专利名称：具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溴化锂吸收式制冷装置，特别是涉及一种具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置。
背景技术：
吸收式制冷机组具有无环境公害、使用能源种类多等优点，被公认为绿色环保制冷空调设备。并且，吸收式制冷机采用热能作为驱动力，消耗电力较少，对于平衡电网峰谷有一定的贡献。同时，随着现代科学技术的发展和社会物质生活水平的提高，空调已成为现代化的标志之一，溴化锂吸收式制冷机属于环保型制冷装置，国内外在近二十年来发展十分迅速，成为大型公共建筑中央空调的主选设备之一。
吸收器是吸收式制冷系统中最大的部件，换热面积占机组总换热面积的40%左右，其性能直接制约制冷机组的整体结构和性能，是吸收式制冷系统中最重要的部件之一。然而在吸收过程中，由于传热传质同时存在，使得吸收过程及其复杂。目前人们对吸收过程机理提出了种种理论，其中较广泛地为人们所接受的是1924年Whiteman-Lewis提出的双膜理论。由于在吸收过程中水蒸气要先后通过气膜和液膜才能被溴化锂浓溶液吸收，故而吸收过程中的气膜和液膜就成为了传热传质的阻力。因此，通过降低气膜和液膜的厚度来增加传热传质效果，可以提高吸收器的吸收效率，提高制冷效果。但是，目前还没有成熟的技术方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种通过外部机械能引入吸收器中，使得吸收器中的换热管产生微振动，破坏了气膜和液膜的形成条件，从而降低气膜和液膜的厚度，增加传热传质系数效果，提高吸收效率的溴化锂吸收式制冷装置。为实现本发明的目的所采用的技术方案是一种具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，包括冷凝器、发生器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器，其特征在于，所述吸收器上连接有能够使吸收器的换热管产生振动的冲击振动装置。所述冲击振动装置包括导管、振动控制用阀门、喷管和冲击挡板，所述振动控制用阀门一端与所述导管的出口连接，另一端与所述喷管的进口连接，所述导管的进口与所述吸收器的液体出口或吸收器底部的屏蔽泵连接，所述吸收器的换热管上连接有所述冲击挡板，所述喷管伸入所述吸收器内，且喷管的出口与所述冲击挡板相对应，喷管喷出的液体冲击所述冲击挡板产生微振动。所述冲击挡板上安装有测振仪，所述振动控制用阀门为电磁阀，所述测振仪和振动控制用阀门分别与振动控制器连接，振动控制器用于控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。所述冲击振动装置包括喷淋板，所述喷淋板安装于所述吸收器的换热管上并与所述吸收器喷淋装置相对的位置。所述吸收器喷淋装置处安装有振动控制用电磁阀，所述喷淋板上连接有测振仪，所述测振仪和振动控制用电磁阀分别与振动控制器连接，所述振动控制器用于控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。所述吸收器换热管的下端与弹簧连接，所述弹簧的另一端与连接于所述吸收器壳体上的支撑板连接。在所述蒸发器与冷媒水系统、所述吸收器与冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计、压力传感器和热电偶；在所述冷凝器与所述冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计和热电偶；在所述吸收器的溴化锂浓溶液进口端设置有流量计和压力传感器；引入所述发生器的热源进出口和所述溶液热交换器的进出口处分别设置有热电偶；所述冷凝器、发生器、蒸发器和吸收器中分别设置有压力传感器；上述各处的流量计、压力传感器和热电偶分别与系统控制器连接，对整个装置实现测量和控制。 与现有技术相比，本发明的有益效果是I、本发明的制冷装置中的吸收器上连接有冲击振动装置，能够使吸收器的换热管产生微振动，破坏了气膜和液膜的形成条件，从而降低气膜和液膜的厚度，增加了传热传质效果，吸收效率有较大幅度提闻，从而提闻了制冷效果。2、本发明的制冷装置中采用由导管、振动控制用阀门、喷管和冲击挡板组成的冲击振动装置；或者采用与吸收器的喷淋装置相对的喷淋板为冲击振动装置，结构简单，容易实现，而且成本低。3、本发明的制冷装置中采用电磁阀控制喷液频率和喷液量，使得换热管的振幅和频率都可以调节，满足不同工况条件的使用要求。结构简单，使用方便。
