单级复叠串联式单效溴化锂吸收式制冷热泵机组的制作方法

本技术涉及一种单级复叠串联式单效溴化锂吸收式制冷/热泵机组。属于空调设备。

背景技术：

1、现有的复叠式单效溴化锂吸收式制冷/热泵机组（以下简称复叠式单效机组，或机组）如图1所示，由发生器1、冷凝器2、高温热交换器3、低温热交换器4、第一吸收器5、第一蒸发器6、第二蒸发器7、第二吸收器8、冷剂泵9、冷剂连通管10、第一溶液泵11、第二溶液泵12、循环水水泵13和控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀所构成。低温水（制冷机组的冷水或热泵机组的余热水，下同）流经第一蒸发器6降温；中温水（制冷机组的冷却水或热泵机组的热水，下同）流经第二吸收器8和冷凝器2升温；高温驱动热源流经发生器1，释放热量驱动整个机组运行；另外还有一路内部循环水由循环水水泵13驱动，在第一吸收器5和第二蒸发器7之间闭式循环。机组运行时，被冷剂泵9抽出从第一蒸发器6顶部喷下的冷剂水吸收流经第一蒸发器6传热管中低温水的热量，汽化后进入第一吸收器5，被其中的溴化锂浓溶液吸收，并释放热量加热流经第一吸收器5传热管中的循环水；温度升高后的循环水被循环水水泵13送入第二蒸发器7的传热管中，被由冷剂泵9抽出后从顶部喷下的冷剂水换热降温，温度降低后再重新回到第一吸收器5中吸收溶液释放的热量，而第二蒸发器7中的冷剂水吸收热量后汽化并进入第二吸收器8；第一吸收器5中溴化锂浓溶液吸收冷剂蒸汽后浓度变稀，被第一溶液泵11抽出并经低温热交换器4换热升温后进入第二吸收器8中，吸收第二蒸发器7产生的冷剂蒸汽后浓度再次降低（同时释放热量加热流经第二吸收器8传热管中的中温水），最后再被第二溶液泵12抽出并经高温热交换器3换热升温后进入发生器1中由高温热源加热浓缩，浓缩后的浓溶液再经高温热交换器3和低温热交换器4换热降温后重新回到第一吸收器5中吸收冷剂蒸汽。而浓缩出来的冷剂蒸汽则进入冷凝器2中，被中温水降温冷凝，冷凝成的冷剂水返回到第二蒸发器7并通过连通管11回到第一蒸发器6中。

2、在复叠式单效机组中，从流经第一蒸发器6的低温水中提取出的热量先进入流经第一吸收器5的闭式循环水中，然后在第二蒸发器7中再将该闭式循环水中的热量提取出来后才能进入流经第二吸收器8的中温水中。也就是说，复叠式单效机组为了将低温水中的热量提取出来进入中温水中，除了需要消耗高温驱动热源、利用溴化锂吸收式单效制冷原理对流经第一蒸发器6的低温水制冷（即提取出其中的热量，下同）外，还同样需要消耗高温驱动热源、利用溴化锂吸收式单效制冷原理对流经第二蒸发器7的闭式循环水制冷。闭式循环水在第二蒸发器7中释放的热量（也称制冷量）就是其在第一吸收器5中吸收的热量，对于溴化锂吸收式机组来说，吸收器中的换热量大约是对应蒸发器制冷量的1.2倍。因此，复叠式单效机组为了将低温水中的热量提取出来进入中温水中，需要消耗高温驱动热源、利用溴化锂吸收式单效制冷原理同时对低温水和循环水进行制冷，制冷量约是低温水热量的2.2倍，假设溴化锂吸收式单效制冷循环的cop是0.8，则复叠式单效机组的cop约是0.8÷2.2=0.364。如果要提高复叠式单效机组的cop，一种途径是尽可能提升单效制冷循环的效率（即cop），如增大换热面积来降低热交换器的换热端差等，还有一种途径就是减少第二蒸发器7的制冷需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是提供一种单级复叠串联式单效溴化锂吸收式制冷/热泵机组，该机组可减少第二蒸发器的制冷需求，提高复叠式单效机组的cop。

