吸收式热泵及其吸收器和方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸收式热泵及其吸收器和方法，吸收式热泵的吸收器包括吸收腔室、吸收换热器和第一吸收溶液喷淋装置，吸收换热器设于吸收腔室外部，吸收腔室外部设有第一吸收溶液喷淋管道，第一吸收溶液喷淋管道连接吸收腔室和第一吸收溶液喷淋装置，第一吸收溶液喷淋管道上设有第一吸收溶液喷淋泵，第一吸收溶液喷淋管道与吸收换热器的热流体侧连接，第一吸收溶液喷淋泵将吸收腔室内的吸收溶液由第一吸收溶液喷淋管道经吸收换热器换热后送至第一吸收溶液喷淋装置，第一吸收溶液喷淋装置将吸收溶液在吸收腔室内喷淋，吸收闪蒸腔室内产生的工质蒸气。本发明可强化吸收器吸收溶液吸收工质蒸气的传热传质过程，从而减小吸收器的体积。
【专利说明】
吸收式热泵及其吸收器和方法
技术领域
[0001]本发明涉及热能工程的热栗循环技术领域，特别涉及一种吸收式热栗及其蒸发器和方法。【背景技术】
[0002]吸收式热栗，包括吸收式制冷系统、第一类吸收式热栗系统、第二类吸收式热栗系统以及其他形式的吸收式热栗，是一种利用热作为驱动力，实现将热量从低温热源向高温热源栗送的循环系统。是回收利用低温位热能的有效装置，具有节约能源、保护环境的双重作用。如图1所示，吸收式热栗通常包括蒸发器100、吸收器200、发生器300、冷凝器400、换热器、管道及屏蔽栗等部件。其中，蒸发器100与吸收器200之间通过第一工质蒸气通道700连通，发生器300与冷凝器400之间通过第二工质蒸气通道800连通，蒸发器100的蒸发腔室101 内设有蒸发换热器102，吸收器200的吸收腔室201内设有吸收换热器202，发生器300的吸收溶液喷淋腔室301内设有发生换热器302,冷凝器400的冷凝腔室401内设有冷凝换热器402。 蒸发器冷凝工质、吸收器吸收溶液、发生器吸收溶液和冷凝器工质蒸气通过蒸发换热器 102、吸收换热器202、发生换热器302和冷凝换热器402分别与外部的蒸发热源、吸收热源、 发生热源和冷凝热源进行换热。根据热源在放热或者吸热时产生的换热器入口与出口的温差，所采用的热源可分为变温热源和恒温热源，通常，热源的换热器入口与出口的温差小于 3°C的热源可视为恒温热源，而换热器入口与出口的温差大于3°C的热源则为变温热源。现有的吸收式热栗中，吸收器200的吸收换热器202设于吸收器202的吸收腔室101内，对吸收溶液进行冷却以促进其吸收工质蒸气。现有的吸收式热栗的吸收换热器202由于采用管壳式换热，难以提高换热强度和减小换热温差。
[0003]还有，对于以中、低温热源为驱动力、以将中温热源提升至高温热源为目的的第二类吸收式热栗系统，以及以高温热源为驱动力、以将低温热源提升至中温热源为目的第一类吸收式热栗或者吸收式制冷循环系统，当使用的吸收热源为变温热源时，由于设置在吸收器200的吸收201内的吸收换热器202难以实现吸收热源与吸收溶液之间的逆流换热而难以提高换热强度和减小换热温差，从而导致吸收器的体积增大和成本上升。
[0004]为了解决上述现有吸收式热栗吸收器存在的问题，本发明将吸收换热器移至吸收腔室的外部，通过第一吸收溶液喷淋栗将吸收器的吸收溶液经所述吸收换热器与吸收热源换热后在吸收器内的喷淋腔室进行喷淋吸收，以显著强化吸收溶液吸收工质蒸气的传热传质过程。在热负荷一定的条件下，吸收热源的变温幅度越大所需的吸收溶液喷淋流量就越小，所述第一吸收溶液喷淋栗所需的动力也就越小。因此，本发明尤其适用于采用变温幅度大的吸收热源的吸收式热栗。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种吸收式热栗的吸收器，主要目的是强化吸收器吸收溶液吸收工质蒸气的传热传质过程，从而减小吸收器的体积，并使吸收器的形状和尺寸可根据安装现场的具体情况进行设计。