图I所示为本发明具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置实施例I的示意图；图2所示为实施例2的示意图。图中1.混液箱，2.吸收器，3.溶液热交换器，4.蒸发器，5.发生器，6.冷凝器，7.真空泵，8.真空控制器，9.真空表，10.真空表，11.真空泵，12.真空控制器，13.热电偶，14.流量计，15.压力传感器，16.水泵，17.螺旋柔性连接管，18.支撑板，19.弹簧，20.屏蔽泵，21.挡板，22.测振仪，23.导管，24.振动控制用阀门，25.喷管，26.喷淋板，27.测振仪，28.振动控制用电磁阀。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置是在现有溴化锂吸收式制冷装置的基础上增加了冲击振动装置，冲击振动装置可以采用多种结构形式。实施例I实施例I的示意图如图I所示，包括冷凝器6、发生器5、蒸发器4、吸收器2、溶液热交换器3、混液箱1，所述发生器的溴化锂稀溶液内安装有外部加热的热源，所述发生器5的浓溶液出口与所述溶液热交换器的浓溶液进口连接，所述发生器的稀溶液进口与所述溶液热交换器的稀溶液出口连接，所述溶液热交换器3的稀溶液进口通过屏蔽泵20与所述吸收器底部的稀溶液出口连接，所述溶液热交换器3的浓溶液出口与混液箱I的浓溶液进口连接，所述混液箱的浓溶液出口与吸收器的喷淋装置的进液口连接，所述混液箱的稀溶液进口与所述屏蔽泵的溶液出口连接。冷凝器下端的冷凝水出口通过管道与蒸发器上的喷淋装置连接。所述冷凝器和吸收器分别与冷却水系统连接，所述蒸发器与冷媒水系统连接。发生器中的溴化锂稀溶液通过外部引入的热源的加热，其中的水分蒸发成为浓溶液。浓溶液通过溶液热交换器3与稀溶液进行热交换后进入混液箱1，吸收器底部的溴化锂稀溶液由屏蔽泵20对其进行增·压后进入混液箱1，稀溶液与浓溶液混合后进入吸收器。进入吸收器的溴化锂浓溶液通过喷淋装置喷淋在吸收器换热管表面，并在换热管表面形成薄膜。吸收器换热管表面的溴化锂浓溶液吸收从蒸发器中蒸发出来的水蒸气后成为稀溶液，聚集在吸收器底部，而后通过屏蔽泵20对其增压，并通过溶液热交换器与浓溶液进行热交换后进入发生器，从而形成循环。发生器中的溴化锂稀溶液加热后会产生大量的水蒸气，水蒸气进入冷凝器与冷却水进行热交换，冷凝成液态水。冷凝水进入蒸发器进行喷淋，喷淋后形成的水雾覆盖在蒸发器换热管表面，并在其表面蒸发，将冷媒水中的热量吸收。喷淋下来的水聚集在蒸发器底部，通过水泵16再次增压后重新进行喷淋，使液态水在蒸发器中往复循环。在蒸发器中蒸发形成的水蒸气被吸收器中的溴化锂浓溶液吸收，吸收水蒸气后的溴化锂溶液进入发生器再次将水分蒸发出去，蒸发出来的水蒸气再次进入冷凝器冷凝，从而形成循环。在冷凝器顶端设置真空泵7、真空控制器8、真空表9，真空表9通过真空控制器8与真空泵7连接，通过真空表9测量冷凝器罐体内的真空度，当真空度超过设定真空度时，真空控制器8开启真空泵7，对冷凝器罐体内进行抽真空。在蒸发器顶端设置真空泵11、真空控制器12、真空表10，真空表10通过真空控制器12与真空泵11连接，通过真空表10测量蒸发器罐体内的真空度，当真空度超过设定真空度时，真空控制器12开启真空泵11，对蒸发器罐体内进行抽真空。为了提高传热传质效率，本发明在吸收器上安装有能够使吸收器的换热管产生振动的冲击振动装置。通过冲击振动装置使吸收器的换热管产生微振动，降低气膜和液膜的厚度，从而提闻传热传质效率。本实施例中的冲击振动装置包括导管23、振动控制用阀门24和喷管26，所述振动控制用阀门24 —端与导管23的出口连接，另一端与喷管26的进口连接，所述导管23的进口与所述吸收器2的液体出口或吸收器底部的屏蔽泵20连接。所述吸收器的换热管上连接有冲击挡板21，所述喷管26伸入所述吸收器内，且喷管的出口与所述冲击挡板相对应。经过吸收器底部的屏蔽泵20增压后的溴化锂稀溶液，经分流进入导管23，通过振动控制用阀门24后流经喷管26进入吸收器3，喷淋冲击到与吸收器换热管相连接的冲击挡板21，使得冲击挡板产生微振动，冲击挡板带动与其连接的吸收器换热管一起产生振动，喷管喷出的液体冲击所述冲击挡板后沿挡板边缘流到吸收器底部。为了自动控制对冲击挡板的振动，所述冲击挡板21上安装有测振仪22，所述真空控制用阀门24采用电磁阀，所述测振仪22和振动控制用阀门24分别与振动控制器连接。测振仪测出的结果传递给振动控制器，振动控制器控制振动电磁阀24的开关频率和开阀大小，从而控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。所述吸收器2的换热管与冷却水系统连接用接管采用螺旋柔性连接管17。所述吸收器换热管的下端与弹簧19连接，所述弹簧19的另一端与连接于所述吸收器壳体上的支撑板18连接。弹簧19在起到减震作用的同时还有一定的支撑作用。在蒸发器与冷媒水系统、吸收器与冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计14、压力传感器15和热电偶13。在冷凝器与冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计和热电偶。在吸收器的溴化锂浓溶液进口端设置有流量计和压力传感器；引入所述发生器的热源进出口和溶液热交换器的进出口处分别设置有热电偶。热电偶采用铠式热电偶。所述冷凝器、发生器、蒸发器和吸收器中分别设置有压力传感器。上述各处的流量计、压力传感器和热电偶分别与系统控制器连接，对整个装置实现测量和控制，使得对整个装置的控制 和测量更精确。实施例2实施例2的示意图如图2所示。本实施例与实施例I的区别在于冲击振动装置的结构，其他结构相同。