專利名稱：一種高效低溫吸收式制冷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制冷機，尤其涉及一種高效低溫吸收式制冷機。
背景技術：
隨著社會經(jīng)濟和生產(chǎn)加工技術發(fā)展，冷凍冷藏用制冷機在食品加工、制藥、生 物和化工等行業(yè)得到越來越廣泛應用。現(xiàn)有冷凍冷藏技術所需低溫環(huán)境主要是通過 電驅(qū)動蒸汽壓縮制冷機來獲得的，因而無法禾,生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的余熱^熱。
尤其，隨著化石能源曰益枯竭、地斷境不斷惡化，采用CFC、 HCFC、 HFC紅質(zhì)蒸 汽壓縮制冷機的使用已受到越來越多限制，而以溴化鋰溶液或氨水為工質(zhì)對的吸收 制冷機卻受到更多重視。吸收制冷機可實1!^太陽能、地熱等可再生能源或余熱、 廢熱割氐品位能源有效禾,，所^ffi希嶺工質(zhì)氨或水^t環(huán)境友好的優(yōu)良自然工質(zhì)， 具有節(jié)能和環(huán)im點?？墒?，溴化鋰溶液吸收制冷機的制冷驗在(TC以上，只能用 于空調(diào)領域，而現(xiàn)有的氨水吸收制冷機的制冷M^較低時，效率急劇下降，比如制 冷^在一25'C時C0P約為0. 3。現(xiàn)有吸收制冷機在較低制冷溫度下也難以回收精餾 熱和吸收熱，其節(jié)能效果較差，工作效,低，大大限制其在冷凍冷藏領域推廣使 用。此外，現(xiàn)有的吸收制冷機所采用潛熱儲能技術需設置共3個j纖，系統(tǒng)較為復 雜，實際工作控制要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種高效低溫吸收式制冷機，該制冷機具有簡單可靠的潛熱儲 能系統(tǒng)，會統(tǒng)傭濃溶液回收精餾熱和吸收熱，在較低制冷鵬時可獲得高效率。
為達到上述目的，本發(fā)明所采用技術方案其氨水循環(huán)回路中包括有高溫發(fā)生 器、第二溶液換熱器、溶液節(jié)流閥、低溫吸收器、溶液儲罐、換熱器、精餾器；氨 蒸汽循環(huán)回g飽括有高溫發(fā)生器、精餾器、冷凝器、液氨^SI、回熱器、節(jié)流部件、 蒸發(fā)器、低溫吸收器；在高溫發(fā)生器與精餾器之間設有中低溫發(fā)生器，禾IJ用中低溫 發(fā)生器中設置的第一溶液換熱器和高溫發(fā)生器中的第二溶液換熱器使發(fā)生熱得以回 收；在溶液節(jié)流閥與低溫吸收器之間設置中溫吸收器，利用中溫吸收器內(nèi)設置的換 熱器回收吸收熱，在精餾器內(nèi)設置換熱器利用換熱器回收精餾熱，設置液氨儲罐和 溶液儲罐用以儲存潛能。精餾器內(nèi)設置的換熱器與溶液泵出口連通接收較低驢氨 水濃溶液，回收精餾器內(nèi)氨氣精餾所釋放熱量，換熱器出口濃氨水溶液分為兩支， 一支流AIS餾器內(nèi)填料層作為提餾液，另一支進入中溫吸收器內(nèi)換熱器和中溫吸收
器內(nèi)較高溫度氨水溶液發(fā)生熱交換而回收部分吸收熱，再進入中低溫發(fā)生器，并被
第一溶液換熱器的高溫稀氨水溶液加熱而發(fā)生部分氨水蒸汽；高溫發(fā)生器出口的高 溫,水溶液先進入第一溶液換熱器和中低溫發(fā)生器內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱， 再進入第二溶液換熱器和高溫發(fā)生器內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱后成為較低溫度氨 水稀溶液。
所述液氨儲罐設置在冷凝器出口用以儲存液氨，所述低溫吸收器的出口M溶 液f繊用以儲存氨水溶液，由一個控制閥和節(jié)流部件調(diào)節(jié)控制液謝M的工作狀態(tài)， 由三個控制閥調(diào)節(jié)控制溶液儲罐的工作狀態(tài)；四個控制閥均開啟并使節(jié)流部件的開 度減小，部分液氨aA液氨儲罐儲存，溶液儲罐內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸減少，使系 統(tǒng)處于潛熱儲能工作狀態(tài)；四個控制閥均開啟并使節(jié)流部件的開度增大，液氨儲罐 所儲存液氨體積逐漸減少，溶液儲罐內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸增大，使系統(tǒng)處于由所 儲存潛能提供部分冷量的工作狀態(tài)；其中三個控制閥關閉， 一個控制閥開啟，液氨 儲罐內(nèi)液氨先進入回熱器后經(jīng)節(jié)流部件節(jié)流后進入蒸發(fā)器成為氨蒸汽，再經(jīng)回熱器 換熱后經(jīng)中溫吸收器再進入低溫吸收器而被溶液吸收，溶液儲罐內(nèi)溶液經(jīng)溶液泵直 接送入低溫吸收器吸收氨蒸汽再返回溶液儲罐，液氨儲罐內(nèi)所儲存液氨體積逐漸減 少，溶液儲罐內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸增大，使系統(tǒng)處于所儲存的潛能提供全部冷量 的工作狀態(tài)。
