一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组的制作方法

1.本实用新型属于节能环保技术领域，本实用新型涉及一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组。


背景技术：

2.我国工业余热资源较为丰富，但是余热的回收利用效率不高，其中烟气余热的节能利用潜力巨大。从目前工业余热现状来看，高温余热回收技术已经在我国的钢铁、水泥、冶金等行业广泛应用。但除了高温余热外，还有大量的低温工业余热未得到利用，我国对于低温余热的利用还处于尝试和发展阶段,低温余热回收技术不成熟,导致这部分余热多直接排向环境，造成了巨大的能源浪费。因此，回收利用工业低温余热废热特别是气态载体余热具有极大的社会和经济效益。
3.溴化锂吸收式冷水机组所具有的一系列优良特性，为工业余热资源的回收利用创造了有利条件，而目前生产和使用的余热回收热水型溴化锂吸收式冷水机组，不能直接使用这类低温烟气热源，需要使用烟气换热装置将其换成热水，再通入热水型溴化锂吸收式冷水机组。这样存在以下弊端：1.设备投资高，系统复杂程度增加；2.余热资源品位进一步降低，使得余热回收效果大打折扣；3系统节能减排效果差，造成项目推广推动困难。
4.热管是一个封闭系统，由管壳、吸液芯和工质组成。热管利用工质相变的物理过程，以潜热的形式传递热量。当热管的蒸发段被加热时，管内的工质吸收潜热被蒸发，变成蒸汽，压力增大后沿中间通道流向另一端，蒸汽在冷凝段接触到冷的吸热芯表面，冷凝成液体并放出潜热；液态工质在管芯毛细压力和重力等的回流动力作用下又返回蒸发段，继续吸热蒸发，如此循环往复，工质的蒸发和冷凝便把热量不断地从热端传递到冷端。由于热管传递的是相变潜热，因此它具有很大的传热能力和很高的传热效率。热管内热阻极小，当量导热系数极高，有热超导体之称。热管还具有良好的近等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由于热管是封闭的管子，工作时不需添加工作液，也没有活动零件，不会遭遇磨损，因此热管基本不需维护并且耐久可靠，同时不产生噪音。
5.热管及热管换热技术以其传热效率高，结构很简单，安全可靠，安装方便，流体阻力小，不需要维修和外加动力等优点，在工业领域内广泛应用，尤其是在中低温余热资源回收利用方面，具有很大的价值。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决以下问题：1热水单效型溴化锂制冷机组无法直接利用好中低品位的气态余热资源，尤其是无法直接利用中低温烟气余热；2.低温余热的利用还处于尝试和发展阶段,低温余热回收技术不成熟,导致这部分余热多直接排向环境，造成了巨大的能源浪费和环境污染。3.现有的间接烟气利用方案需要使用烟气换热装置将其换成热水，再通入热水型溴化锂吸收式冷水机组。造成设备投资高，和余热资源品位进一步
降低，使得余热回收效果大打折扣。
7.本实用新型提供一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组，将溴化锂吸收式技术与热管技术合二为一，一方面利用热管技术直接回收烟气中低温余热，另一方面以回收的热量为驱动热源驱动溴化锂单效机组实现供冷功能。减少废热的热污染，实现降耗节能，为实现碳中和目标提供了技术支持，是一种节能环保的供冷供热方式。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组，包括吸收器、蒸发器、冷凝器、余热再生器、冷剂泵、溶液泵、热交换器，吸收器与冷凝器连接，吸收器与蒸发器连接，吸收器下方连接有用于溴化锂循环的溶液泵，蒸发器下方连接冷剂泵，余热再生器出口与吸收器连接；所述余热再生器为热管换热器结构。
9.所述余热再生器为热管换热器结构，热管换热器包括热管、蒸发段、冷凝段，蒸发段与冷凝段之间设有隔热层；隔热层上方的热管设置在冷凝段内，隔热层下方的热管设置在蒸发段内，热管换热器的蒸发段与烟气侧接触换热，热管换热器的冷凝段与溴化锂吸收式冷水机组内溴化锂溶液接触换热。所述余热再生器的热管介质类型为气-液型热管，结构类型为重力式或者分体式热管。
10.所述蒸发段的热管外部为翅片结构。
11.本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