[0006]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案:
[0007]一方面，本发明实施例提供了一种吸收式热栗的吸收器，包括吸收腔室、吸收换热器和第一吸收溶液喷淋装置，所述吸收换热器设于吸收腔室外部，所述吸收腔室外部设有第一吸收溶液喷淋管道，所述吸收换热器设于第一吸收溶液喷淋管道上，所述第一吸收溶液喷淋管道连接吸收腔室和第一吸收溶液喷淋装置，所述第一吸收溶液喷淋管道上设有第一吸收溶液喷淋栗，第一吸收溶液喷淋栗将吸收腔室内的吸收溶液由第一吸收溶液喷淋管道经吸收换热器换热后送至第一吸收溶液喷淋装置，所述第一吸收溶液喷淋装置将吸收溶液在吸收腔室内喷淋，所述吸收溶液吸收蒸发器闪蒸腔室内产生的工质蒸气。
[0008]作为优选，所述吸收换热器为逆流换热器。
[0009]作为优选，形成吸收腔室的容器体为圆筒形。
[0010]—方面，本发明实施例提供了一种吸收式热栗，包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，所述蒸发器和吸收器通过第一工质蒸气通道连通，所述冷凝器和发生器通过第二工质蒸气通道连通，所述发生器和吸收器之间通过第一溶液循环管道和第二溶液循环管道连通，所述第一溶液循环管道将吸收溶液由发生器输送至吸收器，所述第二溶液循环管道将吸收溶液由吸收器输送至发生器，所述第一溶液循环管道和第二溶液循环管道上设有溶液换热器，第一溶液循环管道和第二溶液循环管道内输送的吸收溶液通过溶液换热器进行热量交换，所述蒸发器和冷凝器通过工质管道连接，所述工质管道将所述冷凝器内的工质输送至蒸发器，所述吸收器为上述的吸收器。
[0011]作为优选，所述蒸发器包括闪蒸腔室、蒸发换热器、工质喷淋管道、工质喷淋栗和工质喷淋装置，所述蒸发换热器设于闪蒸腔室外部，所述蒸发换热器和工质喷淋栗设于所述工质喷淋管道上，设于工质喷淋管道上的工质喷淋栗将闪蒸腔室内的工质由工质喷淋管道经蒸发换热器换热后送至工质喷淋装置，所述工质喷淋装置将工质在闪蒸腔室内喷淋，所述工质的一部分在所述闪蒸腔室内闪蒸为工质蒸气。
[0012]作为优选，所述蒸发换热器为逆流换热器。
[0013]作为优选，形成闪蒸腔室的容器体为圆筒形。
[0014]作为优选，所述蒸发器与所述吸收器共用同一容器体，所述容器体内腔室的上部形成蒸发器的闪蒸腔室，下部形成吸收器的吸收腔室，所述工质喷淋装置设于所述蒸发器的闪蒸腔室的上部，所述闪蒸腔室的下部设有工质接收器，所述工质接收器与工质喷淋管道连接，所述工质接收器的外壁与闪蒸腔室的内壁之间形成第一工质蒸气通道。
[0015]作为优选，所述容器体为圆筒形，所述闪蒸腔室包括第一段和第二段，其中第一段的内径小于第二段的内径，所述工质接收器设于第二段，所述工质喷淋装置设于第一段，所述工质接收器的直径大于等于闪蒸腔室的第一段的内径。
[0016]作为优选，所述第一段的下端设有工质导流结构，所述工质导流结构将所述第一段内壁上的工质导入工质接收器内。
[0017]作为优选，所述工质导流结构为工质导流板，所述工质导流板由所述第一段的下端向下延伸而成，所述工质导流板伸入第一段下方的空间。
[0018]作为优选，所述工质管道与工质喷淋装置连接。
[0019]作为优选，所述第一溶液循环管道连接所述第一吸收溶液喷淋装置。
[0020]作为优选，所述发生器包括吸收溶液闪蒸腔室、发生换热器和第二吸收溶液喷淋装置，发生换热器设于吸收溶液闪蒸腔室的外部，吸收溶液闪蒸腔室内的上部设有第二吸收溶液喷淋装置，第二吸收溶液喷淋装置与设于吸收溶液闪蒸腔室外部的第二吸收溶液喷淋管道连接，第二吸收溶液喷淋管道将吸收溶液闪蒸腔室内的吸收溶液输送至第二吸收溶液喷淋装置进行喷淋，第二吸收溶液喷淋管道上设有第二吸收溶液喷淋栗，第二吸收溶液喷淋管道与发生换热器的冷流体侧连接，发生热源的发生热媒管道与发生换热器的热流体侧连接。