所述中低溫發(fā)生器內(nèi)設置有中低溫加熱器，其所供能源為可再生能源太陽能、 沼氣、地熱或余熱；中低溫發(fā)生器內(nèi)設置有i真料層。
所述高溫發(fā)生器內(nèi)設置有高溫加熱器、±真料層和第二溶液換熱器。 所述中溫吸收器與回熱器 。
本發(fā)明的有益效果是能有效利用可再生能源和低谷低價電能，潛熱儲能系統(tǒng)簡 單可靠，具有高效節(jié)能和運行費用低等優(yōu)點。依靠濃溶液回收全部精餾熱和部分吸 收熱，在蒸發(fā)，一25。C制冷機C0P可達到0. 7以上。中^M^:生器可有效利用太 陽能、地熱、余熱或廢熱，高溫發(fā)生器出口的高溫稀溶液的熱能通過第一溶液換熱 器和第二溶液換熱器獲得最大限度回收，利用低溫吸收器出口的稀溶液先后回收精 餾熱和吸收熱，大大節(jié)省發(fā)生器所需的加熱量，節(jié)能效果顯著。僅通過一個液氨儲 罐和一個溶液儲罐可將低谷時段電能轉(zhuǎn)化為冷量儲存起


附圖為本發(fā)明高效低溫吸收式制冷機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、高溫發(fā)生器，2、中低溫發(fā)生器，3、精餾器，4、冷凝器，5、液氨儲 罐，6、回熱器，7、節(jié)流部件，8、蒸發(fā)器，9、 ^M吸收器，10、中溫吸收器，11、 溶 流閥，12、溶剩讎，13、溶頓，14、高翻卩熱器，15、第二溶液換熱器， 16、中《醮加熱器，17、第一溶液換熱器，18、換熱器，19、換熱器，20、換熱器， 21、 ±真料層，22、 ±真料層，23、 ±真料層，24、 25、 26、 27、控制閥。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明詳細說明。
一種高效低溫吸收式制冷機，由高皿生器1、第一溶液換熱器17、第二溶液 換熱器15、溶 流閥11、中溫吸收器10、低溫吸收器9、溶液 1 12、溶麟 13、換熱器18、換熱器19、精餾器3、中低溫發(fā)生器2組成氨7jC循環(huán)回路；由高溫 發(fā)生器l、中低M^:生器2、 Iftg器3、冷凝器4、液氨^il5、回熱器6、節(jié)流部件 7、蒸發(fā)器8、中溫吸收器IO、低溫吸收器9組成氨循環(huán)回路；在高溫發(fā)生器l與精 餾器3之間設有中f臨發(fā)生器2，高驢生器l內(nèi)的設有高鋤Q熱器14、 ±真料層21 和第二溶液換熱器15，中低皿生器2設有中低溫加熱器16、 ±真料層22和第一溶 液換熱器17，精餾器3設有±真料層23和換熱器18，在溶 流閥11與低溫吸收器 9之間設中溫吸收器10，中溫吸收器10內(nèi)設換熱器19。餘皿13出口的較f&g 氨水濃溶液首先駄換熱器18回收纖器3內(nèi)氨氣離所釋放熱量，換熱器18出 口濃氨水溶液分為兩支， 一支、itAfl^器3內(nèi)±真料層23作為，液，而另一^SA 中溫度吸收器10內(nèi)的換熱器19和中溫吸收器10內(nèi)較高皿氨水溶液發(fā)生熱交換而 回收部分吸收熱，然后再SA中低M^:生器2，并辛，一溶液換熱器17的高溫, 水溶液加熱而發(fā)生部分氨水蒸汽；高皿生器1出口的高溫,水溶液先itA第一 溶液換熱器17和中低,生器2內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱，之后再iSA第二溶液 換熱器15和高溫發(fā)生器1內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱后成為較低驢氨水稀溶液。 利用設置在冷凝器4出口的液氨儲罐5儲存液氨，利用設置在{臨吸收器9出口的 溶液f繊12儲存氨水溶液，由控制閥24和節(jié)流部件7調(diào)節(jié)控制液氨儲罐5內(nèi)液氨 工作狀態(tài)，由控制閥25、控制閥26、控帝胸27調(diào)節(jié)控制溶液麟12內(nèi)溶液工作狀 態(tài)。