专利名称：氨制冷系统收集余热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氨制冷系统收集余热装置，系统由冷却塔组、热泵机组、管路 及相应管道设备构成。具体讲就是在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机 组，冷却塔组到热泵机组蒸发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出 口到冷却塔组设置冷却水管路，以此实现降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热， 返用于生产或生活装置。
背景技术：
随着科技和经济的发展，空调和热泵应用越来越广，技术越来越成熟，但在市场应 用当中，也存在出一些问题，比如(1)制冷机往往只考虑制冷过程，附产的热量要设置一套散热系统排热，不仅投入 大，占用额外空间，而且运行费用高，夏季造成热污染，浪费水资源等。(2)热泵往往只考虑制热过程，附产冷量不易收集利用。水源热泵受环境条件限制 大，空气源热泵在北方冬季效率低而且易结霜，多数情况下热源造价和排冷造价较高，既浪 费冷量又不利推广。(3)现有工业氨制冷系统夏季制冷时，冷却塔负荷大，压缩机工作压力高，制冷能 效比低。根据上述情况，发明人构思如下一个新的系统在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸 发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水 管路，以此实现降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，返用于生产或生活装置。根据申请人所知，目前还没有这样一种的设备或系统在市场上出现和应用。
发明内容在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸 发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水 管路，以此实现降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，返用于生产或生活装置。本实用新型的技术方案如下在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸 发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水管路。本实用新型特征是热泵机组数量多于一台时，可以设置为并联方式。本实用新型特征是热泵机组数量多于一台且集热温度要求高时，可以设置为串联 方式。本实用新型特征是循环泵根据具体情况可以设置在冷却水管路上。本实用新型特征是在主要设备之间的管路上，可以增设水箱、膨胀罐、泵、管件 、阀门等常规配件。所谓冷却塔组，是指一台冷却塔或多台冷却塔联用的冷却设备。本实用新型的有益效果(1)、由于热泵机组 蒸发器吸热和压缩氨气放热的冷热互补效应，所以装置在节能 的前提下，冷却塔氨气深度降温和热泵深度制热。热能和冷能都能得到有效利用。(2)、压缩机工作温度降低，效率提高，功耗减少。(3)、与单纯热泵比，不需要依赖环境热源条件，系统简化，投资降低，能效比提高。
图1 单台热泵组成的氨制冷系统收集余热装置。图2 两台热泵并联采热的氨制冷系统收集余热装置。图3 两台热泵机组串联的氨制冷系统收集余热装置。图4 两台热泵串联，然后双双并联采热的氨制冷系统收集余热装置。图中1、氨气进口管2、液氨回流管3、冷却塔组4、冷却水管路5、排热管路6、循环泵7、热泵(初级热泵)8、热泵蒸发器(初级热泵蒸发器)9、热泵冷凝器(初级热泵冷凝器)10、中温流体入口管11、热流体出口管12、二级排热管路13、二级循环管路14、二级循环泵15、膨胀罐17、二级热泵18、二级热泵蒸发器19、二级热泵冷凝器
具体实施方式
在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸 发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水管路。根据公知的原理氨制冷时，氨气通过压缩机压缩升温后送至冷却塔降温冷凝，然后送去冷冻区汽 化吸热，实现制冷目的；汽化后的氨气返回压缩机重新压缩。制热剂在热泵机组内完成“压缩——冷凝——节流——蒸发——压缩”循环，从蒸 发器吸热，在冷凝器放热生产热流体。传统工艺当中，压缩后的氨气通过冷却塔中盘管(列管)，靠喷淋泵抽取冷却塔蓄 水槽冷却水喷淋在盘管(列管)表面进行冷却降温，变成液氨回流到储氨罐。喷淋水吸收 氨气热量，部分蒸发散热，部分落入冷却塔蓄水槽循环使用。本实用新型与传统工艺不同的地方在于冷却塔蓄水槽的水首先经过热泵蒸发 器壳程降温后靠循环泵直接打返至冷却塔顶喷淋口(或先至蓄水槽再由喷淋泵送至喷淋 口)，降温冷却水喷撒在盘管(列管)表面对管内氨气冷却降温后落入冷却塔蓄水槽循环使用；中温流体经过热泵冷凝器，吸收带热冷却水的热量后，变成热流体送出，达到采热的目 的。附图中，所述“中温流体”、“热流体”、“载热流体”、“载冷流体”可以是水、空气、或 者其它汽、液态物质。下面结合具体实施例，对本实用新型的具体实施方式
