專利名稱：氨水制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及暖通系統(tǒng)領(lǐng)域，特別地，是一種利用氨水進(jìn)行制冷的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在目前的暖通領(lǐng)域，具有較多的制冷制熱系統(tǒng)，其中最為常用的為熱泵系統(tǒng)，其利用壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)循環(huán)管道內(nèi)制冷劑的物態(tài)變化，從而實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，對(duì)于熱泵系統(tǒng)，由于壓縮機(jī)壓縮制冷劑，使其從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，為一個(gè)強(qiáng)制物態(tài)轉(zhuǎn)化的過程，因此所需壓縮機(jī)功率較大，對(duì)于大型的暖通系統(tǒng)，并不適合，即便采用，也將隨著環(huán)境溫度的變化而出現(xiàn)諸多壓縮機(jī)故障問題。一般情況下，大型工業(yè)暖通系統(tǒng)較多用于制冷，該種制冷系統(tǒng)主要采用吸收式制冷系統(tǒng)，通常有溴化鋰機(jī)組和氨水制冷機(jī)組。關(guān)于目前的氨水制冷機(jī)組，其工作原理大致如下它包括一個(gè)用于蒸發(fā)濃氨水的發(fā)生器，該發(fā)生器與熱源接觸，濃氨水蒸發(fā)后，氨氣經(jīng)氨氣管道流過一冷卻塔進(jìn)行降溫液化(該過程中也可采用壓縮機(jī)加壓，以促進(jìn)液化)，而后使液態(tài)氨在制冷端擴(kuò)容蒸發(fā)，吸走大量熱量，滿足制冷效果，并流入一個(gè)吸收器，另外，所述發(fā)生器中濃氨水蒸發(fā)后，得到的稀氨水亦流入所述吸收器，在該吸收器中，稀氨水吸走氨氣， 得到新的濃氨水，并回流入發(fā)生器，進(jìn)行新一輪循環(huán)；對(duì)于溴化鋰機(jī)組，則是以水作為制冷劑，而以溴化鋰溶液作為吸收劑，其循環(huán)過程與氨水制冷機(jī)組基本相同。上述兩種吸收式制冷系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于必須設(shè)置冷卻塔，按照終態(tài)分析法，可知， 其實(shí)際上是將發(fā)生器端的熱源熱量和制冷端的熱量同時(shí)讓冷卻塔耗散去，這就要求冷卻塔具有較大的散熱能力，因此需要較大的散熱面積，其體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，在制冷劑的液化過程中，一般還需要提供壓縮機(jī)，容易出現(xiàn)故障；再者，由于系統(tǒng)循環(huán)復(fù)雜，涉及到的物態(tài)變化較多(包括蒸發(fā)氣化、液化、吸收溶解)，因此其制冷效果的難以準(zhǔn)確控制，參數(shù)計(jì)算較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氨水制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 體積較小，故障率低，并且便于控制制冷效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該氨水制冷系統(tǒng)包括設(shè)置在低溫源的溶解器、設(shè)置在制冷端的蒸發(fā)器，流入所述蒸發(fā)器內(nèi)的濃氨水經(jīng)蒸發(fā)后得到的氨氣和稀氨水分別通過氨氣輸送管、稀氨水輸送管分別流入所述溶解器內(nèi)進(jìn)行溶解，溶解后形成的濃氨水和氨氣再通過一根回流管流回所述蒸發(fā)器；在所述氨氣管道和稀氨水管道中，均設(shè)有方向?yàn)閺乃稣舭l(fā)器至所述溶解器的循環(huán)加壓泵，且在所述回流管中設(shè)有節(jié)流閥。作為優(yōu)選，所述低溫源為井水源或地源，以提供恒溫源。作為優(yōu)選，所述溶解器與蒸發(fā)器內(nèi)的壓強(qiáng)滿足如下特點(diǎn)在所述循環(huán)加壓泵不工作的情況下，所述溶解器和蒸發(fā)器內(nèi)的壓強(qiáng)平均值等于在所述低溫源溫度下，氨氣在水中的溶解度與壓強(qiáng)之關(guān)系曲線的斜率最大處所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，其中溶解度作為縱坐標(biāo)，壓強(qiáng)作為橫坐標(biāo)；在該情況下，所述加壓循環(huán)泵的功率只需稍加調(diào)整，即可大幅改變所述溶解器和蒸發(fā)器內(nèi)的氨氣溶解與蒸發(fā)速率。