專利名稱：一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及吸收式制冷及吸附式制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種將吸收和吸附相結(jié)合的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
吸收式制冷和吸附式制冷都是由熱能驅(qū)動(dòng)，取代壓縮機(jī)產(chǎn)生高溫高壓蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝、節(jié)流閥膨脹降壓送入蒸發(fā)器產(chǎn)生冷量的制冷系統(tǒng)。在全球用電緊張的時(shí)代，被越來越多的使用在工廠、船舶等存在大量廢熱或燃?xì)飧挥嗟膱?chǎng)合。其中吸收式制冷利用溶液的相平衡原理，對(duì)其加熱或冷卻使溶液表面發(fā)生或吸收制冷劑蒸氣。除了制冷循環(huán)的冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器外，還需要由發(fā)生器、吸收器、溶液泵和節(jié)流閥組成的溶液循環(huán)；為了節(jié)省熱源，常在吸收器和發(fā)生器間加入溶液熱交換器對(duì)濃溶液預(yù)熱、對(duì)稀溶液預(yù)冷。但是直接將冷熱溶液進(jìn)行熱交換會(huì)損失大量熱量，能量品位流失，對(duì)系統(tǒng)效率影響很大，尤其在冷熱源溫差過大的情況下這種影響更為顯著。吸附式制冷利用吸附材料對(duì)制冷劑氣體的吸附作用，采取兩個(gè)或四個(gè)吸附床輪流進(jìn)行加熱脫附和冷卻吸附的辦法進(jìn)行連續(xù)制冷。其缺點(diǎn)在于吸附材料的熱惰性會(huì)使吸附床在加熱或冷卻過后仍然具有保持該溫度的趨勢(shì)，這樣在由脫附轉(zhuǎn)為吸附及其反向過程中會(huì)浪費(fèi)大量熱源和冷卻水，致使系統(tǒng)效率大大低于理論值。綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，一種能夠節(jié)約冷熱源、將能量梯級(jí)利用以保證熱量品質(zhì)的制冷循環(huán)正為人們所需。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，以減少熱源和冷卻水消耗，能夠使不同溫度下的能量完全利用。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括有吸收器和發(fā)生器，以及一對(duì)吸附床，吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發(fā)生器中部；發(fā)生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部；各吸附床的脫附蒸汽管路通入發(fā)生器內(nèi)；各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內(nèi)。具體地，吸收器底部的濃溶液管路經(jīng)由溶液泵通入吸附床的一組盤管；發(fā)生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后，經(jīng)由溶液節(jié)流閥通入吸收器的頂部；濃溶液管路及稀溶液管路中設(shè)有溶液電磁控制閥，各溶液電磁控制閥位于吸附床的進(jìn)出口處；脫附蒸汽管路及吸附蒸汽管路中設(shè)有蒸汽單向閥，各蒸汽單向閥位于吸附床的進(jìn)出口處；[0017]發(fā)生器的頂部與冷凝器連通，冷凝器經(jīng)由蒸發(fā)器接入吸收器內(nèi)；冷凝器與蒸發(fā)器之間經(jīng)由制冷劑節(jié)流閥連通。該吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)去掉傳統(tǒng)吸收式制冷吸收器與發(fā)生器間的溶液熱交換器，換以一對(duì)吸附床代替其功能，并優(yōu)化流程。溶液循環(huán)由發(fā)生器、吸收器、吸附床、蒸汽單向閥、溶液電磁控制閥、溶液泵和節(jié)流閥組成。吸收器的濃溶液出口管路連接一溶液泵，經(jīng)過兩個(gè)吸附床后通入發(fā)生器中部噴淋；發(fā)生器底部稀溶液管路經(jīng)過兩個(gè)吸附床后連接一節(jié)流閥，最后流入吸收器噴淋；吸附床脫附蒸氣管路由單向閥通向發(fā)生器內(nèi)，吸附蒸氣管路則由吸收器上部經(jīng)單向閥連通；每條溶液管路和蒸氣管路在吸附床進(jìn)出口處設(shè)置電磁閥，以完成兩個(gè)吸附床的功能交替。濃溶液在一個(gè)吸附床內(nèi)被脫附過的吸附材料加熱后，進(jìn)入發(fā)生器，被脫附出的蒸氣再次加熱，最后被發(fā)生熱源加熱產(chǎn)生的高溫高壓蒸氣進(jìn)入制冷循環(huán)的冷凝器；濃溶液發(fā) 生后變?yōu)橄∪芤海鹘?jīng)另一個(gè)吸附床被吸附飽和的吸附材料冷卻后，在節(jié)流閥處節(jié)流降壓，由于節(jié)流作用閃發(fā)出一部分蒸氣使稀溶液被再次冷卻，這部分蒸氣進(jìn)入吸收器被分離，剩余稀溶液在吸收器中被冷卻水冷卻，吸收來自蒸發(fā)器中的低溫低壓制冷劑蒸氣重新變?yōu)闈馊芤?；離開吸收器后溶液經(jīng)過溶液泵，使系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行。一個(gè)吸附床處于脫附狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)吸附床處于吸附狀態(tài)。脫附床吸收管路中稀溶液的熱量產(chǎn)生制冷劑蒸氣，直接送入發(fā)生器對(duì)濃溶液余熱；同時(shí)從吸收器分離出的閃發(fā)蒸氣進(jìn)入吸附床被管路中的濃溶液冷卻，被吸附床所吸附。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，稀溶液先后被吸附床和閃發(fā)作用兩次預(yù)冷，濃溶液先后被吸附床和脫附產(chǎn)生的冷劑蒸氣兩次預(yù)熱，這樣使得稀溶液在進(jìn)入吸收器前被逐漸冷卻，濃溶液在進(jìn)入發(fā)生器前被逐漸加熱，其中利用的都是系統(tǒng)內(nèi)部熱量與冷量，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，不僅節(jié)約了發(fā)生熱源和冷卻水量，還使發(fā)生起始點(diǎn)的溶液濃度更高即產(chǎn)生制冷劑蒸氣的純度更高，使吸收起始點(diǎn)的溶液濃度更低即吸收能力更強(qiáng)。本實(shí)用新型提出的吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)將吸收式和吸附式制冷結(jié)合，各取所長(zhǎng)，大幅提高能源利用率、節(jié)省水資源，并且顯著提高制冷系統(tǒng)的能效比。