进行说明实施例1 单台热泵组成的氨制冷系统收集余热装置。见附图1。热氨气从氨气进口管1进入冷却塔组3的冷却盘管(列管)，经冷却降温变成冷液 氨从液氨回流管2流出。冷却塔组3各蓄水槽的带热冷却水经排热管路5进入热泵蒸发器8壳程，被热泵 7吸热降温后靠循环泵6直接打返至冷却塔组3各顶部喷淋口(或先至蓄水槽再由喷淋泵 送至喷淋口)，降温冷却水喷撒在冷却塔组3的各冷却盘管(列管)表面对管内氨气冷却降 温后落入冷却塔组3各蓄水槽循环使用。中温流体经中温流体入口管10进入热泵冷凝器9壳程，吸收带热冷却水的热量 后，变成热流体经热流体出口管11送出，达到采热的目的。热泵制热原理是公知的，在此就不赘述。实施例2 两台热泵并联采热的氨制冷系统收集余热装置。见附图2。当一台热泵机组不能满足工艺负荷要求时，或者需要有一台机组备用时采取这一方案。氨气冷凝、热泵机组工作和冷却水循环工作流程、原理同实施例1。所不同的是带热冷确水经排热管路5 —分为二，分别进入两台热泵蒸发器8放 热，降温冷却水自两台热泵蒸发器8之后合二为一，经冷却水管路4返回冷却塔组3 ；中温 流体经中温流体入口管10 —分为二，分别进入两台热泵冷凝器9吸热，热流体自两台热泵 冷凝器9之后合二为一，经热流体出口管11送出。三台或更多热泵机组并联以此类推。实施例3 两台热泵机组串联的氨制冷系统收集余热装置。见附图3。当工艺要求热流体出口温度较高时或者带热冷却水与热流体温差较大时采取这
一方案。氨气冷凝、初级热泵机组工作和冷却水循环工作流程、原理同实施例1。其装置流程有所不同，增加了二级热泵机组17、二级循环泵14、膨胀罐15、二级排 热管路12、排冷管路13。装置工作流程、原理如下热氨气从氨气进口管1进入冷却塔组3的冷却盘管(列管)，经冷却降温变成冷液 氨从液氨回流管2流出。冷却塔组3各蓄水槽的带热冷却水经排热管路5进入初级热泵蒸发器8壳程，被 初级热泵7吸热降温后靠循环泵6直接打返至冷却塔组3各顶部喷淋口(或先至蓄水槽再 由喷淋泵送至喷淋口)，降温冷却水喷撒在冷却塔组3的各冷却盘管(列管)表面对管内氨 气冷却降温后落入冷却塔组3各蓄水槽循环使用。从初级热泵冷凝器9出来的载热流体经二级排热管路12送入二级热泵蒸发器18， 释放热量后变成载冷流体，经二级排冷管路13返回初级热泵冷凝器9壳程并构成循环。循环动力依靠二级循环泵14。循环管路上设置膨胀罐15以保证压力稳定。中温流体经中温流体入口管10进入二级热泵冷凝器19壳程，吸收载热流体的热 量后，变成较高温度的热流体经热流体出口管11送出，达到采热的目的。二级热泵17对初级热泵7排出的载热流体进行再次提温，使得热流体的温度相对 提高，或者热流体与带热冷却水的温差加大。三级或更多级热泵串联以此类推。实施例4 两台热泵串联，然后双双并联采热的氨制冷系统收集余热装置。见附图 4。当工艺要求热流体出口温度较高或者要求带热冷却水与热流体温差较大，同时采 热负荷较大，两台热泵机组串联不能满足工艺负荷要求时，或者需要有机组备用时采取这
一方案。氨气冷凝、热泵机组工作和冷却水循环工作流程、原理同实施例1。单路串联的两台热泵机组工作原理同实施例3。将单路串联的两台热泵机作为一个深度制热的热泵组考虑，则这一方案的工作原 理同实施例2。更多热泵机组的组合装置以此类推。
权利要求一种氨制冷系统收集余热装置，其特征是在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水管路。
2.根据权利要求1所述的氨制冷系统收集余热装置其特征是热泵机组数量多于一台 时，可以设置为并联方式。
3.根据权利要求1所述的氨制冷系统收集余热装置其特征是热泵机组数量多于一台 且集热温度要求高时，可以设置为串联方式。
4.根据权利要求1所述的氨制冷系统收集余热装置其特征是循环泵根据具体情况可 以设置在冷却水管路上。
5.根据权利要求1所述的氨制冷系统收集余热装置其特征是在主要设备之间的管路 上，可以增设水箱、膨胀罐、泵、管件、阀门等常规配件。
专利摘要一种氨制冷系统收集余热装置，系统由冷却塔组、热泵机组、管路及相应管道设备构成。具体讲就是在传统的氨制冷系统冷却塔组之后设置若干个热泵机组，冷却塔组到热泵机组蒸发器之间设置排热管路，管路上设有循环泵；热泵机组蒸发器出口到冷却塔组设置冷却水管路，以此实现降低冷却塔工作负荷，部分回收制冷机组副产热，返用于生产或生活装置。
文档编号F25B29/00GK201599989SQ201020124930
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者吕瑞强 申请人:吕瑞强