专利名称：：一种用于充分回收废热的吸收式制冷装置的制作方法
技术领域：
：本发明属于制冷
技术领域：
，尤其涉及到一种用于充分回收废热的吸收式制冷装置。
背景技术：
：吸收式制冷技术是一种热能驱动的制冷技术，和压縮式制冷技术相比其主要优点是只需要消耗很少的机械能，能够利用品位较低的热能。目前在工业界大量存在被排放的高温废气、废水，吸收式制冷技术能够利用这些废热制取冷量。但也存在各种各样的问题，由于作为热源的废气或废水将热量传给发生器之后会直接排放掉，因此热源单位质量流量制取的冷量是一个非常重要的评价指标。就目前采用最普遍的单效和两级的吸收式制冷装置来说，为了制取某个温度下的冷量，单效吸收式制冷装置需要的热源温度较高，因此废气或废水所包含的较低品位的热量无法被充分利用，两级吸收式制冷循环虽然可以利用废气或废水里面较低品位的冷量，但是其性能系数很低，更不利于有效利用废气或废水里面包含的高品位热量。因此这两种装置都不能充分有效的利用废气或废水所包含的可利用热能，以制取更多的冷量。
发明内容本发明提供一种高效充分利用低品位热量的吸收式制冷装置，使单位质量废气或废水产生更多的制冷量。—种用于充分回收废热的吸收式制冷装置，发生器的气相出口依次与冷凝器、第一节流元件、高温蒸发器、第二节流元件、低温蒸发器连接，低温蒸发器的出口分为两路，一路与低压高温吸收器连接，一路与低温低压吸收器连接；所述的高温蒸发器设于低温低压吸收器内部；低压高温吸收器的出口返回低温低压吸收器，低温低压吸收器依次与第一溶液泵、换热器和发生器连接；发生器的液相出口依次与换热器、第三节流元件、低压高温吸收器连接。低温蒸发器出口的制冷剂蒸气可以先行与低压高温吸收器出口的溶液混合之后再流向低温低压吸收器也可以各自单独的流向低温低压吸收器。将高温蒸发器设于低温低压吸收器内部，高温蒸发器制取的冷量主要用来平衡低压低温吸收器所放出的热量，使得低压低温吸收器能够吸收来自低温蒸发器出口的制冷剂蒸气。作为一种优选，高温蒸发器与第二节流元件之间设有气液分离器；第一溶液泵与换热器之间设有高压吸收器、第二溶液泵；高温蒸发器与气液分离器连接；气液分离器的液相出口与第二节流元件相连接；第一溶液泵与高压吸收器、第二溶液泵、换热器依次连接；气液分离器的气相出口与高压吸收器相连接，可以优化系统效率。作为一种最优选择，在低压溶液泵与高压吸收器之间设有溶液回热器；低压高温吸收器的出口通过溶液回热器返回低温低压吸收器，可以进一步优化系统效率。相比传统单效吸收式制冷装置，本发明的高压吸收器的吸收压力较低温蒸发器的蒸发压力高得多，因此吸收终了溶液具有更高的制冷剂浓度，从而使得本装置具有使废热在利用后排出温度远较传统单效吸收式制冷装置低。在低压高温吸收器出口的溶液会在低压低温吸收器里进一步吸收来自低温蒸发器出口的制冷剂蒸气，因此单位流量的吸收剂够吸收相对传统单效装置更多的低压蒸气，使得流向低温蒸发器的制冷剂流量远较传统单效吸收式制冷装置的多；此外流向第二节流元件的制冷剂也被流向高压吸收器的高压制冷剂蒸气过冷，因此本发明的装置中单位低压蒸发器的制冷量要较传统单效吸收式制冷装置高得多；由于本发明装置中在低压蒸发器中蒸发制冷的制冷剂流量和单位流量的制冷量都较传统单效吸收式制冷装置高得多，从而使得本发明装置单位质量的废气或废水所能制取的冷量较传统单效吸收式制冷装置高得多。图1是本发明装置一种可实施的系统流程图；图2是本发明装置一种优选的系统流程图；图3是本发明装置一种最优选的系统流程图；其中发生器1、冷凝器2、第一节流元件3、高温蒸发器4、低压低温吸收器5、气液分离器6、第二节流元件7、低温蒸发器8、低压高温吸收器9、溶液回热器10、第一溶液泵11、高压吸收器12、第二溶液泵13、溶液换热器14、第三节流元件15。具体实施例方式如图l所示，一种用于充分回收废热的吸收式制冷装置，发生器l的气相出口依次与冷凝器2、第一节流元件3、高温蒸发器4、第二节流元件7、低温蒸发器连接8，低温蒸发器8的出口分为两路，一路与低压高温吸收器9连接，一路与低温低压吸收器5连接；所述的高温蒸发器4设于低温低压吸收器5内部；低压高温吸收器9的出口返回低温低压吸收器5，低温低压吸收器5依次与第一溶液泵11、换热器14和发生器1连接；发生器1的液相出口依次与换热器14、第三节流元件15、低压高温吸收器9连接。