本专利涉及氨水吸收式制冷系统领域，具体为一种新型氨水吸收式制冷系统及方法。
背景技术：
氨吸收制冷装置，是以氨为制冷剂，水为吸收剂，以发生、精馏、冷凝、蒸发、吸收、解析等过程构成溶液循环和制冷剂循环的制冷装置。该装置可广泛应用于石油化工、煤化工等需深度制冷的企业制冷领域。
余热氨水吸收式制冷过程为循环制冷过程，该过程中吸收氨气后浓氨水溶液质量（a1）和制冷剂（液氨）的质量（a2）流量之比称为溶液循环倍率，用“a”表示，即（a1/a2）=a。对应于氨的单位质量流量，溶液循环中浓氨水溶液质量流量为a1，稀溶液的质量流量为（a1-a2）。一般制冷系统的冷凝温度为40℃（采用32℃的循环冷却水），对应的氨的冷凝压力为1.555mpa。在空调工况下，制冷剂的蒸发温度一般为-5℃，对应的氨的蒸发压力为0.516mpa。冷凝压力和蒸发压力差达1.039mpa，制冷剂（液氨）节流将这部分压力能耗散发在系统里，引起系统效率下降。
余热氨水吸收式制冷系统的发生压力和蒸发压力差略大于冷凝压力和蒸发压力差。稀溶液的质量流量是氨流量的（a1-a2）/a2倍。因此，对于氨水吸收制冷系统，在溶液循环中溶液的节流损失更值得回收。
技术方案
针对上述现有余热氨水吸收式制冷系统存在的问题，本专利所要解决的技术问题为：（1）如何回收余热氨水吸收式制冷系统在溶液循环中溶液的节流损失能量，提高系统效率；（2）如何简化设备结构，降低能耗，提高能效。
为实现上述目的，本专利公开了一种新型氨水吸收式制冷系统，具体技术方案如下：
一种新型氨水吸收式制冷系统，包括通过管道依次连接的冷凝器、液氨储槽、过冷器、液氨节流装置、蒸发器，所述蒸发器的氨气出口通过过冷器与稀溶液喷射器的引射口连接，所述稀溶液喷射器的出口通过管道与吸收器连接，所述吸收器的出液口通过循环泵与发生器的进液口连接，所述发生器的出口与分凝器连接，所述分凝器的液体出口依次通过溶液换热器、溶液冷却器与稀溶液喷射器的工作流体进口连接，所述分凝器的出气口通过管道与冷凝器的进口连接。该系统中增加的过冷器利用蒸发器出来的气氨冷却液氨，使液氨过冷，在提高了系统效率的同时，提高了系统的可靠性，可大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。利用喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，因而提高了吸收器的吸收压力，在同常规氨水吸收式制冷系统的冷却水温度和热源温度相同的情况下，系统的制冷系数得到提高，并且由于氨气和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合，使吸收器简化为一个简单的吸收冷却器，而不必采用常规的鼓泡式结构。
作为优选，所述分凝器的冷却液进口通过管道与循环泵的出口连接，所述分凝器的冷却液出口通过管道与发生器的进液口连接。利用吸收器排出的浓溶液作为分凝器的冷却液，浓溶液在分凝器内换热升温后再进入发生器内进行加热，一方面可充分利用浓溶液的余冷，另一方面浓溶液换热降温后可节约发生器内加热的能耗，可大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。
作为优选，所述循环泵的出口与发生器、凝器之间的管道上分别设置有阀门，可以根据需要调节管路的走向。
作为优选，所述分凝器的冷却液出口通过溶液换热器与发生器的进液口连接，从分凝器的冷却液出口排出的浓溶液，在换热器内与分凝器排出的高温稀溶液进行换热，可大大节约能源消耗。所述阀门电磁阀，可方便控制。所述吸收器为冷却器，由于氨气和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合，使吸收器简化为一个简单的吸收冷却器。
本专利还公开了一种氨水吸收式制冷方法，具体技术方案如下：
