专利名称：三效吸附制冷循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷空调技术领域的热力学系统，尤其是一种三效吸附制冷循环系统。
背景技术：
随着能源危机和环境污染等问题的加剧，节能环保产品受到了社会的关注和青睐。吸附制冷系统是基于吸附过程和相变过程构建的热力学循环，通过热能和吸附势能、相变势能的转化，利用热驱动实现制冷效果。吸附系统所采用工质为天然材料，并可以很好结合在余热回收等场合，因此是一种绿色、环保的节能产品。但是，目前的吸附制冷系统不具有在单次高温热量输入，多次输出低温冷量的特点，或采用多次热量回收过程，导致系统运行可靠性和效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决了传统吸附式制冷循环系统在单次高温热量输入条件下，不能连续多次输出冷量的的技术问题。本发明提供一种基于吸附过程和相变过程，能够在单次高温热源输入时，连续多次输出冷量的三效吸附制冷循环系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种三效吸附制冷循环系统，其主要包括管路连接的内部设有第一固体吸附剂的第一反应器、内部设有第二固体吸附剂的第二反应器、内部设有第三固体吸附剂的第三反应器、蒸发器冷凝器、第一热源、第二热源、第三热源；所述的第一反应器和蒸发器之间的管路上设有第一气体调节阀，蒸发器和冷凝器之间的管路上设有节流阀，所述的冷凝器和第二反应器之间的管路上设有第二气体调节阀，第二反应器和第一反应器之间的管路上设有第三气体调节阀，所述的第三反应器和蒸发器之间的管路上设有第四气体调节阀；所述的冷凝器和第三反应器之间的管路上设有第五气体调节阀；设于第一反应器内部的第一加热及冷却管道与第一热源连接成循环回路， 且之间的管路上设有第一流体控制阀和第二流体控制阀；设于蒸发器内部的蒸发管道与第一热源连接成循环回路；设于第二反应器内部的第二加热及冷却管道与第二热源连接成循环回路，且之间的管路上设有第五流体控制阀和第六流体控制阀；设于冷凝器内部的冷凝管道与第二热源连接成循环回路；所述的第一加热及冷却管道与第二热源连接成循环回路，且之间的管路上设有第三流体控制阀和第四流体控制阀；设于第三反应器内部的第三加热及冷却管道与第三热源连接成循环回路，且之间的管路上设有第九流体控制阀和第十流体控制阀；所述的第二加热及冷却管道与所述的第三加热及冷却管道连接成循环回路， 且之间的管路上设有第七流体控制阀和第八流体控制阀；在系统中充注有所述的气体吸附质。作为优选，所述的第一反应器、第二反应器和第三反应器为釜式反应器、球式反应器、柱形反应器、管式反应器、循环床或流化床。具体地，所述的第一热源的温度低于第二热源的温度，第二热源的温度低于第三热源的温度；所述的第一热源为低温盐水、冰浆或CHS溶液；所述的第二热源为空气、环境水或土壤；所述的第三热源为太阳能集热器、锅炉、蒸汽或电加热器。具体地，所述的第三热源为三效吸附制冷循环系统的驱动热源。具体地，所述的第一固体吸附剂、第二固体吸附剂和第三固体吸附剂为金属卤化物、金属氧化物或金属氢化物；在相同气体吸附质压力的稳态条件下，所述的第一固体吸附剂的温度低于第二固体吸附剂的温度，第二固体吸附剂的温度低于第三固体吸附剂的温度。作为优选，所述的气体吸附质为氨、氢气、水、二氧化碳或甲醇。作为优选，所述的蒸发器和冷凝器为板式换热器、管翅式换热器、管壳式换热器或套管式换热器。作为优选，所述的节流阀为热力膨胀阀、U型管、毛细管或电磁膨胀阀。作为优选，所述的第一气体调节阀、第二气体调节阀、第三气体调节阀、第四气体调节阀和第五气体调节阀为针阀、蝶阀或球阀；所述的第一流体控制阀、第二流体控制阀、 第三流体控制阀、第四流体控制阀、第五流体控制阀、第六流体控制阀、第七流体控制阀、第八流体控制阀、第九流体控制阀和第十流体控制阀为针阀、蝶阀或球阀；所述的第一气体调节阀、第二气体调节阀、第三气体调节阀、第四气体调节阀、第五气体调节阀、第一流体控制阀、第二流体控制阀、第三流体控制阀、第四流体控制阀、第五流体控制阀、第六流体控制阀、第七流体控制阀、第八流体控制阀、第九流体控制阀和第十流体控制阀为气动阀门、电动阀门或手动阀门。本发明的有益效果是该三效吸附制冷循环系统在单次高温热量输入下，输出三次低温冷量，可实现连续制冷，提高系统性能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1为本发明三效吸附制冷循环系统的示意图。图2为本发明三效吸附制冷循环系统的第一阶段运行过程示意图。