圖I是本實(shí)用新型提出的吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是常規(guī)吸附式制冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是常規(guī)吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖I所示，本實(shí)用新型提出的吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)包括有發(fā)生器5、吸收器9以及第一吸附床I、第二吸附床2。第一吸附床I及第二吸附床2設(shè)置在發(fā)生器5與吸收器9之間，吸附劑脫附蒸氣閥門和溶液電磁控制閥控制兩個(gè)吸附床輪流進(jìn)行吸附和脫附的過程。例如，當(dāng)?shù)谝晃酱裁摳?，第二吸附床吸附時(shí)，第一脫附蒸汽單向閥3、第二溶液電磁控制閥12、第二吸附溶液?jiǎn)蜗蜷y14、第一稀溶液電磁控制閥15開啟，第二脫附蒸汽單向閥4、第一溶液電磁控制閥11、第一吸附蒸汽單向閥13、第二稀溶液電磁控制閥16關(guān)閉，由發(fā)生器5流出的稀溶液經(jīng)第一稀溶液電磁控制閥15進(jìn)入第一吸附床1，對(duì)其加熱后在溶液節(jié)流閥17處節(jié)流閃發(fā)流向吸收器9，脫附出的蒸氣經(jīng)第一脫附蒸汽單向閥3進(jìn)入發(fā)生器5，過程中稀溶液先后在第一吸附床I和溶液節(jié)流閥17處被兩次預(yù)冷；由吸收器9流出的濃溶液經(jīng)第二溶液電磁控制閥12進(jìn)入第二吸附床2對(duì)其冷卻，使之吸附由第二伺服蒸汽單向閥14流入的節(jié)流閃發(fā)過程中產(chǎn)生的蒸氣，之后濃溶液繼續(xù)進(jìn)入發(fā)生器5，先與脫附出的蒸氣熱交換再被發(fā)生熱源加熱，過程中濃溶液先后在第二吸附床2和發(fā)生器5中部被兩次預(yù)熱。發(fā)生器5中生成的制冷劑蒸氣在冷凝器6中等壓冷凝，經(jīng)過制冷劑節(jié)流閥7進(jìn)入蒸發(fā)器8，吸收被冷介質(zhì)熱量后，被吸收器9中的稀溶液所吸收，完成制冷循環(huán)。溶液循環(huán)中，節(jié)流過程由于閃發(fā)作用產(chǎn)生的蒸氣分流到吸附床中被濃溶液冷卻吸附，降低了吸收其中冷卻水的負(fù)擔(dān)，可以減少冷卻水的消耗，同時(shí)另一個(gè)吸附床脫附出的蒸氣又可以對(duì)濃溶液在被發(fā)生熱源加熱前進(jìn)行預(yù)熱，減少了熱源的需求量。如此，既保證了發(fā)生器產(chǎn)生制冷劑蒸氣的純度，又加強(qiáng)了吸收器的吸收能力，提高了制冷循環(huán)的C0P。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要 求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求1.一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括有吸收器和發(fā)生器，以及一對(duì)吸附床，其特征在于， 吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發(fā)生器中部； 發(fā)生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部； 各吸附床的脫附蒸汽管路通入發(fā)生器內(nèi)； 各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，吸收器底部的濃溶液管路經(jīng)由溶液泵通入吸附床的一組盤管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)生器底部的稀 溶液管路連接吸附床的另一組盤管后，經(jīng)由溶液節(jié)流閥通入吸收器的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，濃溶液管路及稀溶液管路中設(shè)有溶液電磁控制閥，各溶液電磁控制閥位于吸附床的進(jìn)出口處。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，脫附蒸汽管路及吸附蒸汽管路中設(shè)有蒸汽單向閥，各蒸汽單向閥位于吸附床的進(jìn)出口處。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)生器的頂部與冷凝器連通，冷凝器經(jīng)由蒸發(fā)器接入吸收器內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器與蒸發(fā)器之間經(jīng)由制冷劑節(jié)流閥連通。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)，包括有吸收器和發(fā)生器，以及一對(duì)吸附床，吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發(fā)生器中部；發(fā)生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部；各吸附床的脫附蒸汽管路通入發(fā)生器內(nèi)；各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內(nèi)。本實(shí)用新型提出的吸收-吸附制冷循環(huán)系統(tǒng)將吸收式和吸附式制冷結(jié)合，各取所長(zhǎng)，大幅提高能源利用率、節(jié)省水資源，并且顯著提高制冷系統(tǒng)的能效比。
文檔編號(hào)F25B25/00GK202660809SQ20122031487
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者孫文哲, 韓笑生, 繆寶龍, 段龍, 遲翠華 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)