[0021]作为优选，所述发生换热器为逆流换热器。
[0022]作为优选，所述发生器还包括固液分离装置，所述发生器的吸收溶液闪蒸腔室内的吸收溶液中的吸收剂结晶时，所述固液分离装置将所述吸收溶液分离成含有吸收剂结晶和不含吸收剂结晶的两部分，其中不含吸收剂结晶的吸收溶液经第二吸收溶液喷淋管道输送至第二吸收溶液喷淋装置，含有吸收剂结晶的吸收溶液由第一溶液循环管道输送至吸收器内。
[0023]作为优选，所述固液分离装置包括:
[0024]挡液板，与发生器的形成吸收溶液闪蒸腔室的容器体的内壁面连接，挡液板与发生器的吸收溶液闪蒸腔室内壁面之间形成夹层，吸收溶液闪蒸腔室内的吸收溶液由挡液板的下端的夹层入口进入夹层内；
[0025]溢流槽，形成于发生器的容器体的外壁面上，用于容纳由夹层内溢出的吸收溶液；
[0026]溢流口，开设于发生器的容器体的侧壁上，溢流口连通夹层和溢流槽；
[0027]第二吸收溶液喷淋管道与溢流槽连通，第一溶液循环管道与吸收溶液闪蒸腔室的底部连通;其中
[0028]当吸收溶液的吸收剂结晶时，吸收剂结晶沿挡液板以及发生器的容器体内壁面落到发生器的底部，落到底部的吸收剂结晶随吸收溶液通过第一溶液循环管道输送至吸收器，吸收溶液由挡液板下端进入夹层内，夹层内上部分不含有吸收剂结晶的吸收溶液从溢流口进入溢流槽，并通过第二吸收溶液喷淋管道输送至第二吸收溶液喷淋装置。
[0029]作为优选，所述发生器的吸收溶液闪蒸腔室的下部的横截面逐渐缩小，呈漏斗形， 所述挡液板倾斜设置。
[0030]作为优选，所述发生器的形成吸收溶液闪蒸腔室的容器体为圆筒形。[〇〇31]作为优选，所述吸收式热栗为第二类吸收式热栗，所述第二溶液循环管道上设有节流阀，所述节流阀设于吸收器与所述溶液换热器之间。由此可避免由于吸收溶液降温而引起节流阀结晶堵塞。
[0032]作为优选，所述冷凝器包括冷凝腔室、冷凝换热器、冷凝工质喷淋装置、冷凝工质喷淋管道和冷凝工质喷淋栗，所述冷凝工质喷淋装置设于冷凝腔室内，所述冷凝工质喷淋管道设于冷凝腔室外部，所述冷凝换热器和冷凝工质喷淋栗设于位于冷凝腔室外部的冷凝工质喷淋管道上，所述冷凝工质喷淋栗将冷凝腔室内的冷凝工质由冷凝工质喷淋管道经冷凝换热器后输送至冷凝工质喷淋装置，冷凝工质喷淋管道与所述冷凝换热器的热流体侧相连接，冷却换热器的冷流体侧与冷凝热媒管道相连接。
[0033]作为优选，所述冷凝换热器为逆流换热器，
[0034]作为优选，形成冷凝腔室的容器体为圆筒形。
[0035]作为优选，所述发生器和所述冷凝器共用同一容器体，所述容器体内腔室的上部为冷凝器的冷凝腔室，所述容器体内腔室的下部形成发生器的吸收溶液闪蒸腔室，所述冷凝腔室的下部设有冷凝工质接收器，所述冷凝工质接收器的外壁与所述容器体的内壁之间形成第二工质蒸气通道，所述冷凝工质接收器与工质管道连接，所述冷凝器的冷凝换热器与冷凝热媒管道相连接，冷凝热媒通过冷凝换热器进行热交换，吸收工质冷凝热。
[0036]作为优选，所述发生器和所述冷凝器共用的容器体为圆筒容器体。
[0037]作为优选，所述冷凝腔室包括第一段和第二段，其中第一段的内径小于第二段的内径，冷凝工质接收器设于第二段，冷凝工质喷淋装置设于第一段，冷凝工质接收器的直径大于等于闪蒸腔室的第一段的内径。
[0038]作为优选，所述冷凝腔室的第一段的下端设有冷凝工质导流结构，冷凝工质导流结构将第一段内壁上的冷凝工质导入冷凝工质接收器内。
[0039]作为优选，所述冷凝工质导流结构为冷凝工质导流板，冷凝工质导流板由第一段的下端向下延伸而成，冷凝工质导流板伸入第一段下方的空间。
[0040]另一方面，本发明实施例提供了一种热栗循环方法，包括蒸发器环节、吸收器环节、发生器环节和冷凝器环节，其中