图3为本发明三效吸附制冷循环系统的第二阶段运行过程示意图。图中1、第一反应器，2、第一气体调节阀，3、蒸发器，4、节流阀，5、冷凝器，6、第二气体调节阀，7、第二反应器，8、第三气体调节阀，9、第三反应器，10、第四气体调节阀，11、第五气体调节阀，12、第一加热及冷却管道，13、第二加热及冷却管道，14、第三加热及冷却管道，15、第一流体控制阀，16、第一热源，17、第二流体控制阀，18、第三流体控制阀，19、第二热源，20、第四流体控制阀，21、第五流体控制阀，22、第六流体控制阀，23、第七流体控制阀， 24、第八流体控制阀，25、第九流体控制阀，26、第三热源，27、第十流体控制阀，28、冷凝管道，29、蒸发管道，30、第一固体吸附剂，31、第二固体吸附剂，32、第三固体吸附剂，33、气体吸附质
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例一如图1所示的本发明三效吸附制冷循环系统的实施例一，其主要包括管路连接的内部设有第一固体吸附剂30的第一反应器1、内部设有第二固体吸附剂31的第二反应器 7、内部设有第三固体吸附剂32的第三反应器9、蒸发器3、冷凝器5、第一热源16、第二热源 19、第三热源26 ；第一反应器1和蒸发器3之间的管路上设有第一气体调节阀2，蒸发器3 和冷凝器5之间的管路上设有节流阀4，冷凝器5和第二反应器7之间的管路上设有第二气体调节阀6，第二反应器7和第一反应器1之间的管路上设有第三气体调节阀8，第三反应器9和蒸发器3之间的管路上设有第四气体调节阀10 ；冷凝器5和第三反应器9之间的管路上设有第五气体调节阀11 ；设于第一反应器1内部的第一加热及冷却管道12与第一热源16连接成循环回路，且之间的管路上设有第一流体控制阀15和第二流体控制阀17 ；设于蒸发器3内部的蒸发管道29与第一热源16连接成循环回路；设于第二反应器7内部的第二加热及冷却管道13与第二热源19连接成循环回路，且之间的管路上设有第五流体控制阀21和第六流体控制阀22 ；设于冷凝器5内部的冷凝管道28与第二热源19连接成循环回路；第一加热及冷却管道12与第二热源19连接成循环回路，且之间的管路上设有第三流体控制阀18和第四流体控制阀20 ；设于第三反应器9内部的第三加热及冷却管道14与第三热源26连接成循环回路，且之间的管路上设有第九流体控制阀25和第十流体控制阀 27 ；第二加热及冷却管道13与第三加热及冷却管道14连接成循环回路，且之间的管路上设有第七流体控制阀23和第八流体控制阀24 ；在系统中充注有气体吸附质33。第一反应器1、第二反应器7和第三反应器9为釜式反应器、球式反应器、柱形反应器、管式反应器、循环床或流化床。第一热源16的温度低于第二热源19的温度，第二热源19的温度低于第三热源26 的温度；第一热源16为低温盐水、冰浆或CHS溶液；第二热源19为空气、环境水或土壤；第三热源26为太阳能集热器、锅炉、蒸汽或电加热器。第三热源26为三效吸附制冷循环系统的驱动热源。第一固体吸附剂30、第二固体吸附剂31和第三固体吸附剂32为金属卤化物、金属氧化物或金属氢化物；在相同气体吸附质33压力的稳态条件下，第一固体吸附剂30的温度低于第二固体吸附剂31的温度，第二固体吸附剂31的温度低于第三固体吸附剂32的温度。气体吸附质33为氨、氢气、水、二氧化碳或甲醇。蒸发器3和冷凝器5为板式换热器、管翅式换热器、管壳式换热器或套管式换热
ο节流阀4为热力膨胀阀、U型管、毛细管或电磁膨胀阀。第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第三气体调节阀8、第四气体调节阀10和第五气体调节阀11为针阀、蝶阀或球阀；第一流体控制阀15、第二流体控制阀17、第三流体控制阀18、第四流体控制阀20、第五流体控制阀21、第六流体控制阀22、第七流体控制阀23、 第八流体控制阀24、第九流体控制阀25和第十流体控制阀27为针阀、蝶阀或球阀；第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第三气体调节阀8、第四气体调节阀10、第五气体调节阀11、 第一流体控制阀15、第二流体控制阀17、第三流体控制阀18、第四流体控制阀20、第五流体控制阀21、第六流体控制阀22、第七流体控制阀23、第八流体控制阀24、第九流体控制阀25和第十流体控制阀27为气动阀门、电动阀门或手动阀门。