系統(tǒng)處于潛熱儲能工作狀態(tài)的控制方式為控制閥24、控制閥25、控制閥26、 控帝胸27均開啟并使節(jié)流部件7的開度減小，部分液氨i4A液節(jié)M 5儲存起來， 溶液儲罐12內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸減少；系統(tǒng)處于由所儲存儲能il^部分冷量的工作狀縱制方式為控制閥24、控制閥25、控制閥26、控制閥27均開啟并使節(jié)流 部件7的開度增大，液節(jié)纖5所儲存液氨#^只逐漸^>,溶液麟12內(nèi)所儲存溶 液濃度逐漸增大；系統(tǒng)處于所儲存的潛能提供全部冷量的工作狀態(tài)控制方式為控 制閥24、控制閥26、控制閥27關閉，控制閥25開啟，液氨儲罐5內(nèi)液氨先駄回 熱器6之后，經(jīng)節(jié)流部件7節(jié)流后進入蒸發(fā)器8變成氨蒸汽，再經(jīng)回熱器6換熱后 經(jīng)中溫吸收器10再iJA低溫吸收器9而被溶液吸收，溶液f， 12內(nèi)溶液經(jīng)溶g 13后直接被送入f臨吸收器9吸收氨蒸汽再返回溶液儲罐12，液節(jié)繊5內(nèi)所儲存 液氨體積逐漸減少，溶液儲罐12內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸增大。
制冷機循環(huán)包據(jù)循環(huán)和氨水溶液循環(huán)。氨水濃溶液經(jīng)高溫發(fā)生器1和中低溫 發(fā)生器2加熱產(chǎn)生氨水蒸汽后成為氨水稀溶液。氨循環(huán)過程為氨水蒸汽依次經(jīng)過 氨水高溫發(fā)生器1內(nèi)±真料層21提餾和第二溶液換熱器15換熱，再經(jīng)中低溫發(fā)生器2 內(nèi)土真料層22提餾和第一溶液換熱器17換熱后，經(jīng)精餾器3內(nèi)±真料層23 ,與換熱 器18精餾后變成純度約99. 8%氨蒸汽，再鄉(xiāng)劍冷凝器4、液氮儲罐5和回熱器6后 成為過冷液氨，之后經(jīng)節(jié)流部件7節(jié)流后:iSA蒸發(fā)器8蒸發(fā)，然后iSA中溫吸收器 10和低溫吸收器9被氨水稀溶液吸收。氨水溶液循環(huán)過程為高皿生器l出口氨 水稀溶液依次經(jīng)中fffi^生器2內(nèi)的第一溶液換熱器17換熱、高皿生器1內(nèi)的第 二溶液換熱器15換熱、溶、W 流閥11節(jié)流，再依次m中溫吸收器10刺氐溫吸收 器9吸收氨蒸汽變成氨水濃溶液而iSA溶液儲罐12，之后經(jīng)溶鶴13送AH餾器3 內(nèi)的換熱器18換熱后分為兩支， 一支直接mit^器3，再依靠重力流回中低皿 生器2、高溫發(fā)生器1，而另一支則經(jīng)中溫吸收器10內(nèi)的換熱器19換熱后，再依次 返回中低溫發(fā)生器2、高溫發(fā)生器l，至此，帝嶺機完成一個完整的循環(huán)過程。
權(quán)利要求
1、一種高效低溫吸收式制冷機，其氨水循環(huán)回路中包括有高溫發(fā)生器(1)、第二溶液換熱器(15)、溶液節(jié)流閥(11)、低溫吸收器(9)、溶液儲罐(12)、換熱器(18)、精餾器(3)；氨蒸汽循環(huán)回路包括有高溫發(fā)生器(1)、精餾器(3)、冷凝器(4)、液氨儲罐(5)、回熱器(6)、節(jié)流部件(7)、蒸發(fā)器(8)、低溫吸收器(9)；其特征在于在高溫發(fā)生器(1)與精餾器(3)之間設有中低溫發(fā)生器(2)，利用中低溫發(fā)生器(2)中設置的第一溶液換熱器(17)和高溫發(fā)生器(1)中的第二溶液換熱器(15)使發(fā)生熱得以回收；在溶液節(jié)流閥(11)與低溫吸收器(9)之間設置中溫吸收器(10)，利用中溫吸收器(10)內(nèi)設置的換熱器(19)回收吸收熱，在精餾器(3)內(nèi)設置換熱器(18)利用換熱器(18)回收精餾熱，設置液氨儲罐(5)和溶液儲罐(12)用以儲存潛能；精餾器(3)內(nèi)設置的換熱器(18)與溶液泵(13)出口連通接收較低溫度氨水濃溶液，回收精餾器(3)內(nèi)氨氣精餾所釋放熱量，換熱器(18)出口濃氨水溶液分為兩支，一支流入精餾器(3)內(nèi)填料層(23)作為提餾液，另一支進入中溫吸收器(10)內(nèi)的換熱器(19)和中溫吸收器(10)內(nèi)較高溫度氨水溶液發(fā)生熱交換而回收部分吸收熱，再進入中低溫發(fā)生器(2)，并被第一溶液換熱器(17)的高溫稀氨水溶液加熱而發(fā)生部分氨水蒸汽；所述高溫發(fā)生器(1)出口的高溫稀氨水溶液先進入第一溶液換熱器(17)和中低溫發(fā)生器(2)內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱，再進入第二溶液換熱器(15)和高溫發(fā)生器(1)內(nèi)頂端流下的氨水溶液換熱后成為較低溫度氨水稀溶液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶服的一種高謝,吸收式制冷機，其特征在于戶腿液氨 