一种吸收式组合制冷系统的制作方法

本发明涉及吸收式制冷领域，特别涉及一种吸收式组合制冷系统。

背景技术：

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，在同一机组中还可以实现制冷和制热的双重目的。

目前吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发展。但是现有的吸收式制冷装置存在装置结构复杂，难以直接利用低温余热，尤其是在利用低浓度氨水进行制冷的过程中，整个系统的能效较低，难以在实际生产过程中直接利用。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种吸收式组合制冷系统，旨在利用低温余热配合低浓度氨水完成制冷。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种吸收式组合制冷系统，包括：热泵子系统和氨吸收制冷子系统；所述热泵子系统包括：相互连接的蒸汽喷射泵和蒸汽压缩机；所述氨吸收制冷子系统包括：依次连接的预热器、渗透蒸发膜组件、吸收塔、过冷器和蒸发器；其中，所述渗透蒸发膜组件的氨水出口与所述吸收塔的氨水入口连接，所述渗透蒸发膜组件的氨蒸汽出口与所述蒸汽喷射泵连接，所述渗透蒸发膜组件的入口与所述预热器的第一出口连接；所述吸收塔的氨入口与所述过冷器连接，所述吸收塔的出口与所述预热器的第一入口连接，所述预热器的第二入口与所述蒸汽压缩机连接，所述预热器的第二出口与所述过冷器连接。

进一步地，所述预热器和所述渗透蒸发膜组件均为多个，每个所述渗透蒸发膜组件均设有与其对应的所述预热器；前一效的所述渗透蒸发膜组件的氨水出口与后一效对应的所述预热器的第一入口连接；后一效的所述渗透蒸发膜组件的氨蒸汽出口与前一效对应的所述预热器的第二入口连接。

进一步地，各所述预热器的第二出口依次连接，且各所述预热器的第二出口均与所述过冷器连接。

进一步地，所述氨吸收制冷子系统还包括：凝汽管道；所述凝汽管道并接在多个所述预热器上，所述凝汽管道将多个所述预热器连接。

进一步地，所述氨吸收制冷子系统还包括：凝气预热器；所述凝汽管道并接在所述凝气预热器和多个所述预热器上，所述凝汽管道将所述凝气预热器与所述预热器连接；所述凝气预热器设置在所述吸收塔和第一效对应的所述预热器之间的管路上；所述凝气预热器的第一出口与第一效对应的所述预热器连接；所述凝气预热器的第二出口与各所述预热器的第二出口连接。

进一步地，所述氨吸收制冷子系统还包括：第一节流阀和第二节流阀；所述第一节流阀设置在所述吸收塔和所述渗透蒸发膜组件之间的管路上；所述第二节流阀设置在所述蒸发器和所述过冷器之间的管路上。

进一步地，所述过冷器的第一入口与所述预热器的第二出口连接，所述过冷器的第一出口通过所述第二节流阀与所述蒸发器入口连接，所述过冷器的第二入口与所述蒸发器出口连接，所述过冷器第二出口与所述吸收塔的氨入口连接。

进一步地，所述氨吸收制冷子系统还包括：液氨泵；所述液氨泵设置在所述预热器与所述过冷器之间的管路上。

进一步地，所述蒸汽喷射泵设有第一蒸汽入口和第二蒸汽入口；所述渗透蒸发膜组件的氨蒸汽出口与所述第一蒸汽入口连接，所述第二蒸汽入口与外部热源连接。

进一步地，所述氨吸收制冷子系统还包括：氨水泵和冷凝水泵；所述氨水泵设置在所述渗透蒸发膜组件和所述吸收塔之间的管路上；所述冷凝水泵设置在所述吸收塔和所述预热器之间的管路上。

(三)有益效果

本发明提供一种吸收式组合制冷系统，通过在热泵子系统中设置渗透蒸发膜组件来替代传统装置中的发生器和蒸馏器，并配合设置热泵子系统，使该吸收式组合制冷系统能够利用低温热源处理低浓度氨水完成整个系统的制冷循环，较现有技术其能够大幅提升系统能效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的吸收式组合制冷系统的结构示意图；

其中，1、预热器；2、渗透蒸发膜组件；3、过冷器；4、蒸发器；5、吸收塔；6、蒸汽喷射泵；7、蒸汽压缩机；8、第一节流阀；9、第二节流阀；10、凝气预热器；11、氨水泵；12、液氨泵；13、冷凝水泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种吸收式组合制冷系统，如图1所示，包括：热泵子系统和氨吸收制冷子系统；热泵子系统包括：相互连接的蒸汽喷射泵6和蒸汽压缩机7；氨吸收制冷子系统包括：依次连接的预热器1、渗透蒸发膜组件2、吸收塔5、过冷器3和蒸发器4；其中，渗透蒸发膜组件2的氨水出口与吸收塔5的氨水入口连接，渗透蒸发膜组件2的氨蒸汽出口与蒸汽喷射泵6连接，渗透蒸发膜组件2的入口与预热器1的第一出口连接；吸收塔5的氨入口与过冷器3连接，吸收塔5的出口与预热器1的第一入口连接，预热器1的第二入口与蒸汽压缩机7连接，预热器1的第二出口与过冷器3连接。

本实施例中，氨吸收制冷子系统还包括：第一节流阀8和第二节流阀9。第一节流阀8设置在吸收塔5和渗透蒸发膜组件2之间的管路上。第二节流阀9设置在蒸发器4和过冷器3之间的管路上。

其中，过冷器3的第一入口与预热器1的第二出口连接，过冷器3的第一出口通过第二节流阀9与蒸发器4入口连接，过冷器3的第二入口与蒸发器4出口连接，过冷器3第二出口与吸收塔5的氨入口连接。

该吸收式组合制冷系统工作过程中，氨水溶液经进入预热器1预热，预热后进入渗透蒸发膜组件2中，经渗透蒸发膜组件2稀释后的氨水溶液进入第一节流阀8降低压力后进入吸收塔5中作为吸收剂吸收氨蒸汽。经渗透蒸发膜组件2浓缩后的液氨则经过预热器1进入过冷器3，在过冷器3中冷却后，进入第二节流阀9降低压力后进入蒸发器4中，在蒸发器4内液氨吸收被冷却介质的热量汽化，形成湿蒸汽或饱和蒸汽，甚至为过热蒸汽，从蒸发器4排出进入与过冷器3中的液氨换热，换热后通入吸收塔5中被吸收剂吸收。

另一方面，蒸汽喷射泵6设有第一蒸汽入口和第二蒸汽入口。渗透蒸发膜组件2的氨蒸汽出口与第一蒸汽入口连接，第二蒸汽入口与外部热源连接。渗透侧蒸汽和动力蒸汽一同吸入蒸汽喷射泵6中进行第一次增焓压缩，压缩后蒸汽通入蒸汽压缩机7中进行第二次增焓压缩，压缩后送入预热器1中进行换热。

本发明实施例提供一种吸收式组合制冷系统，通过在热泵子系统中设置渗透蒸发膜组件来替代传统装置中的发生器和蒸馏器，并配合设置热泵子系统，使该吸收式组合制冷系统能够利用低温热源处理低浓度氨水完成整个系统的制冷循环，较现有技术其能够大幅提升系统能效。

为提升整个结构的制冷效率，本发明的一个实施例中，如图1所示，渗透蒸发膜组件2可以为一效、二效或多效，即预热器1和渗透蒸发膜组件2均为多个，每个渗透蒸发膜组件2均设有与其对应的预热器1。前一效的渗透蒸发膜组件2的氨水出口与后一效对应的预热器1的第一入口连接。后一效的渗透蒸发膜组件2的氨蒸汽出口与前一效对应的预热器1的第二入口连接。后一效渗透侧蒸汽作为前一效的热源，预热进入渗透蒸发膜组件2的氨水溶液。

其中，各预热器1的第二出口依次连接，且各预热器1的第二出口均与过冷器3连接。

各渗透蒸发膜组件2在工作过程中，一效的渗透蒸发膜组件2和动力蒸汽一同吸入蒸汽喷射泵6中进行第一次增焓压缩，压缩后蒸汽通入蒸汽压缩机7中进行第二次增焓压缩，增焓压缩次数可以根据实际一效和末效温度决定，最终增焓蒸汽作为末效渗透蒸发膜组件2的热源，在预热器1中和末效进料溶液进行换热。实际工况下，可根据氨水的浓度调整该渗透蒸发膜组件2为一效、二效或多效。若氨水浓度较高，则可选用一效，若氨水浓度较低则可选用二效甚至多效。

基于上述实施例，在一个优选的实施例中，为避免凝汽对系统循环造成影响，该氨吸收制冷子系统还可增设凝汽管道。凝汽管道并接在多个预热器1上，凝汽管道将多个预热器1连接。

为进一步处理凝汽，氨吸收制冷子系统还包括：凝气预热器10。凝汽管道并接在凝气预热器10和多个预热器1上，凝汽管道将凝气预热器10与预热器1连接。凝气预热器10设置在吸收塔5和第一效对应的预热器1之间的管路上。凝气预热器10的第一出口与第一效对应的预热器1连接。凝气预热器10的第二出口与各预热器1的第二出口连接。

在根据本发明的一个实施例中，如图1所示，氨吸收制冷子系统还包括：液氨泵12。液氨泵12设置在预热器1与过冷器3之间的管路上，以将液氨输送至过冷器3中。

此外，氨吸收制冷子系统还包括：氨水泵11和冷凝水泵13。氨水泵11设置在渗透蒸发膜组件2和吸收塔5之间的管路上。冷凝水泵13设置在吸收塔5和预热器1之间的管路上。

本实施例提供的吸收式组合制冷系统工作过程中，氨水溶液通过冷凝水泵13进入预热器1预热，预热后进入渗透蒸发膜组件2中，经渗透蒸发膜组件2稀释后的氨水溶液通过氨水泵11进入第一节流阀8降低压力后进入吸收塔5中作为吸收剂吸收氨蒸汽。经渗透蒸发膜组件2浓缩后的液氨则经过预热器1通过液氨泵12进入过冷器3，在过冷器3中冷却后，进入第二节流阀9降低压力后进入蒸发器4中，在蒸发器4内液氨吸收被冷却介质的热量汽化，形成湿蒸汽或饱和蒸汽，甚至为过热蒸汽，从蒸发器4排出进入与过冷器3中的液氨换热，换热后通入吸收塔5中被吸收剂吸收。渗透侧蒸汽和动力蒸汽一同吸入蒸汽喷射泵6中进行第一次增焓压缩，压缩后蒸汽通入蒸汽压缩机7中进行第二次增焓压缩，压缩后送入预热器1中进行换热，在蒸发器4附近设置对应的换热结构即可完成吸收制冷循环。

综上所述，本发明实施例提供一种吸收式组合制冷系统，通过在热泵子系统中设置渗透蒸发膜组件来替代传统装置中的发生器和蒸馏器，并配合设置热泵子系统，使该吸收式组合制冷系统能够利用低温热源处理低浓度氨水完成整个系统的制冷循环，较现有技术其能够大幅提升系统能效。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。