本实施例中，系统中充注的气体吸附质33为氨，第一反应器1中填充的第一固体吸附剂30为BaCl2，第二反应器7中填充的第二固体吸附剂31为PbCl2，第三反应器9中填充的第三固体吸附剂32为CuCl2。第一热源16为CHS溶液，温度为10°C。第二热源19为空气，温度为30°C。第三热源26为蒸汽，温度为250°C。本实施例的操作过程具体如下如图2所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第一阶段运行过程，第一阶段开启第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10，关闭第三气体调节阀8、第五气体调节阀11。开启第三流体控制阀18、第四流体控制阀20，关闭第一流体控制阀15、第二流体控制阀17。开启第七流体控制阀23、第八流体控制阀24，关闭第五流体控制阀21、 第六流体控制阀22、第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，蒸发器3中的低温低压液体制冷剂在第一反应器1中的第一固体吸附剂30 和第三反应器9中的第三固体吸附剂32的吸附作用下发生相变，产生的气体吸附质33分别通过第一气体调节阀2进入第一反应器1被第一固体吸附剂30吸附，通过第四气体调节阀10进入第三反应器9被第三固体吸附剂32吸附。第二热源19依次通过第三流体控制阀18、第一加热及冷却管道12和第四流体控制阀20，冷却第一反应器1，使第一固体吸附剂 30处于吸附状态。第三反应器9中的第三固体吸附剂32所产生的吸附热依次通过第三加热及冷却管道14、第七流体控制阀23、第二加热及冷却管道13和第八流体控制阀24到达第二反应器7中，成为解吸热，使第二固体吸附剂31处于解吸状态，解吸出的气体吸附质33 通过第二气体调节阀6进入冷凝器5换热，并通过冷凝管道28向第二热源19散热，冷却成液态的制冷剂流经节流阀4成为低温低压制冷剂进入蒸发器3。在此过程中，制冷剂相变吸收蒸发器3中的蒸发管道29中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过蒸发器3中的蒸发管道29向第一热源16输出。如图3所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第二阶段运行过程，第二阶段开启第三气体调节阀8、第五气体调节阀11，关闭第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10。开启第一流体控制阀15、第二流体控制阀17，关闭第三流体控制阀18、第四流体控制阀20。开启第五流体控制阀21、第六流体控制阀22，关闭第七流体控制阀23、 第八流体控制阀24。开启第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，第三热源26依次通过第九流体控制阀25、第三加热及冷却管道14和第十流体控制阀27向第三反应器9提供解吸热，使第三固体吸附剂32处于解吸状态，从第三反应器9解吸出来的气体吸附质33通过第五气体调节阀11到达冷凝器5，与冷凝器5内的传热流体交换热量，通过冷凝管道28向第二热源19散热。第二热源19依次通过第五流体控制阀21、第二加热及冷却管道13和第六流体控制阀22冷却第二反应器7，使第二固体吸附剂31处于吸附状态。与此同时，第一热源16依次通过第一流体控制阀15、第一加热及冷却管道12和第二流体控制阀17向第一反应器1提供解吸热，使第一固体吸附剂30处于解吸状态。在此过程中，第一吸附剂30的解吸过程吸收第一加热及冷却管道12中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过第一反应器1中的第一加热及冷却管道12向第一热源16 输出。第一反应器1通过第三气体调节阀8和第二反应器7连接，第一吸附剂30解吸出的气体吸附质33被第二吸附剂31吸附。第三吸附剂32解吸出的气体吸附质33与冷凝器5内的传热流体交换热量后冷凝成液态，同时经过节流阀4，成为低温低压的液态制冷剂进入蒸发器3。第一阶段与第二阶段循环交替，实现了系统在单次高温热量输入时的三次低温冷
