专利名称：竖直管内溴化锂溶液降膜吸收式制冷发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型技术属吸收式制冷领域。
二
背景技术：
传统的溴化锂制冷机主要是用一次能源燃煤产生蒸汽驱动或油、天然气燃烧直接 驱动，可用能的损失很大，从能源利用角度来看很不合理。我国余热、废热资源丰富，且很大 部分是中低温气体余热，若能采用烟气等中低温气体余热直接驱动溴化锂吸收式制冷机， 会具有很高的经济性。 我国工业中烟气余热资源量丰富，节能潜力巨大。由于许多工业生产部门具有大 量的这种余热，而且在生产中往往又需要很多冷量，这就为溴化锂吸收式制冷机组利用余 热制冷提供了契机。随着溴化锂吸收式制冷机组性能的改善和可靠性与寿命的显著提高， 某些工业企业已开始用溴化锂吸收式制冷为车间的空调通风或工艺过程提供冷量，收到了 良好的经济效益与社会效益。 目前工业废热、余热的回收中主要是利用余热产生蒸汽或热水，然后用蒸汽或热 水作为制冷机组发生器的驱动热源。这样就增加了诸如废热锅炉等中间换热设备，目前已 经有少量这方面的研究和实际运用。而直接利用温度不高的烟气作为溴化锂吸收式制冷的 驱动热源的研究和应用目前还尚未见报道。双效机高压发生器内的发生温度在16(TC左右。 单效发生器的发生温度在IO(TC左右。可利用的烟气排放温度一般在200 450°C以上，可 根据情况设计为单效或双效制冷机的驱动热源。 现有的溴化锂制冷机一般使用沉浸式发生器或喷淋式发生器。所谓沉浸式发生 器是指加热管浸没在溴化锂溶液中进行热量交换的发生器。它的主要优点是加热均匀，能 充分利用传热面积，运转安全可靠。然而在管内气体传热系数很低时，不能采用简单效果 又好的加装肋片的方式实现强化传热，导致传热传质性能恶化，整个发生器体积庞大。而 且，采用沉浸式发生器时，静液柱对制冷效果影响巨大。例如，当采用沉浸式发生器，压力为 8kPa，溴化锂溶液浓度为58%，密度为1640kg/m 若发生器液位高度仅为lm时，发生器底 部的溶液压力达到24. 4kPa，其饱和温度达到ll(TC，而气液界面上的溴化锂溶液饱和温度 仅为83t:，液底和液面的饱和温差达到了 27°C，当溶液表面温度达到83t:开始沸腾时，液 面以下相当大部分溶液还处于过冷状态，这将严重影响发生器的传热效果，导致制冷剂产 量、放气范围急剧减小，制冷量大幅减小。这也是目前冷热电联产中的气体余热制冷都先采 用余热锅炉产生水蒸气，然后再用水蒸气来间接驱动溴化锂吸收式制冷机制冷的重要原因 之一。如果传热面积大，垂直方向需布置多排换热管时，一般采用喷淋式发生器。喷淋式发 生器的优点是热质交换性能好，汽泡逸出的阻力小，且不存在静液柱的影响问题。但在传 热系数低时，其喷淋密度较小，传热管很难得到均匀全面润湿，传热面积得不到充分利用， 也会影响传热效果。 因此对于中小型机和用蒸汽、热水这些传热系数高的驱动流体的制冷机可以使用 这两种发生器。对于采用低品位气体热源作为吸收式制冷机的发生器的驱动热源的大型机时，采用使用这两种发生器是不够合理的。三
发明内容针对利用低品位气体热源驱动溴化锂吸收式制冷采用浸没式发生器的传热系数低、静液柱高度对制冷效果影响大的特点，本实用新型提出了采用竖管内溴化锂溶液降膜流动的发生器结构设计。即气体在加装肋片的竖直管外流动，溴化锂溶液在竖管内呈下降薄液膜流动，从而避免了静液柱高度对制冷效果的影响，提高发生器的传热系数，减少设备单位制冷量的体积和重量，大幅提高制冷机组的性能。 为了实现上述创新的目的，本实用新型的技术解决方案提出的降膜发生器主要由以下几部分组成，在上封头上焊接稀溶液进口管接头、制冷剂蒸汽出口接头，上封头和焊有折流板的上管板组成一个稀溶液分配腔室；在上、下管板之间焊接上部装有布膜器的肋片传热管组成驱动热源气体传热流动通道，以及下管板、焊接有浓溶液出口接头的下封头组成的浓溶液出口腔室。它的工作原理是从稀溶液进口接头流入的稀溶液首先进入驱动热源气体的高温端，通过布膜器形成薄的液膜从肋片传热管内的上部依靠重力往下流，在此往下流的过程中吸收在传热管外流动的驱动热源气体放出的热能使溶液发生出制冷剂蒸汽，产生的制冷剂蒸汽顺着管内流出发生器。往下流的稀溶液逐渐变浓，直到流出浓溶液出口接头。稀溶液经过折流板的导向，依次逐排往下排传热管流动。从而实现了驱动热源气体在肋片传热管外流动、溶液在管内由上而下呈薄液膜流动的传热方式，避免了静液柱高度对制冷效果的影响，提高发生器的传热系数。
