专利名称：抗摇摆高温氨水液面控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种氨水液位控制系统，具体是一种抵摇摆高温氨水液面控制系统。
背景技术：
随着经济的增长，能源和资源消耗的加快，节能和环保已经成为了世界热点问题。由于冰箱、空调、热泵行业消耗大量能量，同时还采用的CFC和HCFC类物质对臭氧层的破坏作用以及温室效应严重威胁着地球的生态环境。空调制冷行业目前正面临着严峻的任务。所以，在1988年，《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》明令规定了 CFC以及HCFC将最终被臭氧破坏系数ODP和温室效应系数GWP均为零的绿色制冷剂所代替；在1992年，联合国环境规划署在的哥本哈根会议上宣布HCFC22将在2030年I月I日全部停用；在1997年，《京都条约》更是注重了对地球变暖的影响，因此ODP系数为零的HFC类物质将被大幅度地限制使用。随着船舶作业方式的调整，作业航程渐远，时间加长人们对船舶运行的节能以及环保要求越来越高。特别是渔船，传统渔船的带冰保鲜方式已越来越不适应现有渔业生产保鲜要求。因此，在船舶上广泛推广应用制冷新技术已成必然。船舶上现有的制冷技术主要有压缩式制冷技术和吸收式制冷技术。此种技术使用氟利昂作为制冷机，对环境有影响。同时，随着柴油价格的不断上升，使得船上的制冷系统的使用成本大幅提高。而氨水吸收式制冷机和压缩式制冷机相比，其主要优点是:可以用船舶高温废气驱动，具有节能效果；使用自然工质，对大气臭氧层无破坏作用，具有环保效果；整个装置除泵外均为塔、罐等热交换设备，结构简单，便于加工制造；振动、噪音较小；负荷在30 100%范围内调节时，装置的经济性没有明显变化；维修简单、操作方便、易于管理。已有大量研究人员对船舶废气驱动的氨水吸收制冷机的氨气发生系统做了大量有意义的研究。船用氨水吸收制冷机的液位控制系统具有特殊性:传统氨水吸收器的液位一般通过浮球阀来控制，此种液位控制器的控制性能很容易受到船舶摇摆的影响。经对现有技术的文献检索发现，专利公开号:CN1766462，专利名称为:一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置，该装置由氨水溶液的循环回路和氨的循环回路组成，在氨水溶液循环回路中从溶液泵出来的冷却后的高浓度氨水溶液，在被送回余热发生器进行加热的过程中，充分利用了回热器、精馏器盘管、发生一吸收热交换器及提馏器、回热器组合体的热量，由蒸发器出来的低温氨蒸汽与冷凝器出来的液氨在回冷器内进行了冷量的回收，有效地提高了本装置的制冷系数。本发明可应用在有余热场合，如汽车、渔船、发电机等所配备的发动机所排出的尾气，也可应用于所有燃烧系统所排出的尾气，还能应用于非余热场合的直接能源加热形式。此系统采用降膜式吸收，其性能受船舶颠簸影响。发生器采用满液式，其发生器性能受到液面波动影响。液位控制会受到船舶摇晃的影响。专利公开号:CN2903813，专利名称为:内燃机车排气吸收式制冷装置，该发明包括氨水加热器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵和氨水箱，加热器的输出端通过管道与冷凝器连接，冷凝器的输出端通过管道与蒸发器连接，氨水加热器与内燃机车上的柴油机排气管固定连接并相通，氨水加热器上设置有烟 ，蒸发器的第一输出端通过管道与氨水箱连接，蒸发器的第二输出端通过管道与吸收器的输入端连接，吸收器的输入端还通过管道与氨水加热器连接，吸收器的输出端通过管道与氨水箱连接，氨水箱通过管道与氨水加热器连接，循环泵设置在连接氨水箱和氨水加热器的管道上。本发明制冷系数高，用于柴油机增压后空气的冷却，极大地改进柴油机性能，用于司机室等空调制冷，用于机车机器间空调、降温。此装置中，没有精馏提纯流程，氨气纯度较低，影响其制冷效果。同时，此装置未有效回收氨气显然和精馏热，系统性能系数较低。氨水箱采用满液式，其液位控制会受到船舶摇晃的影响不容易准确控制。专利公开号:CN2668430，专利名称为:发动机余热制冷装置，发动机在工作时产生的热能，通过螺旋管对本装置贮液器送往发生器中的氨水溶液加温。使其产生氨、水蒸气。