量输出°实施例二 如图1所示的本发明三效吸附制冷循环系统的实施例二，本实施例的系统结构和实施例一相同，系统中充注的气体吸附质33为氨，第一反应器1中填充的第一固体吸附剂 30为PbCl2，第二反应器7中填充的第二固体吸附剂31为MnCl2，第三反应器9中填充的第三固体吸附剂32为NiCl2。第一热源16为低温盐水，温度为0°C。第二热源19为空气，温度为30°C。第三热源26为锅炉，温度为350°C。本实施例的操作过程具体如下如图2所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第一阶段运行过程，第一阶段开启第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10，关闭第三气体调节阀8、第五气体调节阀11。开启第三流体控制阀18、第四流体控制阀20，关闭第一流体控制阀15、第二流体控制阀17。开启第七流体控制阀23、第八流体控制阀24，关闭第五流体控制阀21、 第六流体控制阀22、第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，蒸发器3中的低温低压液体制冷剂在第一反应器1中的第一固体吸附剂30 和第三反应器9中的第三固体吸附剂32的吸附作用下发生相变，产生的气体吸附质33分别通过第一气体调节阀2进入第一反应器1被第一固体吸附剂30吸附，通过第四气体调节阀10进入第三反应器9被第三固体吸附剂32吸附。第二热源19依次通过第三流体控制阀18、第一加热及冷却管道12和第四流体控制阀20，冷却第一反应器1，使第一固体吸附剂 30处于吸附状态。第三反应器9中的第三固体吸附剂32所产生的吸附热依次通过第三加热及冷却管道14、第七流体控制阀23、第二加热及冷却管道13和第八流体控制阀24到达第二反应器7中，成为解吸热，使第二固体吸附剂31处于解吸状态，解吸出的气体吸附质33 通过第二气体调节阀6进入冷凝器5换热，并通过冷凝管道28向第二热源19散热，冷却成液态的制冷剂流经节流阀4成为低温低压制冷剂进入蒸发器3。在此过程中，制冷剂相变吸收蒸发器3中的蒸发管道29中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过蒸发器3中的蒸发管道29向第一热源16输出。如图3所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第二阶段运行过程，第二阶段开启第三气体调节阀8、第五气体调节阀11，关闭第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10。开启第一流体控制阀15、第二流体控制阀17，关闭第三流体控制阀18、第四流体控制阀20。开启第五流体控制阀21、第六流体控制阀22，关闭第七流体控制阀23、 第八流体控制阀24。开启第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，第三热源26依次通过第九流体控制阀25、第三加热及冷却管道14和第十流体控制阀27向第三反应器9提供解吸热，使第三固体吸附剂32处于解吸状态，从第三反应器9解吸出来的气体吸附质33通过第五气体调节阀11到达冷凝器5，与冷凝器5内的传热流体交换热量，通过冷凝管道28向第二热源19散热。第二热源19依次通过第五流体控制阀21、第二加热及冷却管道13和第六流体控制阀22冷却第二反应器7，使第二固体吸附剂31处于吸附状态。与此同时，第一热源16依次通过第一流体控制阀15、第一加热及冷却管道12和第二流体控制阀17向第一反应器1提供解吸热，使第一固体吸附剂30处于解吸状态。在此过程中，第一吸附剂30的解吸过程吸收第一加热及冷却管道12中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过第一反应器1中的第一加热及冷却管道12向第一热源16 输出。第一反应器1通过第三气体调节阀8和第二反应器7连接，第一吸附剂30解吸出的气体吸附质33被第二吸附剂31吸附。第三吸附剂32解吸出的气体吸附质33与冷凝器5 内的传热流体交换热量后冷凝成液态，同时经过节流阀4，成为低温低压的液态制冷剂进入蒸发器3。第一阶段与第二阶段循环交替，实现了系统在单次高温热量输入时的三次低温冷