作為優(yōu)選，所述節(jié)流閥設(shè)置于所述回流管的近蒸發(fā)器端，從而使所述回流管中保持較高壓強(qiáng)，將蒸發(fā)區(qū)域盡可能限制在所述蒸發(fā)器內(nèi)。本發(fā)明的有益效果在于在該氨水制冷系統(tǒng)中，通過所述加壓循環(huán)泵與節(jié)流閥，調(diào)節(jié)所述溶解器與蒸發(fā)器中的壓強(qiáng)，使溶解器內(nèi)的壓強(qiáng)高于蒸發(fā)器內(nèi)的壓強(qiáng)，從而使溶解器內(nèi)的氨水濃度高于蒸發(fā)器內(nèi)氨水濃度，通過循環(huán)，即可保持溶解器內(nèi)連續(xù)溶解放熱，蒸發(fā)器中連續(xù)蒸發(fā)吸熱，從而可使所述制冷端溫度低于所述低溫源溫度；該系統(tǒng)由于無冷卻塔，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無物態(tài)變化(循環(huán)過程中氨氣的蒸發(fā)與溶解實(shí)際上只是一個(gè)析出與溶解的過程，事實(shí)上，液氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)僅為-33°C )，因此循環(huán)泵功率要求低，因此故障率亦低，另外，由于其物態(tài)循環(huán)簡(jiǎn)單，便于準(zhǔn)確控制其制冷效果。


圖1是本氨水制冷系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本氨水制冷系統(tǒng)中，內(nèi)部平均壓強(qiáng)最優(yōu)點(diǎn)的選取示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明在圖1、圖2所示的實(shí)施例中，該氨水制冷系統(tǒng)包括設(shè)置在低溫源的溶解器2、設(shè)置在制冷端的蒸發(fā)器1，流入所述蒸發(fā)器1內(nèi)的濃氨水經(jīng)蒸發(fā)后得到的氨氣和稀氨水分別通過氨氣輸送管31、稀氨水輸送管32分別流入所述溶解器2內(nèi)進(jìn)行溶解，溶解后形成的濃氨水和氨氣再通過一根回流管30流回所述蒸發(fā)器1，該系統(tǒng)的循環(huán)流動(dòng)方向如圖1中箭頭方向所示；在所述氨氣管道31和稀氨水管道32中，均設(shè)有方向?yàn)閺乃稣舭l(fā)器1至所述溶解器2的循環(huán)加壓泵4，且在所述回流管30中設(shè)有節(jié)流閥5。上述的氨水制冷系統(tǒng)，所述低溫源為井水源或地源，由于井水溫度或地下土壤溫度較為恒定，因此，以此為低溫源，可以保持長(zhǎng)久低溫。上述的氨水制冷系統(tǒng)，所述節(jié)流閥5設(shè)置于所述回流管30的近蒸發(fā)器1端，從而使所述回流管30中保持較高壓強(qiáng)，將蒸發(fā)區(qū)域盡可能限制在所述蒸發(fā)器1內(nèi)，以使吸熱過程限制于蒸發(fā)器1。上述的氨水制冷系統(tǒng)，所述溶解器2與蒸發(fā)器1內(nèi)的壓強(qiáng)滿足如下特點(diǎn)在所述循環(huán)加壓泵4不工作的情況下，所述溶解器2和蒸發(fā)器1內(nèi)的壓強(qiáng)平均值等于在所述低溫源溫度下，氨氣在水中的溶解度與壓強(qiáng)之關(guān)系曲線的斜率最大處所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，其中溶解度作為縱坐標(biāo)，壓強(qiáng)作為橫坐標(biāo)；該特點(diǎn)如圖2的所示，在圖2所示坐標(biāo)系中，若氨氣在低溫源溫度下，溶解度與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線為圖2中所示曲線，則在該曲線上必然可以找到一點(diǎn)，其斜率，亦即變化率最大，如圖2中的H點(diǎn)，以該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，作為在所述循環(huán)加壓泵4不工作的情況下，所述溶解器2和蒸發(fā)器1內(nèi)的壓強(qiáng)平均值，這樣，所述加壓循環(huán)泵4稍微加壓，則溶解器2內(nèi)的壓強(qiáng)略微提高，由于整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為封閉系統(tǒng)，因此蒸發(fā)器1內(nèi)的壓強(qiáng)將略微減小，由于H點(diǎn)處的溶解度變化率最大，因此，此時(shí)溶解器2內(nèi)的溶解度將大幅提高， 蒸發(fā)器1內(nèi)的溶解度將大幅減小，亦即大幅提高所述溶解器2和蒸發(fā)器1內(nèi)的氨氣溶解與蒸發(fā)速率，從而實(shí)現(xiàn)較好的熱轉(zhuǎn)移效果。