一种氨水吸收式制冷方法，利用上述任一所述的新型氨水吸收式制冷系统，具体包括以下步骤：
（1）冷凝器中的液氨流经液氨储槽后，进入过冷器，使液氨过冷，再流经液氨节流装置节流降压后，流进蒸发器，液氨在蒸发器中蒸发制冷，蒸发出来的气氨送入过冷器，气氨在过冷器中冷却液氨后，进入稀溶液喷射器的的引射口；
（2）来自蒸发器、过冷器的氨气为稀溶液喷射器的引射流体；发生器中的稀溶液在压力驱动下流入溶液换热器、溶液冷却器，在其中放热降温后，进入稀溶液喷射器作为喷射器的工作流体；工作流体在压力p0下通过喷射器的喷嘴喷出，使接受室内的压力（介于p1与p2之间，p1、p2分别为喷射器吸入侧、排出侧压力）降至低于引射流体压力ps，从而使得引射口可吸入引射流体；引射流体在接受室和混合室内与工作流体混合至相同的压力p3和流速，压力较吸入压力略有上升，再经扩散室降速升压达到pc后，离开喷射器，进入到吸收器中；
（3）由于氨气和稀溶液在稀溶液喷射器中得到了充分混合，使吸收器简化为一个简单的吸收冷却器，氨气在吸收器中由冷却水冷却，并被稀溶液吸收，吸收所散发出来的热量被冷却水带走，吸收器中的稀溶液吸收氨气后变为浓溶液；
（4）浓溶液被循环泵增压后送到发生器，浓溶液在发生器中喷淋，被发生器的驱动热源加热蒸发出氨气、水蒸汽混合物，该混合物经分凝器分离处理，形成高浓度的氨气（浓度＞99％）送入冷凝器冷凝，分凝器的回流液分别流入溶液换热器、溶液冷却器，在其中放热降温后，再经过稀溶液喷射器，进入吸收器完成循环。
作为优选，所述稀溶液喷射器的喷射比为l/（a1－a2），吸收氨气后浓氨水溶液质量为a1，制冷剂液氨的质量为a2，l为稀溶液量。
作为优选，所述分凝器的冷却剂可用冷却水或吸收器排出的浓溶液，若分凝器的冷却剂采用吸收器排出的浓溶液，则该浓溶液被循环泵增压后直接进入分凝器的冷却液进口，在分凝器中作用后，再经溶液热交换器，在溶液热交换器中发生作用后，最后到达发生器。
有益效果
（1）本专利所述的新型氨水吸收式制冷系统中，过冷器利用蒸发器出来的气氨冷却液氨，使液氨过冷，在提高了系统效率的同时，提高了系统的可靠性，可大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。
（2）利用喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，因而提高了吸收器的吸收压力，在同常规氨水吸收式制冷系统的冷却水温度和热源温度相同的情况下，系统的制冷系数得到提高，并且由于氨气和氨水稀溶液在喷射器中得到充分混合，使吸收器简化为一个简单的吸收冷却器，而不必采用常规的鼓泡式结构。
（3）同常规氨吸收式制冷系统相比，本专利提高了系统的制冷系数，简化了吸收器的结构。
（4）本专利所述的新型氨水吸收式制冷系统，可广泛应用于石油化工、煤化工等需深度制冷的企业制冷领域。通过氨水吸收制冷装置热冷转换，利用企业富余的低压饱和蒸汽，达到低压蒸汽热量重新得到有效利用的目的。可大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益，应用前景非常广阔，值得大力推广。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图中，1：发生器、2：冷凝器、3：液氨储槽、4：过冷器、5：液氨节流装置、6：蒸发器、7：稀溶液喷射器、8：吸收器、9：循环泵、10：溶液换热器、11：溶液冷却器、12：分凝器、13：阀门。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本专利，本专利的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本专利的范围构成任何限制。
实施例1
一种新型氨水吸收式制冷系统，包括通过管道依次连接的冷凝器2、液氨储槽3、过冷器4、液氨节流装置5、蒸发器6，所述蒸发器6的氨气出口通过过冷器4与稀溶液喷射器7的引射口连接，所述稀溶液喷射器7的出口通过管道与吸收器8连接，所述吸收器8的出液口通过循环泵9与发生器1的进液口连接，所述发生器1的出口与分凝器12连接，所述分凝器12的液体出口依次通过溶液换热器10、溶液冷却器11与稀溶液喷射器7的工作流体进口连接，所述分凝器12的出气口通过管道与冷凝器2的进口连接。该系统中增加的过冷器利用蒸发器出来的气氨冷却液氨，使液氨过冷。在提高了系统效率的同时，提高了系统的可靠性。利用喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，因而提高了吸收器的吸收压力。
实施例2
一种新型氨水吸收式制冷系统，包括通过管道依次连接的冷凝器2、液氨储槽3、过冷器4、液氨节流装置5、蒸发器6，所述蒸发器6的氨气出口通过过冷器4与稀溶液喷射器7的引射口连接，所述稀溶液喷射器7的出口通过管道与吸收器8连接，所述吸收器8的出液口通过循环泵9与发生器1的进液口连接，所述发生器1的出口与分凝器12连接，所述分凝器12的液体出口依次通过溶液换热器10、溶液冷却器11与稀溶液喷射器7的工作流体进口连接，所述分凝器12的出气口通过管道与冷凝器2的进口连接。该系统中增加的过冷器利用蒸发器出来的气氨冷却液氨，使液氨过冷。在提高了系统效率的同时，提高了系统的可靠性。利用喷射器回收了稀溶液降压过程中的能量，因而提高了吸收器的吸收压力。
所述分凝器12的冷却液进口通过管道与循环泵9的出口连接，所述分凝器12的冷却液出口通过管道与发生器1的进液口连接。所述循环泵9的出口与发生器1、凝器12之间的管道上分别设置有阀门13。所述分凝器12的冷却液出口通过溶液换热器10与发生器1的进液口连接。所述阀门13为电磁阀。所述吸收器8为冷却器。
实施例3
一种氨水吸收式制冷方法，利用上述任一所述的新型氨水吸收式制冷系统，具体包括以下步骤：
（1）冷凝器2中的液氨流经液氨储槽3后，进入过冷器4，使液氨过冷，再流经液氨节流装置5节流降压后，流进蒸发器6，液氨在蒸发器6中蒸发制冷，蒸发出来的气氨送入过冷器4，气氨在过冷器4中冷却液氨后，进入稀溶液喷射器7的的引射口；
（2）来自蒸发器、过冷器的氨气为稀溶液喷射器7的引射流体；发生器1中的稀溶液在压力驱动下流入溶液换热器10、溶液冷却器11，在其中放热降温后，进入稀溶液喷射器7作为喷射器的工作流体；工作流体在压力p0下通过喷射器的喷嘴喷出，使接受室内的压力降至低于引射流体压力ps，从而使得引射口可吸入引射流体；引射流体在接受室和混合室内与工作流体混合至相同的压力p3和流速，压力较吸入压力略有上升，再经扩散室降速升压达到pc后，离开喷射器，进入到吸收器8中；
（3）由于氨气和稀溶液在稀溶液喷射器7中得到了充分混合，使吸收器8简化为一个简单的吸收冷却器，氨气在吸收器8中由冷却水冷却，并被稀溶液吸收，吸收所散发出来的热量被冷却水带走，吸收器中的稀溶液吸收氨气后变为浓溶液；
（4）浓溶液被循环泵9增压后送到发生器1，浓溶液在发生器1中喷淋，被发生器的驱动热源加热蒸发出氨气、水蒸汽混合物，该混合物经分凝器12分离处理，形成高浓度的氨气（浓度＞99％）送入冷凝器2冷凝，分凝器12的回流液分别流入溶液换热器10、溶液冷却器11，在其中放热降温后，再经过稀溶液喷射器7，进入吸收器8完成循环。
所述稀溶液喷射器7的喷射比为l/（a1－a2），吸收氨气后浓氨水溶液质量为a1，制冷剂液氨的质量为a2。
所述分凝器12的冷却剂可用冷却水或吸收器8排出的浓溶液，若分凝器12的冷却剂采用吸收器8排出的浓溶液，则该浓溶液被循环泵9增压后直接进入分凝器12的冷却液进口，在分凝器12中作用后，再经溶液热交换器10，在溶液热交换器中发生作用后，最后到达发生器1。