量输出°实施例三如图1所示的本发明三效吸附制冷循环系统的实施例三，本实施例的系统结构和实施例一相同，系统中充注的气体吸附质33为氨，第一反应器1中填充的第一固体吸附剂 30为BaCl2，第二反应器7中填充的第二固体吸附剂31为PbCl2，第三反应器9中填充的第三固体吸附剂32为CoCl2。第一热源16为低温盐水，温度为0°C。第二热源19为环境水， 温度为20°C。第三热源26为太阳能集热器，温度为250°C。本实施例的操作过程具体如下如图2所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第一阶段运行过程，第一阶段开启第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10，关闭第三气体调节阀8、第五气体调节阀11。开启第三流体控制阀18、第四流体控制阀20，关闭第一流体控制阀15、第二流体控制阀17。开启第七流体控制阀23、第八流体控制阀24，关闭第五流体控制阀21、 第六流体控制阀22、第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，蒸发器3中的低温低压液体制冷剂在第一反应器1中的第一固体吸附剂30 和第三反应器9中的第三固体吸附剂32的吸附作用下发生相变，产生的气体吸附质33分别通过第一气体调节阀2进入第一反应器1被第一固体吸附剂30吸附，通过第四气体调节阀10进入第三反应器9被第三固体吸附剂32吸附。第二热源19依次通过第三流体控制阀18、第一加热及冷却管道12和第四流体控制阀20，冷却第一反应器1，使第一固体吸附剂 30处于吸附状态。第三反应器9中的第三固体吸附剂32所产生的吸附热依次通过第三加热及冷却管道14、第七流体控制阀23、第二加热及冷却管道13和第八流体控制阀24到达第二反应器7中，成为解吸热，使第二固体吸附剂31处于解吸状态，解吸出的气体吸附质33 通过第二气体调节阀6进入冷凝器5换热，并通过冷凝管道28向第二热源19散热，冷却成液态的制冷剂流经节流阀4成为低温低压制冷剂进入蒸发器3。在此过程中，制冷剂相变吸收蒸发器3中的蒸发管道29中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过蒸发器3中的蒸发管道29向第一热源16输出。如图3所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第二阶段运行过程，第二阶段开启第三气体调节阀8、第五气体调节阀11，关闭第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10。开启第一流体控制阀15、第二流体控制阀17，关闭第三流体控制阀18、第四流体控制阀20。开启第五流体控制阀21、第六流体控制阀22，关闭第七流体控制阀23、 第八流体控制阀24。开启第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，第三热源26依次通过第九流体控制阀25、第三加热及冷却管道14和第十流体控制阀27向第三反应器9提供解吸热，使第三固体吸附剂32处于解吸状态，从第三反应器9解吸出来的气体吸附质33通过第五气体调节阀11到达冷凝器5，与冷凝器5内的传热流体交换热量，通过冷凝管道28向第二热源19散热。第二热源19依次通过第五流体控制阀21、第二加热及冷却管道13和第六流体控制阀22冷却第二反应器7，使第二固体吸附剂31处于吸附状态。与此同时，第一热源16依次通过第一流体控制阀15、第一加热及冷却管道12和第二流体控制阀17向第一反应器1提供解吸热，使第一固体吸附剂30处于解吸状态。在此过程中，第一吸附剂30的解吸过程吸收第一加热及冷却管道12中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过第一反应器1中的第一加热及冷却管道12向第一热源16 输出。第一反应器1通过第三气体调节阀8和第二反应器7连接，第一吸附剂30解吸出的气体吸附质33被第二吸附剂31吸附。第三吸附剂32解吸出的气体吸附质33与冷凝器5 内的传热流体交换热量后冷凝成液态，同时经过节流阀4，成为低温低压的液态制冷剂进入蒸发器3。第一阶段与第二阶段循环交替，实现了系统在单次高温热量输入时的三次低温冷
量输出°实施例四如图1所示的本发明三效吸附制冷循环系统的实施例四，本实施例的系统结构和实施例一相同，系统中充注的气体吸附质33为氨，第一反应器1中填充的第一固体吸附剂 30为BaCl2，第二反应器7中填充的第二固体吸附剂31为ZnCl2，第三反应器9中填充的第三固体吸附剂32为FeCl2。第一热源16为CHS溶液，温度为10°C。第二热源19为环境水， 温度为20°C。第三热源26为电加热器，温度为220°C。本实施例的操作过程具体如下如图2所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第一阶段运行过程，第一阶段开启第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10，关闭第三气体调节阀8、第五气体调节阀11。