经由分镏、精镏后，得到较高纯度的氨蒸气和水滴。水滴经回水管回流到贮液器，氨蒸气经螺旋冷凝管冷凝为液态后进入贮氨瓶。经氨液泵、电控阀送往蒸发器。并在蒸发气口与分体交换器提供的氢气混合，液氨在氢气中迅速扩散，在此过程中蒸发器吸收大量热量，达到制冷目的。由于氨在氢气中不断加浓，其质量增大，在重力作用下，经回流管流入分体交换器。氨、氢得到分解后参入到各自的新的循环。此装置的发生器为满液式，其不适合摇晃的船舶上使用。此装置没有有效地回热装置用来回收精馏热、氨气显热和氨水显热等，系统的性能系数较低。满液式贮液器的液位控制会受到船舶摇晃的影响，难以准确控制。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种抗摇摆高温氨水液面控制系统，是通过以下技术方案实现的，本发明包括:气液分离器、高温稀氨水回热器、蒸发器，其中:气液分离器和高温稀氨水回热器连接，其连接的管路是，高温稀氨水下降管从气液分离器下部接出，从高温稀氨水回热器底部接入；气液分离器和蒸发器连接，其连接管路是，液位控制器取液管从控制液位处接出，和液位控制器冷却盘管连接，液位控制器冷却盘管紧密缠绕在低温浓氨水入口管上，然后再接入到蒸发器内，其喷口对准蒸发器内的温度传感器。所述的气液分离器包括:氨气出口、液位控制器取液管、高温稀氨水下降管和含气闻温稀氨水入口管，其中:含气闻温稀氨水入口管从气液分尚器底部接入，氨气出口管从气液分离器顶部接出，高温稀氨水下降管从气液分离器下部接出，位置在控制的液位以下，液位控制器取液管从控制的液面的中心处接出。所述的高温稀氨水回热器包括:低温浓氨水入口管、低温浓氨水出口管、回热盘管、高温稀氨水上升管、高温稀氨水出口管，其中:低温浓氨水入口管从高温稀氨水回热器顶部接入后，和回热盘管连接，回热盘管和低温浓氨水出口管连接，低温浓氨水出口管连接在高温稀氨水回热器的底部。高温稀氨水上升管从高温稀氨水回热器底部接入，高温稀氨水出口管连接在高温稀氨水回热器上部，其位置在稀氨水液位以下。所述的蒸发器包括:液氨入口管、蒸发器盘管、温度传感器和氨气出口管，其中:液氨入口管从蒸发器的左侧进入，然后和蒸发器盘管连接，蒸发器盘管再和氨气出口连接，氨气出口从蒸发器右侧接出。温度传感器安装在蒸发器内壁面上，和壁面保持5mm距离，温度传感器在蒸发器液面以上。本发明专利和现有技术相比，其主要优点体现在:(1)高灵敏度液位控制，利用稀氨水吸收氨时的放热过程，以及液氨蒸发时的吸热过程的温度变化，可以迅速地控制温控阀门的开度，可以达到控制液位时高效准确，且本发明无运动部件，提高了系统的可靠性。
(2)本发明的液位控制系统不受船舶摇晃的影响，由于液位控制系统的取液管从控制的液面的中心处接出，液氨或稀氨水都是在管道内流动，所以此液位控制系统不受船舶摇晃影响。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括:气液分离器19、高温稀氨水回热器21、蒸发器2，其中:气液分离器19和高温稀氨水回热器21连接，其连接的管路是，高温稀氨水下降管14从气液分离器19下部接出，从高温稀氨水回热器21底部接入；气液分离器19和蒸发器2连接，其连接管路是，液位控制器取液管16从控制液位处接出，和液位控制器冷却盘管连接7，液位控制器冷却盘管紧密缠绕在低温浓氨水入口管22上，然后再接入到蒸发器2内，其喷口对准蒸发器内的温度传感器18。所述的气液分离器19包括:氨气出口 20、液位控制器取液管16、高温稀氨水下降管14和含气高温稀氨水入口管13，其中:含气高温稀氨水入口管13从气液分离器19底部接入，氨气出口管20从气液分尚器顶部接出，闻温稀氨水下降管14从气液分尚器下部接出，位置在控制的液位以下，液位控制器取液管16从控制的液面的中心处接出。所述的高温稀氨水回热器21包括:低温浓氨水入口管22、低温浓氨水出口管12、回热盘管10、高温稀氨水上升管11、高温稀氨水出口管9，其中:低温浓氨水入口管22从高温稀氨水回热器21顶部接入后，和回热盘管10连接，回热盘管和低温浓氨水出口管12连接，低温浓氨水出口管连接在高温稀氨水回热器的底部。高温稀氨水上升管11从高温稀氨水回热器21底部接入，高温稀氨水出口管9连接在高温稀氨水回热器上部，其位置在稀氨水液位以下。所述的蒸发器2包括:液氨入口管1、蒸发器盘管3、温度传感器18和氨气出口管4，其中:液氨入口管I从蒸发器2的左侧进入，然后和蒸发器盘管3连接，蒸发器盘管再和氨气出口 4连接，氨气出口从蒸发器右侧接出。温度传感器18安装在蒸发器内壁面上，和壁面保持5mm距离，温度传感器在蒸发器液面以上。如图1所示，本发明具体工作步骤如下:
I)液氨蒸发制冷过程:液氨从液氨入口管I进入到蒸发器2的蒸发器盘管3中，在蒸发器盘管3中，液氨蒸发成蒸汽，利用汽化潜热，实现制冷的目的，氨气从氨气出口管4流出。)液位控制过程:当气液分离器19的液位低于液位控制器取液管的位置时，液位控制器16从气液分离器19中提取氨气，氨气在冷却盘管7中冷凝成液氨，液氨进入到蒸发器后喷洒在传感器18上，由于液氨迅速汽化，传感器温度迅速下降，从而可以控制温控阀6减小开度。当气液分离器19的液位高于液位控制器取液管的位置时，液位控制器16从气液分离器19中提取稀氨水，稀氨水在冷却盘管7中被冷却，稀氨水进入到蒸发器后喷洒在传感器18上，由于稀氨水迅速吸收水分，传感器温度迅速上升，从而可以控制温控阀6加大开度。3)高温稀氨水回热过程:低温浓氨水从低温浓氨水入口管22进入到高温稀氨水回热器21中，低温浓氨水在回热盘管10内流动，最后从低温浓氨水出口管12流出。高温稀氨水从高温稀氨水上升管11进入到高温稀氨水回热器21的壳程，再从高温稀氨水出口管9中流出。低温浓氨水被加热，高温稀氨水被冷却，从而实现回热过程，提高系统性能系数。
权利要求
1.抗摇摆高温氨水液面控制系统，包括气液分离器、高温稀氨水回热器、蒸发器所组成，其特征在于:气液分离器和高温稀氨水回热器连接，其连接的管路是，高温稀氨水下降管从气液分离器下部接出，从高温稀氨水回热器底部接入；气液分离器和蒸发器连接，其连接管路是，液位控制器取液管从控制液位处接出，和液位控制器冷却盘管连接，液位控制器冷却盘管紧密缠绕在低温浓氨水入口管上，然后再接入到蒸发器内，其喷口对准蒸发器内的温度传感器。
2.根据权利要求1所述的抗摇摆高温氨水液面控制系统，其特征在于:所述的气液分离器，包括氨气出口、液位控制器取液管、高温稀氨水下降管和含气高温稀氨水入口管所组成，其中:含气高温稀氨水入口管从气液分离器底部接入，氨气出口管从气液分离器顶部接出，高温稀氨水下降管从气液分离器下部接出，控制在液位以下的位置，液位控制器取液管从控制的液面的中心处接出。
3.根据权利要求1所述的抗摇摆高温氨水液面控制系统，其特征在于:所述的高温稀氨水回热器，包括低温浓氨水入口管、低温浓氨水出口管、回热盘管、高温稀氨水上升管、高温稀氨水出口管所组成，其中:低温浓氨水入口管从高温稀氨水回热器顶部接入后，和回热盘管连接，回热盘管和低温浓氨水出口管连接，低温浓氨水出口管连接在高温稀氨水回热器的底部，高温稀氨水上升管从高温稀氨水回热器底部接入，高温稀氨水出口管连接在高温稀氨水回热器上部，其位置在稀氨水液位以下。
4.根据权利要求1所述的抗摇摆高温氨水液面控制系统，其特征在于:所述的蒸发器，包括液氨入口管、蒸发器盘管、温度传感器和氨气出口管所组成，其中:液氨入口管从蒸发器的左侧进入，然后和蒸发器盘管连接，蒸发器盘管再和氨气出口连接，氨气出口从蒸发器右侧接出；温度传感器安装在蒸发器内壁面上，和壁面保持5mm距离，温度传感器在蒸发器液面以上。
全文摘要
抗摇摆高温氨水液面控制系统，包括气液分离器、高温稀氨水回热器、蒸发器所组成。气液分离器和高温稀氨水回热器连接，其连接管路是，高温稀氨水下降管从气液分离器下部接出，从高温稀氨水回热器底部接入；气液分离器和蒸发器连接，其连接管路是，液位控制器取液管从控制液位处接出，和液位控制器冷却盘管连接，液位控制器冷却盘管紧密缠绕在低温浓氨水入口管上，然后再接入到蒸发器内，其喷口对准蒸发器内的温度传感器。本发明利用稀氨水吸收氨时的放热过程，以及液氨蒸发时的吸热过程的温度变化，控制温控阀门的开度，达到控制液位时高效准确。液氨或稀氨水都是在管道内流动，所以本发明不受船舶摇晃影响。
文档编号F25B49/04GK103206821SQ20121000626
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者夏再忠, 姜永宏 申请人:江苏江平空调净化设备有限公司, 上海交通大学