专利名称：一种带喷射器的两级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，尤其涉及一种带喷射器的两级吸收式制冷装置。
背景技术：
随着经济的发展，人们对生活水平的要求越来越高，因此制冷系统越来越多地被应用在各种各样的场合。传统的压缩式制冷系统会直接或者间接的造成各种各样的环境问题，因此对环境友好且能直接用热能驱动的吸收式制冷系统受到越来越多的关注。为了高效利用某一品位的热量制取某一温度下的冷量，需要与之相适应的吸收式制冷装置。一般来说，多级特别是两级吸收式制冷装置被用来利用各种低品位的热量。两级吸收式制冷装置的主要缺点是其效率较低，因此提高两级吸收式制冷装置的效率，有利于提高低品位热量的利用效率。由于喷射器结构简单且能回收部分有用能，可用来改进吸收式制冷装置。中国专利申请号ZL200910096977. 7，“一种高效的吸收式两级吸收式制冷装置”公开了一种改进的两级吸收式制冷装置，由于部分制冷剂蒸汽不需要经过低压发生器的发生，因而效率较传统的两级吸收式制冷装置着要高。当系统的制冷剂为比热相对潜热比值较大的时候，比如用氨作为制冷剂，该装置的效率比传统两级吸收式制冷装置的效率要高得多。但是当制冷剂的比热和潜热的比值很小的时候，比如用水作为制冷剂的时候，由于不需要低压发生器发生的制冷剂的比例很小，因此该装置的效率和传统两级吸收式制冷装置的效率区别不大。由于喷射器结构简单且能回收部分有用能，可用来改进吸收式制冷装置。喷射器在吸收式制冷领域的应用较多，文献Recent development in ej ectortechnology-a review (InternationalJournal of Ambient Energy. 2005 ；26 :13-26)对喷射吸收式制冷技术近年来的研究进行了总结。目前喷射-吸收式制冷装置主要是在传统单效吸收式制冷装置的基础上提出来的，并没有专门针对两级吸收式制冷装置特点的喷射-吸收复合制冷装置。
发明内容
本发明是针对现有传统两级吸收式制冷装置效率较低及现有喷射吸收制冷技术的局限性，提出一种带喷射器的两级吸收式制冷装置，通过喷射器将部分低压发生器气相出口的制冷剂蒸汽直接引射到冷凝压力来提高两级吸收式制冷装置的效率。一种带喷射器的两级吸收式制冷装置，包括高压发生器、喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、第二节流元件、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、第三节流元件；所述的高压发生器的气体出口与所述的喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、高压发生器溶液入口依次连接；所述的低压发生器的溶液出口与所述的低压溶液换热器、第二节流元件、低压吸收器溶液入口依次连接；所述的高压发生器的溶液出口与所述的高压溶液换热器、第三节流元件、高压吸收器溶液入口依次连接；所述的低压发生器的气相出口的分路与所述的喷射器的引射流体入口相连接。本发明中，为保证系统的正常运行，所述喷射器为气-气喷射器。所述第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件分别独立的为手动节流阀、自动节流阀或毛细管，可根据实际需要选择。所述低压溶液换热器、高压溶液换热器分别独立的为套管式换热器、板式换热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器，可根据实际需要选择。所述吸收式制冷装置内的工质为水和溴化锂以及其他适用于本发明制冷装置的制冷剂。所述的冷凝器、高压吸收器、低压吸收器由外界冷源冷却，该外界冷源可以是气体冷源或液体冷源。所述的制冷装置的工作流程如下高压发生器气体出口的制冷剂蒸汽通过喷射器将部分低压发生器出口的制冷剂蒸汽引射到冷凝压力。喷射器出口的制冷剂蒸汽流到冷凝器被冷凝为液体。然后这股流体被第一节流元件节流到蒸发压力并流到蒸发器中蒸发实现制冷，蒸发器出口流体流到低压吸收器被溶液吸收。低压吸收器出口的浓制冷剂溶液被第一溶液泵增压到低压发生器的发生压力，第一溶液泵出口溶液经过低压溶液换热器流到低压发生器发生，低压发生器发生终了的稀制冷剂溶液经过低压溶液换热器后流到第二节流元件被节流到低压吸收器的吸收压力，然后流到低压吸收器。低压发生器气相出口的部分制冷剂蒸汽在喷射器被引射到冷凝压力，另外一部分制冷剂蒸汽流到高压吸收器被吸收，高压吸收器出口的浓制冷剂溶液被第二溶液泵加压到冷凝压力，然后经过高压溶液换热器流到高压发生器。高压发生器发生终了的溶液经过高压溶液换热器流到第三节流元件被节流到高压吸收器的吸收压力，第三节流元件出口的溶液流到高压吸收器。装置完成一次工作过程。在本发明装置中，由于部分低压发生器出口制冷剂不需要高压发生器的发生却能够在蒸发器中蒸发实现制冷，因此本发明装置拥有比传统两级吸收式制冷装置更高的效率。在热源温度达到传统单效吸收式制冷装置所需要的最低热源温度之前，本发明装置的效率相对传统装置的效率的提高幅度随着发生温度的增加逐渐增加。另外本发明装置的效率相对传统装置的效率的提高幅度随着蒸发温度的增加逐渐增加。由于本发明装置只是在传统的两级吸收式制冷装置的基础上增加了一个喷射器，因此结构非常简单。综上所述，本发明装置能够大幅度增加低品位热源的利用效率且结构简单，因此具有广阔的应用前景。