所述冲击振动装置包括喷淋板26，所述喷淋板26安装于所述吸收器2的换热管上并与所述吸收器2的喷淋装置相对的位置。吸收器的喷淋装置喷出的液体冲击喷淋板，使喷淋板产生振动，从而带动吸收器的换热管产生微振动，降低气膜和液膜的厚度，从而提闻传热传质效率。为了实现自动控制，所述吸收器2的喷淋装置处安装有振动控制用电磁阀28，所述喷淋板上连接有测振仪27，所述测振仪27和振动控制用电磁阀28分别与振动控制器连接，所述振动控制器用于控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。测振仅测出的结果传递给振动控制器，振动控制器控制振动电磁阀28的开关频率和开阀大小，从而控制溴化锂溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。本发明的装置除了采用实施例I和实施例2的两种实现振动方式外，也可以采用其他方式实现吸收器换热管的微振动，通过振动破坏气膜和液膜的产生条件，从而降低气膜和液膜的厚度，提高传热传质效果。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，包括冷凝器、发生器、蒸发器、吸收器、溶液热交換器，其特征在于，所述吸收器上连接有能够使吸收器的换热管产生振动的冲击振动装置。
2.根据权利要求I所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，所述冲击振动装置包括导管、振动控制用阀门、喷管和冲击挡板，所述振动控制用阀门一端与所述导管的出口连接，另一端与所述喷管的进ロ连接，所述导管的进ロ与所述吸收器的液体出口或吸收器底部的屏蔽泵连接，所述吸收器的换热管上连接有所述冲击挡板，所述喷管伸入所述吸收器内，且喷管的出ロ与所述冲击挡板相对应，喷管喷出的液体冲击所述冲击挡板产生微振动。
3.根据权利要求2所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，所述冲击挡板上安装有测振仪，所述振动控制用阀门为电磁阀，所述测振仪和振动控制用阀门分别与振动控制器连接，振动控制器用于控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。
4.根据权利要求I所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在干，所述冲击振动装置包括喷淋板，所述喷淋板安装于所述吸收器的换热管上并与所述吸收器喷淋装置相対的位置。
5.根据权利要求4所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，所述吸收器喷淋装置处安装有振动控制用电磁阀，所述喷淋板上连接有测振仪，所述测振仪和振动控制用电磁阀分别与振动控制器连接，所述振动控制器用于控制溴化锂稀溶液喷出的频率和喷液量，以控制吸收器换热管的振动频率和振幅。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，所述吸收器的换热管与冷却水系统连接用接管采用螺旋柔性连接管。
7.根据权利要求6所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，所述吸收器换热管的下端与弹簧连接，所述弹簧的另一端与连接于所述吸收器壳体上的支撑板连接。
8.根据权利要求7所述的具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，其特征在于，在所述蒸发器与冷媒水系统、所述吸收器与冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计、压カ传感器和热电偶；在所述冷凝器与所述冷却水系统连接的进出口处分别设有流量计和热电偶；在所述吸收器的溴化锂浓溶液进ロ端设置有流量计和压力传感器；引入所述发生器的热源进出口和所述溶液热交換器的进出ロ处分别设置有热电偶；所述冷凝器、发生器、蒸发器和吸收器中分别设置有压カ传感器；上述各处的流量计、压カ传感器和热电偶分别与系统控制器连接，对整个装置实现测量和控制。
全文摘要
本发明公开了一种具有冲击振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置，而提供一种通过外部机械能引入吸收器中，使得吸收器中的换热管产生微振，从而降低膜的厚度，增加传热传质系数效果，提高吸收效率的制冷装置。吸收器上连接有冲击振动装置。冲击振动装置包括导管、振动控制用阀门和喷管，振动控制用阀门一端与导管的出口连接，另一端与喷管的进口连接，导管的进口与吸收器的液体出口或吸收器底部的屏蔽泵连接，吸收器的换热管上有冲击挡板，喷管喷出的液体冲击所述冲击挡板产生微振动。由于吸收器上连接的冲击振动装置能够使吸收器的换热管产生微振，从而降低膜的厚度，提高了制冷效果。
文档编号F25B37/00GK102853577SQ20121038559
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者申江, 康博强, 孙欢 申请人:天津商业大学