專利名稱：逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制冷裝置，更具體的說，是涉及一種逆串聯(lián)三效吸 收式制冷裝置。
背景技術(shù)：
吸收式制冷裝置是以熱能作為驅(qū)動，采用二元或多元工質(zhì)對，以低沸點 組分(制冷劑)的蒸發(fā)實現(xiàn)制冷，以高沸點組分(吸收劑)對制冷劑的吸收 來完成工作循環(huán)。目前，吸收式制冷裝置最常用的工質(zhì)對為溴化鋰一水溶液。
單效溴化鋰吸收式制冷機的COP為0. 7，現(xiàn)在常用的兩效溴化鋰吸收式 制冷機的COP提高到1. 0~1.2,但在總體性能上，以往的溴化鋰吸收式制 冷機仍不能取代傳統(tǒng)的壓縮式制冷系統(tǒng)。由于直燃式吸收式制冷機組釆用的 燃料是具有高熱勢的燃油與燃氣，能夠產(chǎn)生較高溫度與壓力的冷劑蒸汽(水 蒸氣)，就有可能對產(chǎn)生的冷劑蒸汽多次使用，這樣無疑能降低燃料耗量， 提高機組熱效率，節(jié)省運轉(zhuǎn)費用。為了更有效的利用高品位熱源，提出了三 效或多效吸收式制冷裝置。研究表明三效吸收式制冷機的熱效率可比雙效 吸收式制冷機高30%以上，三效吸收式制冷機在對一次能源的有效利用方面， 已經(jīng)相當(dāng)于目前市場上最好的壓縮式制冷機。
三效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)有多種不同的循環(huán)方式主要有3D3C循環(huán)、 DCC循環(huán)等。各循環(huán)又分串聯(lián)流程式、并聯(lián)流程式和混聯(lián)流程式循環(huán)。
3D3C循環(huán)如附圖1所示，在3D3C循環(huán)的制冷劑循環(huán)中，高壓發(fā)生器 中的溴化鋰溶液被外界燃油、燃氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉄嵩醇訜釢饪s，產(chǎn)生 的冷劑蒸汽導(dǎo)入中壓發(fā)生器，加熱中壓發(fā)生器的溴化鋰溶液。 一級冷凝器與 中壓發(fā)生器實為一體，冷劑蒸汽被冷凝后降壓閃發(fā)進入冷凝器；同樣，中壓 發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽通過管道導(dǎo)入低壓發(fā)生器，加熱低壓發(fā)生器溶液，二 級冷凝器與低壓發(fā)生器實為一體，冷劑蒸氣被冷凝后降壓閃發(fā)進入冷凝器； 三級發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽也進入冷凝器冷凝，這樣冷凝熱大部分被回 收，無法回收的冷凝熱由冷卻水帶走，冷劑水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)產(chǎn)生冷劑蒸汽被吸收器中稀溶液吸收。由于中壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器實為一、二級冷凝器，
所以這種循環(huán)流程被稱作3D(Desor2ber) 3C (Condenser)循環(huán)。在3D3C循 環(huán)中，高壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽通過中壓發(fā)生器后直接進入冷凝器中，由 于高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽在中壓發(fā)生器中加熱中壓發(fā)生器的稀溶液后， 其自身焓值減少后尚有可觀的顯熱可以利用，而這部分熱量通過冷凝器被冷 卻水白白地帶走，降低了熱效率。
DCC循環(huán)如附圖2所示，在DCC循環(huán)的制冷劑循環(huán)中，高壓發(fā)生器產(chǎn)生 的冷劑蒸汽通過中壓發(fā)生器后進入低壓發(fā)生器，繼續(xù)加熱低壓發(fā)生器中的稀 溶液，之后再進入蒸發(fā)器。由于此循環(huán)中壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器分別作為高 壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽的冷凝器，從而形成了高壓發(fā)生器帶兩個冷凝器的 雙冷碼器的三效并聯(lián)流程循環(huán)，故被稱為DCC循環(huán)。但DCC循環(huán)中從低壓 發(fā)生器出的冷劑水的壓力相對較高，直接截流進入蒸發(fā)器，必然存在較大的 截流損失，機組的熱效率降低。