图1是本发明装置的结构示意图；图中高压发生器1、喷射器2、冷凝器3、第一节流元件4、蒸发器5、低压吸收器6、第一溶液泵7、低压溶液换热器8、低压发生器9、第二节流元件10、高压吸收器11、第二溶液泵12、高压溶液换热器13、第三节流元件14。
具体实施例方式如图1所示，一种带喷射器的两级吸收式制冷装置，高压发生器I气体出口与喷射器2、冷凝器3、第一节流元件4、蒸发器5、低压吸收器6、第一溶液泵7、低压溶液换热器8、低压发生器9、高压吸收器11、第二溶液泵12、高压溶液换热器13、高压发生器I液相入口依次连接；低压发生器9溶液出口与低压溶液换热器8、第二节流元件10、低压吸收器6溶液入口依次连接；高压发生器I溶液出口与高压溶液换热器13、第三节流元件14、高压吸收器11溶液入口依次连接；低压发生器9的气相出口的分路与喷射器2的引射流体入口相连接。高压发生器I气体出口的制冷剂蒸汽通过喷射器2将部分低压发生器9气相出口的制冷剂蒸汽引射到冷凝压力。喷射器2出口的制冷剂蒸汽流到冷凝器3被冷凝为液体。然后这股流体被第一节流元件4节流到蒸发压力并流到蒸发器5中蒸发实现制冷，蒸发器5出口流体流到低压吸收器6被溶液吸收。低压吸收器6出口的浓制冷剂溶液被第一溶液泵7增压到低压发生器9的发生压力，第一溶液泵7出口溶液经过低压溶液换热器8流到低压发生器9发生，低压发生器9发生终了的稀制冷剂溶液经过低压溶液换热器8后流到第二节流元件10被节流到低压吸收器6的吸收压力，然后流到低压吸收器6。低压发生器9出口的部分制冷剂蒸汽在喷射器2被引射到冷凝压力，另外一部分制冷剂蒸汽流到高压吸收器11被吸收，高压吸收器11出口的浓制冷剂溶液被第二溶液泵12加压到冷凝压力，然后经过高压溶液换热器13流到高压发生器I。高压发生器I发生终了的溶液经过高压溶液换热器13流到第三节流元件14被节流到高压吸收器11的吸收压力，第三节流元件14出口的溶液流到高压吸收器11。装置完成一次工作过程。实施例1以水-溴化锂工质对作为工质，对本发明装置的图1所示装置以及传统两级吸收式制冷装置的性能进行了模拟计算。计算假设条件如下(I)系统处于稳定工作的状态；
(2)忽略管道压降和漏热损失；(3)冷凝器出口制冷剂为饱和液体，蒸发器出口制冷剂为饱和气体；(4)发生器和吸收器出口溶液为饱和溶液；(5)考虑到采用相同的冷却媒介，假设冷凝器出口制冷剂液体以及吸收器出口溶液温度相等；(6)忽略泵功对系统性能的影响；
(7)溶液换热器冷端传热温差为10°C ；表I本发明装置以及传统两级吸收式装置在不同发生温度下的性能对比
权利要求
1.一种带喷射器的吸收式制冷装置，包括高压发生器(I)、喷射器(2)、冷凝器(3)、第一节流元件(4)、蒸发器(5)、低压吸收器(6)、第一溶液泵(7)、低压溶液换热器(8)、低压发生器(9)、第二节流元件(10)、高压吸收器(11)、第二溶液泵(12)、高压溶液换热器(13)、第三节流元件(14)，其特征在于所述的高压发生器(I)气体出口与所述的喷射器(2)、冷凝器(3)、第一节流元件(4)、蒸发器(5)、低压吸收器(6)、第一溶液泵(7)、低压溶液换热器(8)、低压发生器(9)、高压吸收器(11)、第二溶液泵(12)、高压溶液换热器(13)、高压发生器(I)溶液入口依次连接；所述的低压发生器(9)溶液出口与所述的低压溶液换热器(8)、第二节流元件(10)、低压吸收器(6)溶液入口依次连接；所述的高压发生器(I)溶液出口与所述的高压溶液换热器(13)、第三节流元件(14)、高压吸收器(11)溶液入口依次连接；所述的低压发生器(9)的气相出口的分路与所述的喷射器(2)的引射流体入口相连接。
2.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置，其特征在于，所述喷射器(2)为气-气喷射器。
3.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置，其特征在于，所述第一节流元件(4)、第二节流元件(10)、第三节流元件(14)分别独立的为手动节流阀、自动节流阀或毛细管。
4.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置，其特征在于，所述低压溶液换热器(8)、高压溶液换热器(13)分别独立的为套管式换热器、板式换热器、套片式换热器或光管沉浸式换热器。
5.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置，其特征在于，所述吸收式制冷装置内的工质为水和溴化锂。
6.根据权利要求1所述的带喷射器的吸收式制冷装置，其特征在于，所述的冷凝器(3)、高压吸收器(11)、低压吸收器(6)由气体冷源或液体冷源冷却。
全文摘要
本发明公开了一种带喷射器的两级吸收式制冷装置，该装置的高压发生器气体出口与喷射器、冷凝器、第一节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、低压溶液换热器、低压发生器、高压吸收器、第二溶液泵、高压溶液换热器、高压发生器溶液入口依次连接；低压发生器溶液出口与低压溶液换热器、第二节流元件、低压吸收器溶液入口依次连接；高压发生器溶液出口与高压溶液换热器、第三节流元件、高压吸收器溶液入口依次连接；低压发生器的气相出口的分路与喷射器引射流体入口相连接。本发明装置结构简单，且能大幅度提高低品位能源的利用效率。
文档编号F25B41/06GK103017399SQ20121054394
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者陈光明, 石玉琦, 洪大良, 唐黎明, 何一坚, 闫晓娜, 林顺荣 申请人:浙江大学