如图2所示，一种优选的用于充分回收废热的吸收式制冷装置，在图1所示装置的基础上，高温蒸发器4与第二节流元件7之间设有气液分离器6;第一溶液泵11与换热器14之间设有高压吸收器12、第二溶液泵13;高温蒸发器4与气液分离器6连接；气液分离器6的液相出口与第二节流元件7相连接；第一溶液泵11与高压吸收器12、第二溶液泵13、换热器14依次连接；气液分离器6的气相出口与高压吸收器12相连接。如图3所示，一种最优的用于充分回收废热的吸收式制冷装置，发生器1的气相出口依次与冷凝器2、第一节流元件3、高温蒸发器4、气液分离器6连接，气液分离器6的液相出口与第二节流元件7、低温蒸发器8连接，低温蒸发器8的出口分为两路，一路与低压高温吸收器9连接，一路与低温低压吸收器5连接；所述的高温蒸发器4设于低温低压吸收器5内部；低压高温吸收器9的出口通过溶液回热器10返回低温低压吸收器5，低温低压吸收器5通过第一溶液泵11与溶液回热器10、高压吸收器12、第二溶液泵13、换热器14和发生器1连接；发生器1的液相出口与换热器14、第三节流元件15、低压高温吸收器9连接；气液分离器6的气相出口与高压吸收器12连接。第一节流元件3、第二节流元件7、第三节流元件15均采用节流阀。应用例1以氨-水工质对作为工质，对本发明图3所示装置以及传统单级吸收式制冷装置的性能进行了模拟计算，模拟计算中假设冷凝温度和吸收器吸收终了温度相等，发生器和吸收器出口溶液为饱和溶液。冷凝器出口为饱和制冷剂液体，蒸发器出口为饱和制冷剂蒸气，高温蒸发器和低温低压吸收器出口溶液传热温差为5t:，溶液换热器的冷端传热温差为l(TC，溶液回热器的冷端传热温差为5°C，加热气体和溶液进行逆流换热，发生器出口的稀溶液和加热气体入口温度的传热温差为2(TC，加热气体出口温度和发生器入口溶液的饱和温度的传热温差为2(TC。假设加热气体所包含的热量在利用温度范围内均匀分布，并且其热容为1000W/°C。表1以氨水为工质对时本发明装置以及传统单效装置在不同加热气体入口温度下所能制取的冷量以及加热气体排出温度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1是在蒸发温度为-10°C，冷凝温度、低压高温吸收器和高压吸收器吸收温度为4(TC，本装置和传统单效吸收式制冷装置在不同加热气体入口温度下制取的冷量和最终排放掉的加热气体的温度的计算结果。、。u^指的是加热气体入口温度，(^指的是传统单效吸收式制冷装置所制取的冷量，92指的是本发明装置所能制取的冷量，n指的是本发明装置相对传统单效吸收式制冷装置的制冷量的相对提高幅度，t。utl指的是传统单效吸收式制冷装置的加热气体排出温度，t。ut2指的是本发明装置的加热气体排出温度。从表1可以看出，在各个加热气体入口温度下，本发明装置的单位质量加热气体所能制取的冷量都远较传统单效吸收式制冷装置高，在所做的各个工况的计算中，本发明装置的单位质量加热气体的制冷量最低比传统单效吸收式制冷装置高58%，而且随着加热气体入口温度的降低，两者的差距越来越大，这主要是由于本发明装置能够大幅度降低加热气体排出温度，利用更多加热气体所饱含的可利用热量。由于本发明装置的加热气体排出温度远较传统单效吸收式制冷装置低，使得加热气体入口温度的降低对传统单效吸收式制冷装置制冷量的影响要比本发明装置要大得多，这就使得在更低的加热气体入口温度下，本发明装置的性能显得更好。从表中还可以看出，在假定条件下，当热源温度120°C以下的时候传统单效吸收式制冷装置的制冷量为O，而本发明装置仍能制取较多的冷量，此时本发明装置所有的低压制冷剂蒸气都将在低压低温吸收器里面被吸收。从表中可以看出，本发明装置能够利用比传统单效吸收式制冷装置更低温度下的加热气体。应用例2以水-溴化锂溶液作为工质对，用热水驱动，对本发明图3所示装置以及传统单级吸收式制冷装置的性能进行了模拟计算，模拟计算中假设冷凝温度和吸收器吸收终了温度相等，发生器和吸收器出口溶液为饱和溶液。冷凝器出口为饱和制冷剂液体，蒸发器出口为饱和制冷剂蒸气，高温蒸发器和低温低压吸收器出口溶液传热温差为5t:，溶液换热器的冷端传热温差为i(TC，溶液回热器的冷端传热温差为5t:，加热热水和溶液进行逆流换热，发生器出口的浓溶液和热水入口温度的传热温差为5t:，加热热水的出口温度和发生器入口溶液的饱和温度的传热温差为5°C。