溶液部分的循環(huán)大致分為并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)3種方式。并聯(lián)式循環(huán)和正 串聯(lián)式循環(huán)均存在一個缺點，即高壓發(fā)生器中工作的加熱煙氣溫度較高，而 被加熱的溶液質(zhì)量分數(shù)卻較低，即被加熱溶液的沸點較低，所以高壓發(fā)生器 中產(chǎn)生的冷劑蒸汽的飽和溫度也相對較低，即其熱勢較低，故不能實現(xiàn)對不 同品位能量的合理利用，影響機組熱效率的提高。在這一點上，正串聯(lián)式循 環(huán)比并聯(lián)式循環(huán)更為明顯，正串聯(lián)式循環(huán)下一級發(fā)生器中來自上一級發(fā)生器 的冷劑蒸汽的飽和溫度較低，而下一級被加熱的溶液的質(zhì)量分數(shù)卻較高，即 被加熱溶液的沸點卻較高，顯然，更不能實現(xiàn)對不同品位能量的合理利用，循 環(huán)熱力系數(shù)COP稍低?，斅?lián)循環(huán)方式較多，雖然C0P高于串聯(lián)循環(huán)與并聯(lián) 循環(huán)，但系統(tǒng)相對復(fù)雜，運行控制要求較高，實現(xiàn)起來較為困難，所以現(xiàn)在 應(yīng)用的4交少。
實用新型內(nèi)容
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種既可以利用高 壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽在中壓發(fā)生器中加熱中壓發(fā)生器的稀溶液后的部 分顯熱，又可以避免存在較大的截流損失，同時能夠提高對不同品位能量的 合理利用，以提高才幾組的熱效率的逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置。
本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置，由冷卻塔、吸收器、蒸發(fā)器、高壓發(fā) 生器、中壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、高溫溶液熱交換器、中溫溶液熱交換器、 低溫溶液熱交換器、冷凝器、泵組、熱源驅(qū)動設(shè)備及連接配管分別連接組成 溶液回路、制冷劑回路和冷卻水回路，其特征在于，所述制冷劑回路中高壓 發(fā)生器的蒸汽出口依次與中壓發(fā)生器的蒸汽入口 、低壓發(fā)生器的蒸汽入口 、 冷凝器的蒸汽入口連接，中壓發(fā)生器的蒸汽出口依次與低壓發(fā)生器的蒸汽入 口 、冷凝器的蒸汽入口連接，低壓發(fā)生器蒸汽出口和冷凝器的蒸汽入口連接， 冷凝器的制冷劑出口與蒸發(fā)器的制冷劑入口相連，蒸發(fā)器的蒸汽出口與吸收
器的蒸汽入口相連；所述溶液回路中吸收器的溶液出口經(jīng)低溫溶液熱交換器 與低壓發(fā)生器溶液進口相連，低壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)中溫?zé)峤粨Q器與中壓發(fā) 生器溶液進口相連，中壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)高溫溶液熱交換器與高壓發(fā)生器 溶液進口相連，高壓發(fā)生器的溶液出口依次經(jīng)高溫溶液熱交換器、中溫溶液 熱交換器、低溫溶液熱交換器與吸收器溶液進口相連。
所述冷卻水回路中冷卻塔的出水端分別與吸收器、冷凝器的冷卻水進水 端相連，吸收器和冷凝器的冷卻水出水端分別與冷卻塔的進水端相連，構(gòu)成 并聯(lián)的冷卻水回路。
本實用新型具有下述技術(shù)效果
