吸收分离式制冷装置及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的吸收分离式制冷装置及方法，属于液体蒸发制冷技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，液体蒸发制冷技术包括蒸汽压缩式制冷技术、吸收式制冷技术、蒸汽喷射式制冷技术、吸附式制冷技术等制冷技术，其特点为利用制冷剂(工质)在低温低压下由液态汽化成汽态所需要的相变能量作为制冷量进行制冷。该制冷技术作为目前应用最为广泛的制冷技术，家用空调、电冰箱、商用中央空调；工业、国防等领域所需温度控制空间均作为主流制冷技术发挥重大作用。其中制冷工质/工质对的循环过程中，起制冷作用的部分低压由液体蒸发制冷后，通过输入功或热的方式使制冷剂由低压蒸汽升压至高压蒸汽，再通过冷凝作用成为液体，节流降压后制冷，如此循环。制冷剂的蒸汽升压过程需要输入大量能量，降低其能量输入，或者说提高能效比，一般而言，就目前的制冷方法或系统，以达到非常完善的地步，其进一步提高的余地极小，只有采取新的制冷方法及系统才能实现。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种降低了循环的能量输入，能效比得以提高的吸收分离式的制冷方法。
[0004]一种吸收分离式制冷装置，其特征在于:包括反渗透膜组件、蒸发器、吸收器；上述吸收器底部设置有液槽，中部设置有载热换热器，上部设置有第一喷淋器；液槽的第一出口通过高压栗与反渗透膜组件的进口连接，液槽的第二出口通过溶液栗与第一喷淋器相连；上述反渗透膜组件的截留侧出口通过液压马达与液槽第一入口连接；上述蒸发器下部设置有底盘，中部设置有载冷换热器，上部设置有第二喷淋器；蒸发器下部的底盘通过制冷剂栗与第二喷淋器相连；蒸发器还设置有挡液板；水蒸气透过挡液板进入吸收器；上述反渗透膜组件的渗透侧出口通过节流器与蒸发器连接。
[0005]所述的吸收分离式制冷装置的制冷方法，其特征在于:液槽中的CaClj#溶液，通过高压栗的作用，进入至反渗透膜组件，在高压作用下，溶液中的水透过膜层进入渗透侧，被浓缩之后，浓的CaCl2水溶液留于截留侧；由于是液体加压分离，所耗功有限，温升很小，所以毋需再冷却可直接进入节流器节流降压降温，水通过节流器之后，再进入至蒸发器，然后这些水用制冷剂栗将其送入蒸发器上部的第二喷淋器中，经喷嘴洒到管簇上；作为制冷剂的水蒸发吸热，低温低压下由液态的制冷剂经汽化成汽态所需要的相变能量作为制冷量进行制冷，由载冷换热器带走其冷量；反渗透膜组件的截留侧的浓CaCl2A溶液通过液压马达降压后输送至吸收器的液槽中；另外，由于吸收器内压力比蒸发器内的压力稍低一些，所以蒸发器内生成的制冷剂蒸汽要向吸收器流去；蒸汽通过管簇两侧的挡液板将其中携带的液滴分离后进入吸收器，再进入吸收器下部的液槽中；上述经过液压马达2降压来的浓CaCl2水溶液和一部分吸收器中的剩余的低浓度CaCl 2水溶液混合而成，称为中间溶液；中间溶液是通过溶液栗送至吸收器上部的第一喷淋器中，然后通过喷淋管的喷嘴洒在管簇上；至于在吸收过程中放出的热量则被吸收器的中部的载热换热器吸收，产生制热作用；中间溶液吸收了一定量的制冷剂蒸汽成为较低浓度的CaClyK溶液，并聚积在吸收器底部的液槽中，再由高压栗送至反渗透膜组件，如此循环不已。
[0006]本发明吸收分离式制冷方法，包括如下步骤:将制冷剂与载冷剂组成的混合溶液通过反渗透膜进行分离，得到制冷剂以及制冷剂浓度低溶液；制冷剂再经过节流、蒸发之后，吸收热量实现制冷；制冷剂浓度低溶液再与蒸发为蒸汽的制冷剂接触、吸收之后，放出热量。
[0007]技术原理:将制冷剂与载冷剂组成混合溶液之后，可以通过现有的反渗透膜将其中的制冷剂进行分离，例如:采用水-CaCl2体系时，水可以透过膜层进行到渗透侧，而在截留侧则形成了浓的CaCl2水溶液，渗透侧的水作为制冷剂，在经过节流、蒸发之后，需要吸收热量，则将环境中的热量带走，也可以通过换热器为其提供热量，以达到制冷的目的；与此同时，变为蒸汽的制冷剂再与反渗透膜截留侧的浓CaCl2水溶液进行接触，会放出热量，这些热量可以排入环境中，也可以通过换热器将其载走。传统的吸收式制冷过程中，制冷剂与载冷剂的分离是通过加热的方式进行分离的，例如:通过发生器将低沸点的制冷剂蒸发之后，与载冷剂分离，然后再制冷剂蒸汽冷凝之后，进行后续节流、蒸发步骤，进行制冷作业。而本申请中利用了反渗透膜的分离性能，将制冷剂分离的过程中不产生相变，能耗低于传统的发生器。
[0008]有益效果
作为一种新的制冷技术，不需低压蒸汽升压至高压蒸汽的压缩做功过程；使用逆渗过程分离工质对的制冷剂，仅需对液体溶液加压进行分离，且输入功还可以部分回收，降低了循环的能量输入，能效比得以提高；是液体蒸发制冷技术的又一次重大理论技术突破，具有较大的理论实际价值。
[0009]所述的吸收分离式制冷装置，其特征在于:上述压栗和液压马达同轴或通过联轴器相连。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的装置的结构示意图；
其中，1、反渗透膜组件；2、液压马达；3、蒸发器；4、载冷换热器；5、载热换热器；6、第二喷淋器；7、制冷剂栗；8、溶液栗；9、吸收器；10、节流器；11、高压栗；12、第一喷淋器；13、制冷剂；14、液槽。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0012]图1是吸收分离式的制冷方法及其制冷系统的基本工作循环。
[0013]在图中，从总体上看，包括有反渗透膜组件1、蒸发器3、吸收器9这几个主要部件，吸收器9的底部的液槽14通过高压栗11与反渗透膜组件I的进口连接，在吸收器9的上部还设置有第一喷淋器12，液槽14通过溶液栗8与第一喷淋器12连接；反渗透膜组件I的浓缩侧通过液压马达2与液槽14连接，渗透侧通过节流器10与蒸发器3连接，在蒸发器3的上部设置有第二喷淋器6，下部通过制冷剂栗7连接于第二喷淋器6之上，在蒸发器3中还设置有载冷换热器4，在吸收器9中还设置有载热换热器5。
[0014]下面结合具体的操作过程对该装置以及相应的方法进行详细说明: