一种微波吸收式制冷系统及方法与流程

本发明涉及吸收式制冷技术领域，特别涉及一种微波吸收式制冷系统及方法。

背景技术：

吸收式制冷利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸汽，在另一种条件下又能吸收低沸点组分这一特性完成制冷循环。吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，传统的太阳能吸收式制冷系统由于具有热源驱动温度有限，同时受到太阳辐射不连续、不稳定的制约，其难以稳定持续制冷。

微波加热是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程。微波具有波长短(1m～1mm)频率高(300mhz～300ghz)、量子特性等明显特征。微波技术广泛应用于雷达、导航、多路通讯、遥感及电视等方面。20世纪60年代开始，人们逐渐将微波加热技术应用于纸类、木材、树脂挤出等物理加工过程。但是，将微波加热技术应用于吸收式制冷系统，以替代太阳能或者锅炉余热、工业废热作为驱动热源，目前并没有相关文献记载。

因此，将微波加热技术应用于吸收式制冷系统，缩短制冷循环周期，提高制冷效率是我们需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种微波吸收式制冷系统及方法，该系统以微波作为驱动热源，可以显著缩短解吸时间，提高制冷效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在一个或多个实施方式中公开的一种微波吸收式制冷系统，包括：高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温溶液换热器和低温溶液换热器；

所述高压发生器、高温溶液换热器、低压发生器、低温溶液换热器和吸收器依次连接构成溶液循环回路；

所述高压发生器的蒸汽出口与低压发生器的蒸汽入口连接，所述低压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽入口连接，所述冷凝器的冷剂水出口与蒸发器的冷剂水入口连接；

所述高压发生器设有微波源，微波发生器产生的微波由波导引入高压发生器，高压发生器外部壳体为金属材料，以防止微波的泄露。通过微波辐照高压发生器内的溶液完成加热，使所述溶液浓缩并产生冷剂蒸汽。

进一步地，所述冷凝器的冷剂水出口与蒸发器的冷剂水入口之间设置节流阀。节流阀对制冷剂液体进行节流降压，以便其能在蒸发器中顺利蒸发吸热。

进一步地，所述蒸发器的冷剂水出口经过冷剂泵连接蒸发器喷淋系统，所述蒸发器喷淋系统将冷剂水送至蒸发器管束外表面蒸发，实现制冷。蒸发器内有管束，制冷剂在管束表面蒸发带走热量，对灌输内的冷媒水进行冷却，冷媒水输出制冷。

进一步地，所述蒸发器的冷剂蒸汽出口连接吸收器，冷剂水蒸发后的冷剂蒸汽经过冷剂蒸汽出口进入吸收器。

进一步地，低压发生器的冷剂水出口与冷凝器的冷剂水入口连接。

在一个或多个实施方式中公开的一种微波吸收式制冷系统的工作方法，包括：

高压发生器内的微波源发射微波，对其内的溴化锂水溶液进行加热，并产生制冷蒸汽；

加热后的溶液经过高温换热器后进入低压发生器；高压发生器内制冷蒸汽同时进入低压发生器；

低压发生器中的溶液被制冷蒸汽进一步加热蒸发，再次产生冷剂蒸汽；

加热后的溶液经过低温换热器后进入吸收器；

从吸收器出来的溶液依次经过高温换热器、低温换热器后返回高压发生器，完成溶液循环。

进一步地，所述低压发生器中的冷剂蒸汽进入冷凝器凝结为冷剂水，所述冷剂水进入蒸发器蒸发，蒸发后的制冷蒸汽进入吸收器，在吸收器内制冷剂蒸汽被溴化锂浓溶液吸收变为稀溶液。

进一步地，所述蒸发器中未蒸发的冷剂水进入蒸发器喷淋系统在蒸发器管束外表面蒸发吸热，实现制冷。

在一个或多个实施方式中公开的一种空调，包括上述的微波吸收式制冷系统。

本发明有益效果：

本发明将微波作为驱动热源，由于微波加热具有选择性加热与加热迅速的特点，可以迅速将制冷剂溶液加热至所需温度，从而提高了制冷效率，并使制冷机运行更加稳定。

附图说明

图1为微波吸收式制冷系统的工作原理图；

其中，1、高压发生器，2、高温溶液换热器，3、低压发生器，4、低温溶液换热器，5、溶液泵，6、吸收器，7、冷却水管道，8、冷剂泵，9、冷媒水管道，10、蒸发器，11、节流阀，12、冷凝器，13、微波源。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术里介绍的，为了解决现有技术中吸收式制冷系统的加热热源不稳定以及循环周期长的问题，本发明公开了一种微波吸收式制冷系统，如图1所示，包括：高压发生器1、低压发生器3、冷凝器12、蒸发器10、吸收器6、高温溶液换热器2和低温溶液换热器4；

高压发生器1的溶液出口与高温溶液换热器2的入口连接，高温溶液换热器2的出口与低压发生器3连接，高压发生器1的蒸汽出口与低压发生器3的蒸汽入口连接，低压发生器3的溶液出口与低温溶液换热器4的入口连接，低温溶液换热器4的出口与吸收器6连接，低压发生器3的蒸汽出口与冷凝器12的蒸汽入口连接，冷凝器12的冷剂水出口与蒸发器10的冷剂水入口连接，吸收器6的出口依次经过低温溶液换热器4和高温溶液换热器2后返回高压发生器1；吸收器6与冷凝器12通过冷却水管道7相连接；蒸发器10与冷剂泵8循环连接，冷媒水管道9经过蒸发器10。

高压发生器1内设有微波发生器，微波发生器产生的微波由波导引入高压发生器1，高压发生器1外部壳体为金属材料，以防止微波的泄露。通过微波辐照高压发生器1内的溶液完成加热，使所述溶液浓缩并产生冷剂蒸汽。

在冷凝器12的冷剂水出口与蒸发器10的冷剂水入口之间设置节流阀11，节流阀11对制冷剂液体进行节流降压，以便其能在蒸发器10中顺利蒸发吸热。

如图1所示，本发明工作原理如下：

溴化锂水溶液在高压发生器1内被微波源13加热，产生一部分制冷蒸汽，使得溶液增浓，加热后的溶液经过高温换热器后进入低压发生器3；高压发生器1内制冷蒸汽同时进入低压发生器3；

低压发生器3的溶液被高压发生器1产生的冷剂蒸汽进一步加热浓缩，再次产生冷剂蒸汽。加热后的溶液经过低温换热器后进入吸收器6。

低压发生器3的冷剂水出口与冷凝器12的冷剂水入口连接，低压发生器3中的冷剂蒸汽进入冷凝器12中冷却，结成冷剂水，高压发生器1的冷剂蒸汽在低压发生器3管内也凝结成冷剂水进入冷凝器12，它们均经节流阀11节流减压后进入蒸发器10；

低压发生器3中的冷剂蒸汽进入冷凝器12凝结为冷剂水，所述冷剂水进入蒸发器10蒸发，蒸发后的制冷蒸汽进入吸收器6，在吸收器6内制冷剂蒸汽被溴化锂浓溶液吸收变为稀溶液。低压发生器3中未蒸发的冷剂水，经冷剂泵8进入蒸发器10喷淋系统在蒸发器10管束外表面蒸发，实现制冷。形成低压冷剂的蒸汽再进入吸收器6；

吸收器6中的溶液通过溶液泵5依次经过低温溶液和高温溶液换热器2返回高压发生器1，以此构成溶液循环。

在另外一些实施方式中，公开了一种空调，该空调包括了上述的微波吸收式制冷系统。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。