专利名称：尾气驱动的环式氨水发生器的制作方法
技术领域：
本 实用新型涉及到一种氨水发生器，特别是涉及到一种尾气驱动的环式氨水发生器。
背景技术：
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。压缩式制冷系统机组主要包括制冷压缩机、冷凝器、热交换器、蒸发器和冻结机等。吸收式制冷一般采用氨水吸收式制冷技术，此种系统机组主要包括发生器、精馏器、冷凝器、回热器、过冷器、蒸发器等。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。但传统氨水发生器采用翅片管式发生器或满液式发生器，翅片管式发生器的死空间大，烟气的传热性能较低。满液式发生器存在自由液面，其性能受到船舶摇晃影响，不适合于船舶上应用。经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号为CN 101033898，专利名称为一种船舶发动机排气余热驱动的船用氨水吸收制冷机。该发明利用船舶排气余热加热充满氨水溶液的发生器，氨气连同溶液一起进入气液分离器，分离出的含水氨气，通过分凝器被部分提纯后，在冷凝器内冷凝；氨液在套管蒸发器内蒸发产生冷量，冷氨气和未蒸发的含水氨液在盘管过冷器进一步换热，并在重力作用和压差作用下进入满液鼓泡吸收器；氨气泡被自气液分离器并经溶液换热器冷却的稀氨水溶液吸收，浓氨水溶液进入氨水溶液储液器，并由溶液泵将其泵入满液发生器。此发明使用分凝器来提纯氨气，使系统结构复杂；同时不能有效利用精馏热，从而降低了系统的性能吸收；使用的满液式发生器，由于其具有自由液面，所以其性能将受船舶颠簸的很大影响。中国专利公开号为CN 101017040，专利名称为利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置用的尾气换热器。该专利利用余热制冷装置提供温度稳定，连续的制冷效果。尾气换热器采用外接式结构，有利于维修和更换。该外接尾气换热器为管壳式蒸汽发生器，在尾气换热器和余热发生器之间接有汽液分离器。此专利中氨气发生过程中，使用了尾气换热器、余热发生器以及汽液分离器，使整个系统过于复杂，体积过于庞大，占用船舶过多的容积，不利于在船舶中的实际使用。公开号CN101118102，专利名称为一种利用废气余热的氨水吸收式制冷机发生
器，该发明包括壳体、发生器管束，壳体由尾气进口、壳体主段、尾气出口组成，所述发生器管束包括进口下集管、出口上集管和若干组翅片管排；每组翅片管排包括中间下集管、中间上集管与连接在中间下集管、中间上集管之间的若干根翅片管；中间下集管与中间上集管平行设置，中间下集管一端封闭，另一端与进口下集管连接，中间上集管一端封闭，另一端与出口上集管连接；进口下集管一端封闭，另一端为发生器氨水溶液进口 ；出口上集管一端封闭，另一端为发生器氨气出口。本发明目的是简化发生器的结构，提高发生传热过程的效率，降低发生器的制造成本。此发生器采用翅片管式，容易脏堵。同时此系统结构较大，不太适合用于船舶狭小的空间内。公开号CN101135507,专利名称为一种氨水吸收式制冷机,该发明的发生器由壳体和翅片管束组成，翅片管束的下集管为进口，上集管为出口分别与精馏塔上的对应管口相连接；精馏塔内的中部设有波纹丝网填料层，填料层上方设有回流氨液的喷淋管，精馏塔顶部的氨气出 口管与冷凝器相连；冷凝器内的集液盘通过液囊用U型管与精馏塔喷淋管连接；冷凝器底部的氨液出口经过冷器、膨胀阀与蒸发器连接；蒸发器氨气出口经过冷器与吸收器连接；吸收器底部的浓溶液出口经溶液泵、吸收器上管束、溶液热交换器与精馏塔连接。本发明目的是降低捕鱼成本与能源消耗，延长海产品在海上的保鲜时间。此系统使用翅片管发生器，发生器容易脏堵，同时系统中需要精馏塔，使整个系统结构较大。同时系统中没有充分地回收精馏热。公开号CN1444715，专利名称为用于氨水吸收系统的改进的多柱发生器，该发生器组件包括锅炉部分、热溶液解吸塔部分、绝热解吸塔或GAX解吸塔部分和精馏器部分，它将多根柱子组合在一起，每根柱子都包括一个或多个上述部分，将柱子布置成能使第一柱子的最下端低于第二柱子的顶端，它利用一个或多个可由来自吸收器的供料流驱动的喷射器，将来自低温柱子底部的液体致冷剂泵送到下一级较热柱子的顶部。此发生器中，含有多个柱子，使得结构较为庞大。发生器的性能受船舶摇晃影响。