1. 本實用新型的制冷裝置中高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽加熱中壓發(fā)生 器后，繼續(xù)加熱低壓發(fā)生器中的稀溶液，然后，再進入冷凝器，同時，中壓 發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽加熱低壓發(fā)生器后進入冷凝器，這樣，既可以利用高 壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽在中壓發(fā)生器中加熱中壓發(fā)生器的稀溶液后的部 分顯熱，又可以避免存在較大的截流損失，提高了機組的熱效率。
2. 通過循環(huán)的模擬計算可知低壓發(fā)生器溶液出口溫度的高低對高壓發(fā) 生器溶液出口溫度、壓力的影響較大。這是因為，三效循環(huán)具有三個臺階，低 壓發(fā)生器溶液出口的位置為第一臺階的高點，同時也是第二、三臺階的基點， 中壓發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽的冷凝溫度與低壓發(fā)生器溶液沸點溫度差有 一定的范圍要求，所以在冷凝器壓力即低壓發(fā)生器壓力一定的情況下，低壓 發(fā)生器溶液出口溶液的濃度越小，則其溫度越低，低壓發(fā)生器溶液出口溫度
中壓力下降，溫度下降，連鎖反應(yīng)，高壓發(fā)生器中的溫度、壓力也隨之而降。采用逆串聯(lián)循環(huán)方式，高溫加熱煙氣加熱的是具有高沸點的溶液，產(chǎn)生出具 有較高熱勢的冷劑蒸汽作為下一級發(fā)生器的熱源，上一級具有較高熱勢的 冷劑蒸汽加熱的正好是具有較低沸點的稀溶液，它的低壓發(fā)生器中溶液濃度 最低，其出口溫度也最低，故其高壓發(fā)生器的溫度、壓力也相應(yīng)較低。所以
本實用新型的溶劑回路采用逆串聯(lián)循環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)對不同品位能量的合理利
用，其機組熱效率COP也相對較高。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中3D3C循環(huán)的示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中DCC循環(huán)的示意圖3為本實用新型逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置的示意圖。
圖中
I. 高壓發(fā)生器 2.中壓發(fā)生器 3.低壓發(fā)生器 4.冷凝器 5.蒸發(fā)器 6.吸收器 7.泵 8.冷卻塔
9.高溫溶液熱交換器 10.中溫溶液熱交換器
II. 低溫溶液熱交換器 12.熱源驅(qū)動設(shè)備。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型詳細說明。
本實用新型的逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置主要是對針對溴化鋰溶液回 路的改進，本實用新型中的三效吸收式制冷裝置運行時，吸收器的稀溶液串 聯(lián)倒流依次進入低、中、高溫溶液熱交換器和發(fā)生器，最后流回吸收器。圖 3為本實用新型逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置的示意圖，由冷卻塔8、吸收器 6、蒸發(fā)器5、高壓發(fā)生器l、中壓發(fā)生器2、低壓發(fā)生器3、高溫溶液熱交 換器9、中溫溶液熱交換器IO、低溫溶液熱交換器ll、冷凝器4、泵組7、 熱源驅(qū)動設(shè)備12及連接配管分別連接組成溶液回路、制冷劑回路和冷卻水 回路，所述制冷劑回路中高壓發(fā)生器1的蒸汽出口依次與中壓發(fā)生器2的蒸 汽入口、低壓發(fā)生器3的蒸汽入口、冷凝器4的蒸汽入口連接，中壓發(fā)生器 2的蒸汽出口依次與低壓發(fā)生器3的蒸汽入口、冷凝器的蒸汽入口連接，低 壓發(fā)生器3蒸汽出口和冷凝器4的蒸汽入口連接，冷凝器4的制冷劑出口與 蒸發(fā)器5的制冷劑入口相連，蒸發(fā)器5的蒸汽出口與吸收器6的蒸汽入口相 連。所述溶液回路中吸收器6的溶液出口經(jīng)低溫溶液熱交換器11與低壓發(fā)生器3溶液進口相連，低壓發(fā)生器3溶液出口經(jīng)中溫?zé)峤粨Q器10與中壓發(fā) 生器2溶液進口相連，中壓發(fā)生器2溶液出口經(jīng)高溫溶液熱交換器9與高壓 發(fā)生器1溶液進口相連，高壓發(fā)生器1的溶液出口依次經(jīng)高溫溶液熱交換器 9、中溫溶液熱交換器IO、低溫溶液熱交換器11與吸收器6溶液進口相連。
