6);出所述低壓發生器(4)和二級發生器(6)的冷劑水再進入冷凝器(7)，出所述冷凝器(7)的冷劑水先流經冷劑水閃發裝置 (8)，出所述冷劑水閃發裝置(8)的冷劑水最后再回到蒸發器(1)中。
2.根據權利要求1所述的一種高效1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，其特征在于出所述一級吸收器(2)的一級溴化鋰溶液是串聯先流經高壓發生器(3)、再流經低壓發生器(4)；或者是串聯先流經低壓發生器(4)、再流經高壓發生器(3)；或者是并聯流經高壓發生器(3)和低壓發生器(4)。
3.根據權利要求1或2所述的一種高效1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，其特征在于所述機組的冷卻水或熱媒水是并聯流經一級吸收器(2)、二級吸收器(5)和冷凝器(7)；或者是任意順序地串聯流經一級吸收器(2)、二級吸收器(5)和冷凝器(7)；或者是先流經一級吸收器(2)、二級吸收器(5)和冷凝器(7)中的任意一個，再并聯流經其余兩個；或者是先并聯流經一級吸收器(2)、二級吸收器(5)和冷凝器(7)中的任意兩個，再流經另外一個。
全文摘要
本發明涉及一種1.5效型溴化鋰吸收式制冷/熱泵機組，屬于空調設備技術領域。包括蒸發器(1)、一級吸收器(2)、二級吸收器(5)、高壓發生器(3)、低壓發生器(4)、二級發生器(6)、冷凝器(7)、高溫熱交換器(9)、低溫熱交換器(10)、二級熱交換器(11)和冷劑水閃發裝置(8)，二級吸收器(5)的腔室與冷劑水閃發裝置(8)的腔室相連通；出所述一級吸收器(2)的一級溴化鋰溶液進入高壓發生器(3)、低壓發生器(4)；出所述二級吸收器(5)二級溴化鋰溶液通過二級熱交換器(11)進入二級發生器(6)；出所述冷凝器(7)的冷劑水先流經冷劑水閃發裝置(8)，出所述冷劑水閃發裝置(8)的冷劑水最后再回到蒸發器(1)中。本發明能降低高壓發生器的壓力，從而提高中、高品位熱源的利用效率。
文檔編號F25B15/06GK102401504SQ20111038117
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月26日 優先權日2011年11月26日
發明者賀湘暉 申請人:雙良節能系統股份有限公司