开启第三流体控制阀18、第四流体控制阀20，关闭第一流体控制阀15、第二流体控制阀17。开启第七流体控制阀23、第八流体控制阀24，关闭第五流体控制阀21、 第六流体控制阀22、第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，蒸发器3中的低温低压液体制冷剂在第一反应器1中的第一固体吸附剂30 和第三反应器9中的第三固体吸附剂32的吸附作用下发生相变，产生的气体吸附质33分别通过第一气体调节阀2进入第一反应器1被第一固体吸附剂30吸附，通过第四气体调节阀10进入第三反应器9被第三固体吸附剂32吸附。第二热源19依次通过第三流体控制阀18、第一加热及冷却管道12和第四流体控制阀20，冷却第一反应器1，使第一固体吸附剂 30处于吸附状态。第三反应器9中的第三固体吸附剂32所产生的吸附热依次通过第三加热及冷却管道14、第七流体控制阀23、第二加热及冷却管道13和第八流体控制阀24到达第二反应器7中，成为解吸热，使第二固体吸附剂31处于解吸状态，解吸出的气体吸附质33 通过第二气体调节阀6进入冷凝器5换热，并通过冷凝管道28向第二热源19散热，冷却成液态的制冷剂流经节流阀4成为低温低压制冷剂进入蒸发器3。在此过程中，制冷剂相变吸收蒸发器3中的蒸发管道29中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过蒸发器3中的蒸发管道29向第一热源16输出。如图3所示的本发明三效吸附制冷循环系统的第二阶段运行过程，第二阶段开启第三气体调节阀8、第五气体调节阀11，关闭第一气体调节阀2、第二气体调节阀6、第四气体调节阀10。开启第一流体控制阀15、第二流体控制阀17，关闭第三流体控制阀18、第四流体控制阀20。开启第五流体控制阀21、第六流体控制阀22，关闭第七流体控制阀23、 第八流体控制阀24。开启第九流体控制阀25、第十流体控制阀27。此时，第三热源26依次通过第九流体控制阀25、第三加热及冷却管道14和第十流体控制阀27向第三反应器9提供解吸热，使第三固体吸附剂32处于解吸状态，从第三反应器9解吸出来的气体吸附质33通过第五气体调节阀11到达冷凝器5，与冷凝器5内的传热流体交换热量，通过冷凝管道28向第二热源19散热。第二热源19依次通过第五流体控制阀21、第二加热及冷却管道13和第六流体控制阀22冷却第二反应器7，使第二固体吸附剂31处于吸附状态。与此同时，第一热源16依次通过第一流体控制阀15、第一加热及冷却管道12和第二流体控制阀17向第一反应器1提供解吸热，使第一固体吸附剂30处于解吸状态。在此过程中，第一吸附剂30的解吸过程吸收第一加热及冷却管道12中传热流体的热量，产生制冷效果，冷量通过第一反应器1中的第一加热及冷却管道12向第一热源16 输出。第一反应器1通过第三气体调节阀8和第二反应器7连接，第一吸附剂30解吸出的气体吸附质33被第二吸附剂31吸附。第三吸附剂32解吸出的气体吸附质33与冷凝器5 内的传热流体交换热量后冷凝成液态，同时经过节流阀4，成为低温低压的液态制冷剂进入蒸发器3。第一阶段与第二阶段循环交替，实现了系统在单次高温热量输入时的三次低温冷
量输出°以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种三效吸附制冷循环系统，其特征在于主要包括管路连接的内部设有第一固体吸附剂(30)的第一反应器(1)、内部设有第二固体吸附剂(31)的第二反应器(7)、内部设有第三固体吸附剂(32)的第三反应器(9)、蒸发器(3)、冷凝器(5)、第一热源(16)、第二热源(19)、第三热源(26)；所述的第一反应器(1)和蒸发器(3)之间的管路上设有第一气体调节阀(2)，蒸发器(3)和冷凝器(5)之间的管路上设有节流阀(4)，所述的冷凝器(5)和第二反应器(7)之间的管路上设有第二气体调节阀(6)，第二反应器(7)和第一反应器(1) 之间的管路上设有第三气体调节阀(8)，所述的第三反应器(9)和蒸发器(3)之间的管路上设有第四气体调节阀(10)；所述的冷凝器(5)和第三反应器(9)之间的管路上设有第五气体调节阀(11)；设于第一反应器(1)内部的第一加热及冷却管道(12)与第一热源(16)连接成循环回路，且之间的管路上设有第一流体控制阀(15)和第二流体控制阀(17)；设于蒸发器(3)内部的蒸发管道(29)与第一热源(16)连接成循环回路；设于第二反应器(7)内部的第二加热及冷却管道(13)与第二热源(19)连接成循环回路，且之间的管路上设有第五流体控制阀(21)和第六流体控制阀(22)；设于冷凝器(5)内部的冷凝管道(28)与第二热源(19)连接成循环回路；所述的第一加热及冷却管道(12)与第二热源(19)连接成循环回路，且之间的管路上设有第三流体控制阀(18)和第四流体控制阀(20)；设于第三反应器 (9)内部的第三加热及冷却管道(14)与第三热源(26)连接成循环回路，且之间的管路上设有第九流体控制阀(25)和第十流体控制阀(27)；所述的第二加热及冷却管道(13)与所述的第三加热及冷却管道(14)连接成循环回路，且之间的管路上设有第七流体控制阀(23) 和第八流体控制阀(24)；在系统中充注有所述的气体吸附质(33)。
2.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的第一反应器 (1)、第二反应器(7)和第三反应器(9)为釜式反应器、球式反应器、柱形反应器、管式反应器、循环床或流化床。
3.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的第一热源(16) 的温度低于第二热源(19)的温度，第二热源(19)的温度低于第三热源(26)的温度；所述的第一热源(16)为低温盐水、冰浆或CHS溶液；所述的第二热源(19)为空气、环境水或土壤；所述的第三热源(26)为太阳能集热器、锅炉、蒸汽或电加热器。
4.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的第三热源(26) 为三效吸附制冷循环系统的驱动热源。
5.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的第一固体吸附剂(30)、第二固体吸附剂(31)和第三固体吸附剂(32)为金属卤化物、金属氧化物或金属氢化物；在相同气体吸附质(33)压力的稳态条件下，所述的第一固体吸附剂(30)的温度低于第二固体吸附剂(31)的温度，第二固体吸附剂(31)的温度低于第三固体吸附剂(32)的温度。
6.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的气体吸附质 (33)为氨、氢气、水、二氧化碳或甲醇。
7.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的蒸发器(3)和冷凝器(5)为板式换热器、管翅式换热器、管壳式换热器或套管式换热器。
8.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的节流阀(4)为热力膨胀阀、U型管、毛细管或电磁膨胀阀。
9.根据权利要求1所述的三效吸附制冷循环系统，其特征在于所述的第一气体调节阀(2)、第二气体调节阀(6)、第三气体调节阀(8)、第四气体调节阀(10)和第五气体调节阀 (11)为针阀、蝶阀或球阀；所述的第一流体控制阀(15)、第二流体控制阀(17)、第三流体控制阀(18)、第四流体控制阀(20)、第五流体控制阀(21)、第六流体控制阀(22)、第七流体控制阀(23)、第八流体控制阀(24)、第九流体控制阀(25)和第十流体控制阀(27)为针阀、蝶阀或球阀；所述的第一气体调节阀(2)、第二气体调节阀(6)、第三气体调节阀(8)、第四气体调节阀(10)、第五气体调节阀(11)、第一流体控制阀(15)、第二流体控制阀(17)、第三流体控制阀(18)、第四流体控制阀(20)、第五流体控制阀(21)、第六流体控制阀(22)、第七流体控制阀(23)、第八流体控制阀(24)、第九流体控制阀(25)和第十流体控制阀(27)为气动阀门、电动阀门或手动阀门。
全文摘要
本发明涉及吸附制冷循环系统，特别是一种三效吸附制冷循环系统。本发明中，蒸发器通过节流阀和冷凝器连接，冷凝器和第二反应器、第三反应器连接，蒸发器和第一反应器、第三反应器连接，第二反应器和第一反应器连接，第一反应器、第二反应器和第三反应器中均填充有固体吸附剂，均安装有不同的加热及冷却管道，冷凝器安装有冷凝管道，蒸发器安装有蒸发管道，且系统中充注有气体吸附质，加热及冷却管道、冷凝管道、蒸发管道均和不同热源连接成循环回路。本发明能够实现系统在单次高温热量输入时的多次冷量输出，提高系统性能，实现连续制冷。
文档编号F25B41/06GK102494432SQ20111041077
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者朱晔, 汪城 申请人:常州大学