為提高三效機的熱效率，所述冷卻水回路采用并聯(lián)的方式，冷卻塔8的 出水端分別與吸收器6、冷凝器4的冷卻水進水端相連，吸收器6和冷凝器 4的冷卻水出水端分別與冷卻塔8的進水端相連。
本實用新型的冷卻水并聯(lián)方式的逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置既達到三 效機應(yīng)有的效率，又有一個較低的發(fā)生壓力和溫度，盡可能得從循環(huán)方式上 解決了高壓發(fā)生器中高溫溶液的腐蝕問題和高壓壓力控制方面的問題，是一 種很有價值的三效溴化鋰制冷裝置。
盡管參照實施例對所公開的涉及一種逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置進行了 特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本實用 新型的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本實用新型的范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置，由冷卻塔、吸收器、蒸發(fā)器、高壓發(fā)生器、中壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、高溫溶液熱交換器、中溫溶液熱交換器、低溫溶液熱交換器、冷凝器、泵組、熱源驅(qū)動設(shè)備及連接配管分別連接組成溶液回路、制冷劑回路和冷卻水回路，其特征在于，所述制冷劑回路中高壓發(fā)生器的蒸汽出口依次與中壓發(fā)生器的蒸汽入口、低壓發(fā)生器的蒸汽入口、冷凝器的蒸汽入口連接，中壓發(fā)生器的蒸汽出口依次與低壓發(fā)生器的蒸汽入口、冷凝器的蒸汽入口連接，低壓發(fā)生器蒸汽出口和冷凝器的蒸汽入口連接，冷凝器的制冷劑出口與蒸發(fā)器的制冷劑入口相連，蒸發(fā)器的蒸汽出口與吸收器的蒸汽入口相連；所述溶液回路中吸收器的溶液出口經(jīng)低溫溶液熱交換器與低壓發(fā)生器溶液進口相連，低壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)中溫?zé)峤粨Q器與中壓發(fā)生器溶液進口相連，中壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)高溫溶液熱交換器與高壓發(fā)生器溶液進口相連，高壓發(fā)生器的溶液出口依次經(jīng)高溫溶液熱交換器、中溫溶液熱交換器、低溫溶液熱交換器與吸收器溶液進口相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置，其特征在于， 所述冷卻水回路中冷卻塔的出水端分別與吸收器、冷凝器的冷卻水進水端相連，吸收器和冷凝器的冷卻水出水端分別與冷卻塔的進水端相連，構(gòu)成并聯(lián) 的冷卻水回^各。
專利摘要本實用新型公開了一種逆串聯(lián)三效吸收式制冷裝置，提供一種既可以利用高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫蒸汽在中壓發(fā)生器中加熱中壓發(fā)生器的稀溶液后的部分顯熱，又可以避免存在較大的截流損失，能夠提高對不同品位能量的合理利用，以提高機組熱效率的制冷裝置。溶液回路中吸收器的溶液出口經(jīng)低溫溶液熱交換器與低壓發(fā)生器溶液進口相連，低壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)中溫?zé)峤粨Q器與中壓發(fā)生器溶液進口相連，中壓發(fā)生器溶液出口經(jīng)高溫溶液熱交換器與高壓發(fā)生器溶液進口相連，高壓發(fā)生器的溶液出口依次經(jīng)高溫溶液熱交換器、中溫溶液熱交換器、低溫溶液熱交換器與吸收器溶液進口相連。另外，對制冷劑回路也進行了改進。該制冷裝置機組熱效率相對較高。
文檔編號F25B33/00GK201141713SQ20072009895
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者歡 孫, 江 申, 蘇樹強 申請人:天津商業(yè)大學(xué)