2、本实用新型的目的是这样实现的：一种单级复叠串联式单效溴化锂吸收式制冷/热泵机组，包括：发生器、冷凝器、高温热交换器、第一吸收器、第一蒸发器、第二蒸发器、第二吸收器、循环水水泵、单效吸收器和单效蒸发器；所述第一蒸发器和第一吸收器处于一个腔体内，并配备第一溶液泵，第二蒸发器和第二吸收器处于另一个腔体内，第一蒸发器和第二蒸发器的冷剂水由冷剂水连通管连通；循环水水泵、第一吸收器和第二蒸发器构成一个闭式循环；单效蒸发器和单效吸收器处于一个腔体内；单效蒸发器和第一蒸发器串联设置；溴化锂溶液串并联或串联流经发生器、单效吸收器、第二吸收器和第一吸收器；发生器中溶液浓缩产生的冷剂蒸汽进入冷凝器，冷凝后再回到第二蒸发器和第一蒸发器中。高温热源流经发生器；低温水（制冷机组的冷水或热泵机组的余热水，下同）串联流经单效蒸发器和第一蒸发器；中温水（制冷机组的冷却水或热泵机组的热水，下同）流经单效吸收器、第二吸收器和冷凝器。

3、进一步的，中温水流经单效吸收器后，串联先流经第二吸收器，再流经冷凝器。或者，中温水流经单效吸收器后，先流经冷凝器，再串联流经第二吸收器；或者，中温水流经单效吸收器后，分两路并联流经第二吸收器和冷凝器。

4、第一溶液泵将第一吸收器和第二吸收器（第一吸收器和第二吸收器的溶液连通）中的稀溶液抽出，经高温热交换器送往发生器，浓溶液再经高温热交换器并联进入单效吸收器和第一吸收器，其中单效吸收器的溶液再进入第二吸收器。

5、或者，第一溶液泵将第一吸收器和第二吸收器（第一吸收器和第二吸收器的溶液连通）中的稀溶液抽出，经高温热交换器送往发生器，浓溶液再经高温热交换器并联进入单效吸收器和第二吸收器，其中单效吸收器的溶液再进入第一吸收器。

6、或者，所述机组的第二吸收器配备有第二溶液泵（第一吸收器和第二吸收器的溶液不连通），第一溶液泵将第一吸收器中的稀溶液抽出，经高温热交换器送往发生器，浓溶液再经高温热交换器先进入单效吸收器，再进入第二吸收器，第二溶液泵再将第二吸收器的稀溶液抽出，回到第一吸收器。

7、或者，所述机组除第二吸收器配备有第二溶液泵（第一吸收器和第二吸收器的溶液不连通）外，机组还包括低温热交换器，第二溶液泵将第二吸收器中的稀溶液抽出，经高温热交换器送往发生器，浓溶液再经高温热交换器和低温热交换器先进入单效吸收器，再进入第一吸收器，第一溶液泵再将第一吸收器的稀溶液抽出，经低温热交换器回到第二吸收器。

8、本实用新型的有益效果是：

9、与现有的复叠式单效机组相比，本实用新型增加了单效蒸发器和单效吸收器，低温水在进入第一蒸发器之前先在单效蒸发器中降温，中温水在进入第二吸收器之前先流经单效吸收器，也即本实用新型在用复叠式制冷流程给低温水降温之前，串联了一个利用低温水的高温段和中温水的低温段的单效制冷，从而减少了低温水需要利用复叠式来制冷降温的区间，低温水在第一蒸发器中的制冷负荷减小，会降低第二蒸发器的负荷，因而可以提高整个机组的cop。

10、以低温水进出口温度12/7℃、中温水进出口温度45/51℃为例，当采用现有复叠式单效机组时，其cop约只有0.364。当采用本实用新型机组以后，可以通过单效蒸发器、单效吸收器先将低温水降温至10℃（进出单效吸收器中温水约45/46℃），再通过复叠式在第一蒸发器中将低温水降温至7℃。也即低温水的12/10℃降温是单效制冷，其cop约0.8，而低温水的10/7℃降温是复叠式制冷，其cop约0.364，因而其综合cop约0.465，即：cop提高了约27.7%。