公开号CN1446305，专利名称为利用规整填料的改进的氨水吸收系统发生器，该发明包括吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器，所述发生器包括锅炉部分、热溶液解吸塔部分、绝热解吸塔或GAX解吸塔部分、以及精馏器部分，所述发生器的至少一个所述部分的内部空间基本上都填充了规整填充材料，在发生器温度下所述规整填充材料对氨水溶液是惰性的。此发生器中的锅炉、热溶液解吸塔、绝热解吸塔和精馏塔采用串联形式，使得整个结构非常庞大。不适合船舶上应用。同时此发生器未能回收精馏热。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气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，不适合船舶上应用。公开号CN201129890，专利名称为一种余热型氨水吸收式制冷机的发生装置，该发明包括下壳体和位于下壳体上并与下壳体相通的上壳体，下壳体两相对侧面上设有烟气入口和出口，下壳体底部设有稀溶液出口，下壳体内设置有一上腔，通过一安装在下壳体上部的上分流板将下壳体上部分隔的空间；一下腔，通过一安装在下壳体下部的下分流板将下壳体下部分隔的空间；至少一冷轧翅片管，贯穿于上分流板与下分流板之间，连通上腔与下腔；上壳体为柱状腔体，其顶面设有氨蒸气出口，其侧面设有浓溶液入口及分凝器回液口，上壳体内设置有至少一折流塔板，安装在上壳体内壁上。本实用新型可利用废弃能源，降低氨水吸收式制冷机的运行成本，节约能源，提高能源综合利用率且结构简单且热利用率高。此装置采用常规精馏结构，系统体积较大，同时不能回收精馏热。发生器采用列管式换热器，由于换热面积有限，其传热性能较低。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种尾气驱动的环式氨水发生器，它能克服以上产品所存在的问题。本实用新型的目的是这样实现的，尾气驱动的环式氨水发生器，包括浓氨水入口、发生器上封头、烟气出口、发生器上端板、铝弯头、浓氨水分配管、外保温层、发生器外桶、盘管、发生器内桶、发生器内保温层、烟气入口、稀氨水氨气汇聚槽、稀氨水氨气出口、发生器下封头、发生器下端板所组成，其特征在于浓氨水入口连接到发生器上封头上，再和铝弯头连通，铝弯头和浓氨水分配管连接；所述的浓氨水分配管和盘管连接，盘管放置在发生器外桶与发生器内桶之间，发生器上端板之下，发生器下端板之上，盘管与下部的铝弯头连通，铝弯头另一端与稀氨水氨气汇聚槽连通，稀氨水氨气汇聚槽与稀氨水氨气出口连接；所述的稀氨水氨气出口连接在发生器下封头上；烟气入口连接在发生器外桶的下部，并与盘管外部空间连通，烟气出口连接在发生器外桶上部。如图2所示，所述的盘管，包括A组盘管、B组盘管、C组盘管、D组盘管，其特征在于A组盘管的直径为12mm的铝管，A组盘管中心线直径为668mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向。B组盘管在A组盘管内侧，B组盘管中心线直径为630_，盘管的直径为12_，管间距为19_，其盘管的盘旋方向为逆时针。C组盘管在B组盘管内侧，C组盘管的直径为12mm的铝管，C组盘管中心线直径为592mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向。D组盘管在C组盘管内侧，D组盘管中心线直径为554_，盘管的直径为12mm,管间距为19mm,其盘管的盘旋方向为逆时针。本实用新型和现有技术相比，其主要优点体现在(1)高效换热盘管与盘管之间的间距为4-5_，相邻的盘管依次按顺时针和逆时针方向设置，换热流体在其中流动的特性和在板式换热器中的流动特性相似，单位体积内的换热面积比常规的换热器提高数倍，从而有效提高换热性能。(2)抗船舶摇摆氨气和氨水在盘管内部流动，其吸收性能不受船舶摇晃影响。
图I为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型盘管结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型作详细说明，给出详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。如图I所示，尾气驱动的环式氨水发生器，包括浓氨水入口 I、发生器上封头2、烟气出口 3、发生器上端板4、铝弯头5、浓氨水分配管6、外保温层7、发生器外桶8、盘管9、发生器内桶10、发生器内保温层11、烟气入口 12、稀氨水氨气汇聚槽13、稀氨水氨气出口 14、发生器下封头15、发生器下端板16所组成，其特征在于浓氨水入口 I连接到发生器上封头2上，再和铝弯头5连通，铝弯头5和浓氨水分配管6连接；所述的浓氨水分配管6和盘管9连接，盘管9放置在发生器外桶8与发生器内桶10之间，发生器上端板4之下，发生器下端板16之上，盘管9与下部的铝弯头5连通，铝弯头5另一端与稀氨水氨气汇聚槽13连通，稀氨水氨气汇聚槽13与稀氨水氨气出口 14连接；所述的稀氨水氨气出口 14连接在发生器下封头15上；烟气入口 12连接在发生器外桶8的下部，并与盘管外部空间连通，烟气出口 3连接在发生器外桶8上部。如图2所示，所述的盘管，包括A组盘管17、B组盘管18、C组盘管19、D组盘管20，其特征在于A组盘管的直径为12mm的铝管，A组盘管中心线直径为668mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向出组盘管在A组盘管内侧，B组盘管中心线直径为630mm，盘管的直径为12mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为逆时针；C组盘管在B组盘管内侧，C组盘管的直径为12mm的铝管，C组盘管中心线直径为592mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向山组盘管在C组盘管内侧，D组盘管中心线直径为554mm，盘管的直径为12mm,管间距为19mm,其盘管的盘旋方向为逆时针。 如图I所示，本实用新型具体实施时I)氨气氨水工作流程浓氨水从浓氨水入口 I进入到发生器中，通过铝弯头5进入到浓氨水分配管6中，再进入到盘管9内部流动,浓氨水被加热,从而产生出稀氨水和氨气，稀氨水和氨气在发生器底部的汇聚槽13汇聚，并从稀氨水氨气出口 14流出。2)烟气流程烟气从烟气入口 12进入到发生器，并在盘管9外部空间流动，烟气从烟气出口 3流出。
权利要求1.尾气驱动的环式氨水发生器，包括浓氨水入口(I)、发生器上封头(2)、烟气出口(3)、发生器上端板(4)、铝弯头(5)、浓氨水分配管(6)、外保温层(7)、发生器外桶(8)、盘管(9)、发生器内桶(10)、发生器内保温层(11)、烟气入口(12)、稀氨水氨气汇聚槽(13)、稀氨水氨气出口(14)、发生器下封头(15)、发生器下端板(16)所组成，其特征在于浓氨水入口(I)连接到发生器上封头(2)上，再和铝弯头(5)连 通，铝弯头(5)和浓氨水分配管(6)连接；所述的浓氨水分配管(6)和盘管(9)连接，盘管(9)放置在发生器外桶(8)与发生器内桶(10)之间，发生器上端板(4)之下，发生器下端板(16)之上，盘管(9)与下部的铝弯头(5)连通，铝弯头(5)另一端与稀氨水氨气汇聚槽(13)连通，稀氨水氨气汇聚槽(13)与稀氨水氨气出口(14)连接；所述的稀氨水氨气出口(14)连接在发生器下封头(15)上；烟气入口(12)连接在发生器外桶(8)的下部，并与盘管外部空间连通，烟气出口(3)连接在发生器外桶(8)上部。
2.根据权利要求I所述的尾气驱动的环式氨水发生器，其特征在于所述的盘管，包括A组盘管(17)、B组盘管(18)、C组盘管(19)、D组盘管(20)所组成，A组盘管的直径为12mm的铝管，A组盘管中心线直径为668mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向；B组盘管在A组盘管内侧，B组盘管中心线直径为630mm，盘管的直径为12mm，管间距为19_，其盘管的盘旋方向为逆时针；(组盘管在B组盘管内侧，C组盘管的直径为12mm的铝管，C组盘管中心线直径为592mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为顺时针方向；D组盘管在C组盘管内侧，D组盘管中心线直径为554mm，盘管的直径为12mm，管间距为19mm，其盘管的盘旋方向为逆时针。
专利摘要尾气驱动的环式氨水发生器，包括浓氨水入口、发生器上封头、烟气出口、发生器上端板、铝弯头、浓氨水分配管、外保温层、发生器外桶、盘管所组成。本实用新型中，盘管与盘管之间的间距为4-5mm，相邻的盘管依次按顺时针和逆时针方向设置，换热流体在其中流动的特性和在板式换热器中的流动特性相似，单位体积内的换热面积比常规的换热器提高数倍，从而有效提高换热性能。氨气和氨水在盘管内部流动，其吸收性能不受船舶摇晃影响。
文档编号F25B33/00GK202420035SQ20122000927
公开日2012年9月5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:上海交通大学, 江苏江平空调净化设备有限公司