儲罐(5)設置在冷凝器(4)出口用以儲存液氨，所述低溫吸收器(9)的出口連 通溶剩纖(12)用以儲存氨水溶液，由控制閥(24)和節(jié)流部件(7)調(diào)節(jié)控制液 節(jié)鑼(5)的工作狀態(tài)，由控制閥(25)、 (26)、 (27)調(diào)節(jié)控制溶液{繊(12)的 工作狀態(tài)；控帝胸(24)、 (25)、 (26)、 (27)均開啟并^U流部件(7)的開度減小， 部分液氨SA液氨麟(5)儲存，溶剩纖(12)內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸M^，使 系統(tǒng)處于潛熱儲能工作狀態(tài)；控制閥(24)、 (25)、 (26)、 (27)均開啟并使節(jié)流部 件(7)的開度增大，液氨儲罐(5)所儲存液氨體積逐漸減少，溶液儲罐(12)內(nèi) 所儲存溶液濃度逐漸增大，使系統(tǒng)處于由所儲存潛能^i共部分7令量的工作狀態(tài)；控 制閥(24)、 (26)、 (27)關閉，控制閥(25)開啟，液氨儲罐(5)內(nèi)液氨先iSA回 熱器(6)后經(jīng)節(jié)流部件(7)節(jié)流后SA蒸發(fā)器(8)成為氨蒸汽，再經(jīng)回熱器(6) 換熱后經(jīng)中溫吸收器(10)再JtA低溫吸收器(9)而被溶液吸收，溶衝f^！ (12)內(nèi)溶液經(jīng)溶液泵(13)直接送入低溫吸收器(9)吸收氨蒸汽再返回溶液儲罐(12)， 液氨麟(5)內(nèi)所儲存液氨體積逐漸參，溶液麟(12)內(nèi)所儲存溶液濃度逐漸 增大，使系統(tǒng)處于所儲存的潛能提供全部冷量的工作狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的一種高謝鴯吸收式制冷機，其特征在于戶腿中低溫 發(fā)生器(2)內(nèi)設置有中低ffl口熱器(16)，其所供能源為可再生能源太陽能、沼氣、 地熱或余熱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1戶，的一種高效iffi吸收式制冷禾幾，其特征在于戶，高皿 生器(1)內(nèi)設置有高溫加熱器(14)、 ±真料層(21)和第二溶液換熱器(15)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效低溫吸收式制冷機，其特征在于所述中 低溫發(fā)生器(2)內(nèi)設置有填料層(22)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1戶M的一種高效低溫吸收式帝嶺機，其特征在于戶皿中溫吸 收器(10)與回熱器(6)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高效低溫吸收式制冷機，它是一種利用濃溶液回收精餾熱和吸收熱、潛熱儲能、較低制冷溫度的單級氨水吸收制冷機。在高溫發(fā)生器與精餾器之間設有中低溫發(fā)生器，利用第一溶液換熱器和第二溶液換熱器可使發(fā)生熱得以回收，在溶液節(jié)流閥與低溫吸收器之間設中溫吸收器，利用精餾器內(nèi)所設的換熱器回收精餾熱，利用中溫吸收器內(nèi)所設的換熱器回收吸收熱，利用一個液氨儲罐和一個溶液儲罐儲存潛能。本發(fā)明采取簡單可靠潛熱儲能系統(tǒng)，能有效利用可再生能源和低谷電能，并可獲得-30℃的制冷溫度，具有高效節(jié)能、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，特別適用于食品冷凍冷藏等較低制冷溫度場合。
文檔編號F25B15/02GK101196351SQ20071030002
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者任秀宏, 周西文, 林 王, 雨 王, 談瑩瑩, 郭永輝, 閆曉娜, 馬愛華 申請人:河南科技大學