假设加热热水所包含的热量在利用温度范围内均匀分布，并且其热容为1000W/°C。表2是在蒸发温度为7t:，冷凝温度、低压高温吸收器和高压吸收器吸收温度为40°C，本装置和传统单效吸收式制冷装置在不同加热热水入口温度下制取的冷量和最终排放掉的水的温度的计算结果。、u^指的是加热热水入口温度，(^指的是传统单效吸收式制冷装置所制取的冷量，92指的是本发明装置所能制取的冷量，n指的是本发明装置相对传统单效吸收式制冷装置的制冷量的相对提高幅度，t。utl指的是传统单效吸收式制冷装置的加热热水排出温度，t。ut2指的是本发明装置的加热热水排出温度。表2以水-溴化锂为工质对时本发明装置以及传统单效装置在不同加热热水入口温度下所能制取的冷量以及加热热水排出温度<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表2可以看出，在各个加热热水入口温度下，本发明装置的单位质量加热热水所能制取的冷量都远较传统单效吸收式制冷装置高，在所做的各个工况的计算中，本发明装置的单位质量加热热水的制冷量远比传统单效吸收式制冷装置高，而且随着加热热水入口温度的降低，两者的差距越来越大。可见本发明装置能够大幅度降低加热热水排出温度，充分利用更多加热热水所含的可利用热量。由于本发明装置的加热热水排出温度远较传统单效吸收式制冷装置低，使得加热热水入口温度的降低对传统单效吸收式制冷装置制冷量的影响要比本发明装置要大得多，这就使得在更低的加热热水入口温度下，本发明装置的性能显得更好。从表中还可以看出，在假定条件下，当热源温度82.5°C以下的时候传统单效吸收式制冷装置的制冷量为O，而本发明装置仍能制取较多的冷量，此时本发明装置所有的低压制冷剂蒸气都将在低压低温吸收器里面被吸收。从表中可以看出，本发明装置能够利用比传统单效吸收式制冷装置更低温度下的加热热水。显然，本发明装置可以采用任何可以用作吸收制冷的工质对作工质。此外，本发明装置也可以用于作为热泵运行。权利要求一种用于充分回收废热的吸收式制冷装置，其特征在于发生器(1)的气相出口依次与冷凝器(2)、第一节流元件(3)、高温蒸发器(4)、第二节流元件(7)、低温蒸发器(8)连接，低温蒸发器(8)的出口分为两路，一路与低压高温吸收器(9)连接，一路与低温低压吸收器(5)连接；所述的高温蒸发器(4)设于低温低压吸收器(5)内部；低压高温吸收器(9)的出口返回低温低压吸收器(5)，低温低压吸收器(5)通过第一溶液泵(11)与换热器(14)和发生器(1)连接；发生器(1)的液相出口与换热器(14)、第三节流元件(15)、低压高温吸收器(9)连接。2.如权利要求1所述的吸收式制冷装置，其特征在于高温蒸发器(4)与第二节流元件(7)之间设有气液分离器(6);高温蒸发器(4)与气液分离器(6)连接；气液分离器(6)的液相出口与第二节流元件(7)相连接；第一溶液泵(11)与换热器(14)之间设有高压吸收器(12)、第二溶液泵(13);第一溶液泵(11)与高压吸收器(12)、第二溶液泵(13)、换热器(14)依次连接；气液分离器(6)的气相出口与高压吸收器(12)相连接。3.如权利要求2所述的吸收式制冷装置，其特征在于第一溶液泵(11)与高压吸收器(12)之间设有溶液回热器(10);低压高温吸收器(9)的出口通过溶液回热器(10)返回低温低压吸收器(5)。全文摘要本发明公开了一种用于充分回收废热的吸收式制冷装置，发生器的气相出口依次与冷凝器、第一节流元件、高温蒸发器、第二节流元件、低温蒸发器连接，低温蒸发器的出口分为两路，一路与低压高温吸收器连接，一路与低温低压吸收器连接；所述的高温蒸发器设于低温低压吸收器内部；低压高温吸收器的出口返回低温低压吸收器，低温低压吸收器依次与第一溶液泵、换热器和发生器连接；发生器的液相出口依次与换热器、第三节流元件、低压高温吸收器连接。本发明装置单位质量的废气或废水所能制取的冷量较传统单效吸收式制冷装置高得多。文档编号F25B27/02GK101737998SQ20091015585公开日2010年6月16日申请日期2009年12月28日优先权日2009年12月28日发明者何一坚,唐黎明,洪大良,陈光明申请人:浙江大学