12.1.可以实现中低温烟气(120-250℃)余热有效回收利用，节能减排。
13.2.将热管技术与溴化锂吸收式冷热水机有机的结合起来，具有两者的双重优点，解决热水型单效型溴化锂制冷机组无法直接利用好中低品位的气态余热资源的问题，尤其是无法直接利用中低温烟气余热。
14.3.改变了以往技术方案设备投资高，系统复杂程度增加的问题。
15.4.解决了余热资源因为多次换热导致热源品位降低，使得余热回收效果大打折扣的问题。
16.5.系统精简，减少设备初投资，系统回收期大幅缩短。
17.本实用新型提供的一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组，该类机组热源再生器创新性的和热管技术相结合，改变传统热水型溴化锂机组的机构设计，解决传统热水型单效溴化锂机组只能够使用流体介质为热源的情况，实现可直接使用空气，烟气等气态介质作为热源，改变了余热回收热源的接口形式，拓宽了余热回收的应用领域。本实用新型是一种更为有效的回收烟气等气态余热，并以此为驱动热源驱动溴化锂单效机组实现供冷功能的技术方案。减少废热的热污染，实现降耗节能，为实现碳中和目标提供了技术支持，是一种节能环保的供冷供热方式。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
19.图1是本实用新型一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组的示意图。
20.图2是余热再生器内部结构图。
21.图3是现行中低温烟气余热利用技术方案示意图。
22.图中1.吸收器，2.蒸发器，3.冷凝器，4.余热再生器，5.冷剂泵，6.溶液泵，7.热交换器，8.热管，9.隔热层，10.溴化锂溶液，11.溴化锂单效冷水机组，12.循环泵，13.烟气换热器。
具体实施方式
23.以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
24.实施例1
25.一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组，如图1-2所示，包括吸收器1、蒸发器23、冷凝器3、余热再生器4、冷剂泵5、溶液泵6、热交换器7，吸收器1与冷凝器3连接，吸收器1与蒸发器2连接，吸收器1下方连接有用于溴化锂循环的溶液泵6，蒸发器2下方连接冷剂泵5，余热再生器4出口与吸收器1连接；所述余热再生器4为热管换热器结构。
26.所述余热再生器4为热管换热器结构，热管换热器包括热管8、蒸发段、冷凝段，蒸发段与冷凝段之间设有隔热层9；隔热层9上方的热管8设置在冷凝段内，隔热层9下方的热管8设置在蒸发段内，热管换热器的蒸发段与烟气侧接触换热，热管换热器的冷凝段与溴化锂吸收式冷水机组内溴化锂溶液10接触换热。所述余热再生器4的热管8介质类型为气-液型热管8，结构类型为重力式热管8或者分体式热管8。
27.所述蒸发段的热管8外部为翅片结构。
28.如图3所示：传统的烟气余热利用技术方案是：通过烟气换热器13，将烟气与水换热，在通过一套循环管路，利用循环泵12将热水通至热水型溴化锂机组，热水型溴化锂单效冷水机组11利用热水的热量驱动机组制冷。这种技术方案有以下弊端：
29.1.设备投资高，系统复杂程度增加；
30.2.余热资源品位进一步降低，使得余热回收效果大打折扣；
31.3系统节能减排效果差，造成项目推广推动困难。
32.本实用新型所述的一种采用新型热管再生器的余热利用单效溴化锂制冷机组将中低温烟气直接通入溴化锂制冷机组的余热再生器4下部壳程，热管换热管的蒸发段为翅片结构，可以实现烟气有效换热，热管8内的液体导热介质吸收热量蒸发成为汽态，上升至热管8上端冷凝段，热管8上端冷凝段沉浸在溴化锂溶液10中，将热量释放给溴化锂溶液10，液体导热介质冷凝再回至热管8下端。
33.通常中低温烟气温度范围为150-250℃，热管换热器换热效率一般＞90％，换热实现冷热源温差在60-80℃。所以通过热管8和余热再生器4将中低温烟气废热回收，可将溴化锂溶液10加热至60-150摄氏度，溴化锂机组即可制取出口温度为7-16℃的冷水。
34.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。