四
图1是本实用新型发生器的主半剖视图。
图2是本实用新型发生器的俯视阶梯剖视图。
图3是本实用新型发生器装有布膜器的肋片传热管上部的剖视图,在图1-3中 [0012][0013][0014][0015][0016][0017]
1-驱动热源气体进口接头
4_制冷剂蒸汽出口接头
7-肋片传热管
10-下封头
挡板
2_稀溶液进口管接头
5_稀溶液折流板
8-驱动热源气体出口接头11-浓溶液出口接头13-布膜器
3_上封头6_上管板9_下管板12-驱动热源气体
五具体实施方式
以下结合附图予以说明。 竖管内溴化锂溶液降膜吸收式制冷发生器是由在上封头(3)上焊接驱动气体几口接头(D、稀溶液进口管接头(2)、制冷剂蒸汽出口接头(4)和焊有折流板(5)的上管板(6)组成一个稀溶液分配腔室；在上、下管板(6)、 (9)之间焊接的上部装有布膜器(13)的肋片传热管(7)组成的驱动热源气体传热流动通道以及下管板(9)、焊接有浓溶液出口接头(11)的下封头(10)组成的浓溶液出口腔室构成的。从稀溶液进口接头(2)流入的稀溶液首先进入驱动热源气体的高温端，通过布膜器(13)形成薄的液膜从肋片传热管(7)内的上部依靠重力往下流，在此往下流的过程中吸收从驱动热源气体进口接头(1)流入的驱 动热源气体通过肋片传热管(7)放出的热能使溶液发生出制冷剂蒸汽，产生的制冷剂蒸汽 顺着管内流出发生器。往下流的稀溶液逐渐变浓，直到流出浓溶液出口接头(11)。驱动热 源气体流过肋片传热管(7)后从驱动热源气体出口接头(8)流出发生器。上、下管板(6)、 (9)之间焊接的肋片传热管(7)的根数可根据热力设计确定的。肋片传热管(7)上部布膜 器(13)与传热管(7)之间的间隙大小和传热管(7)上部的开孔高度是根据传热量确定的。
权利要求一种竖直管内溴化锂溶液降膜吸收式制冷发生器，由在上封头上焊接稀溶液进口管接头、制冷剂蒸汽出口接头和焊有折流板的上管板组成一个稀溶液分配腔室；在上、下管板之间焊接的上部装有布膜器的肋片传热管组成的驱动热源气体传热流动通道以及下管板、焊接有浓溶液出口接头的下封头组成的浓溶液出口腔室构成的降膜发生器；其特征在于由多根竖直肋片传热管分别焊接于上、下管板之间，每根竖直肋片传热管的上部管内都装有布膜器，实现了驱动热源气体在肋片传热管外流动、溶液在管内由上而下呈薄液膜流动的传热方式。
2. 根据权利要求1所述的竖直管内溴化锂溶液降膜吸收式制冷发生器，其特征在于该 发生器的稀溶液分配腔室内用折流板导向稀溶液依次逐排往下排传热管流动。
专利摘要一种竖直管内溴化锂溶液降膜吸收式制冷发生器，涉及吸收式制冷发生器。由上部的稀溶液分配腔室、下部的浓溶液出口腔室和这两个腔室之间的降膜发生传热管簇组成。实现了传热系数低的气体在加装肋片的传热管外流动传热，溶液在管内以薄液膜由上而下的降膜流动发生传热过程。从而避免了静液柱高度对制冷效果的影响，提高发生器的传热系数，减少设备单位制冷量的体积和重量，大幅提高制冷机组的性能。在低品位气体热源作为吸收式制冷的驱动热源的情况下是非常适用的。
文档编号F25B33/00GK201535596SQ200920207489
公开日2010年7月28日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者杨颖 , 王洋, 石程名 申请人:重庆大学