需要指出的是，為了使該設(shè)計(jì)具有足夠優(yōu)越的技術(shù)效果，應(yīng)當(dāng)盡可能使所述制冷端與低溫源保持較為接近的溫度，以使氨氣在制冷端溫度下和在低溫源溫度下的溶解度曲線趨于相同；即便如此，所述H點(diǎn)亦只是一個(gè)近似值，實(shí)際上低溫源的溫度也存在較小的變化，然而，不管如何，實(shí)際的H點(diǎn)只需較為接近理想H點(diǎn)即可。 鑒于此，該系統(tǒng)用于將地底低溫轉(zhuǎn)移至室內(nèi)，為夏季提供陰涼環(huán)境，具有極佳效果。在該氨水制冷系統(tǒng)中，通過所述加壓循環(huán)泵4與節(jié)流閥5，調(diào)節(jié)所述溶解器2與蒸發(fā)器中1的壓強(qiáng)，使溶解器2內(nèi)的壓強(qiáng)高于蒸發(fā)器1內(nèi)的壓強(qiáng)，從而使溶解器2內(nèi)的氨水濃度高于蒸發(fā)器1內(nèi)氨水濃度，通過循環(huán)，即可保持溶解器2內(nèi)連續(xù)溶解放熱，蒸發(fā)器1中連續(xù)蒸發(fā)吸熱，從而可使所述制冷端溫度低于所述低溫源溫度；該系統(tǒng)由于無冷卻塔，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無物態(tài)變化(循環(huán)過程中氨氣的蒸發(fā)與溶解實(shí)際上只是一個(gè)析出與溶解的過程， 事實(shí)上，液氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)僅為_33°C )，因此循環(huán)泵功率要求低，因此故障率亦低，另外，由于其物態(tài)循環(huán)簡(jiǎn)單，便于準(zhǔn)確控制其制冷效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氨水制冷系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置在低溫源的溶解器O)、設(shè)置在制冷端的蒸發(fā)器(1)，流入所述蒸發(fā)器(1)內(nèi)的濃氨水經(jīng)蒸發(fā)后得到的氨氣和稀氨水分別通過氨氣輸送管(31)、稀氨水輸送管(3 分別流入所述溶解器O)內(nèi)進(jìn)行溶解，溶解后形成的濃氨水和氨氣再通過一根回流管(30)流回所述蒸發(fā)器(1)；在所述氨氣管道(31)和稀氨水管道(3 中，均設(shè)有方向?yàn)閺乃稣舭l(fā)器(1)至所述溶解器( 的循環(huán)加壓泵G)，且在所述回流管(30)中設(shè)有節(jié)流閥(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制冷系統(tǒng)，其特征在于所述低溫源為井水源或地源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氨水制冷系統(tǒng)，其特征在于所述溶解器(2) 與蒸發(fā)器(1)內(nèi)的壓強(qiáng)滿足如下特點(diǎn)在所述循環(huán)加壓泵(4)不工作的情況下，所述溶解器 (2)和蒸發(fā)器(1)內(nèi)的壓強(qiáng)平均值等于在所述低溫源溫度下，氨氣在水中的溶解度與壓強(qiáng)之關(guān)系曲線的斜率最大處所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，其中溶解度作為縱坐標(biāo)，壓強(qiáng)作為橫坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制冷系統(tǒng)，其特征在于所述節(jié)流閥(5)設(shè)置于所述回流管(30)的近蒸發(fā)器(1)端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氨水制冷系統(tǒng)，屬于暖通系統(tǒng)領(lǐng)域，包括設(shè)置在低溫源的溶解器、設(shè)置在制冷端的蒸發(fā)器，流入所述蒸發(fā)器內(nèi)的濃氨水經(jīng)蒸發(fā)后得到的氨氣和稀氨水分別通過氨氣輸送管、稀氨水輸送管分別流入所述溶解器內(nèi)進(jìn)行溶解，溶解后形成的濃氨水和氨氣再通過一根回流管流回所述蒸發(fā)器；在所述氨氣管道和稀氨水管道中，均設(shè)有方向?yàn)閺乃稣舭l(fā)器至所述溶解器的循環(huán)加壓泵，且在所述回流管中設(shè)有節(jié)流閥。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，故障率低，并且便于控制制冷效果。
文檔編號(hào)F25B15/04GK102368007SQ201110269649
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者馬根昌 申請(qǐng)人:蘇州市倫琴工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司