[0041 ]蒸发器环节，工质从流经蒸发换热器的蒸发热媒吸收热量并蒸发为工质蒸气，所述工质蒸气输送到吸收器中；
[0042]吸收器环节，吸收器的吸收腔室内的吸收溶液经由第一吸收溶液喷淋管道输出，第一吸收溶液喷淋管道输送的吸收溶液经吸收换热器换热后输送至位于吸收器的吸收腔室内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋，喷淋出的吸收溶液在吸收腔室内吸收蒸发器生成的工质蒸气并释放出高温的吸收热，所述吸收热通过吸收换热器的冷流体侧的吸收热媒向外部输出；
[0043]发生器环节，吸收溶液通过发生换热器与发生热媒热交换，吸收发生热源的热量后，吸收溶液中的一部分工质转化为蒸气，经蒸发浓缩的吸收溶液输送至吸收器；
[0044]冷凝器环节，对发生器产生的工质蒸气进行冷凝并吸收冷凝热，所述冷凝热由流经冷凝换热器的冷凝热媒带走;在冷凝器中冷凝形成的液体工质经由工质管道输送到蒸发器。
[0045]作为优选，所述蒸发器环节，蒸发器的闪蒸腔室内的工质经由工质喷淋管道输出，工质喷淋管道输送的工质经蒸发换热器换热加热后输送至位于蒸发器的闪蒸腔室内的工质喷淋装置进行喷淋，喷淋出的工质的一部分在闪蒸腔室内闪蒸为工质蒸气，所述工质蒸气输送到吸收器中。
[0046]作为优选，由发生器输送的吸收溶液输送至第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋。
[0047]作为优选，所述冷凝器环节，所述冷凝工质喷淋栗将冷凝腔室内的冷凝工质由冷凝工质喷淋管道经外置的冷凝换热器后输送至冷凝工质喷淋装置，冷凝工质经冷凝工质喷淋装置喷淋后对发生器产生的工质蒸气进行冷凝并吸收冷凝热，吸收了冷凝热的冷凝工质通过外置的冷凝换热器与冷凝热媒换热，所述冷凝热由流经冷凝换热器的冷凝热媒带走。
[0048]作为优选，所述发生器环节，位于发生器的吸收溶液闪蒸腔室上部的第二吸收溶液喷淋装置对升温后的吸收溶液进行喷淋，使吸收溶液的细小液滴在发生器的吸收溶液闪蒸腔室中进行真空绝热闪蒸；闪蒸产生的工质蒸气输送至冷凝器;在闪蒸过程中吸收溶液得到蒸发浓缩和冷却；闪蒸后的吸收溶液落到吸收溶液闪蒸腔室的底部，一部分吸收溶液经第二吸收溶液喷淋栗进入设于发生器外部的发生换热器，吸收外部发生热源的热量，升温后的吸收溶液输送到第二吸收溶液喷淋装置;一部分吸收溶液经溶液循环栗输送至吸收器内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋。
[0049]作为优选，所述吸收溶液从发生换热器中的发生热媒吸收的热量，即发生热源为工业余热、地热或者太阳能热等。
[0050]作为优选，所述工质从蒸发换热器中的蒸发热媒吸收的热量，即蒸发热源为工业余热、地热、太阳能热或者空调冷媒的热量，或者空气源、水源、地源的热量等。[0051 ] 作为优选，所述的工质为水;所述的吸收剂为LiN〇3，LiBr，LiCl和CaCl2中的任一种或至少两种的混合物;所述蒸发器环节、吸收器环节、发生器环节和冷凝器环节分别采用变温热源;所述的发生热媒、冷凝热媒、蒸发热媒以及吸收热媒为液态流体或者气态流体，液态流体包括水、水溶液、不冻液、导热油等，气态流体包括空气、工艺气体、过热蒸汽或者含不凝气体的蒸汽等。
[0052]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:[〇〇53]本发明实施例的吸收器将吸收换热器移至吸收腔室的外部，通过强化吸收器吸收溶液吸收工质蒸气的传热传质过程，可以减小吸收器的体积，且更有利于采用高粘性或含有污浊物的吸收热媒的情况，从而进一步提高热栗系统的性能和经济性。[〇〇54] 尤其是对于利用变温低温热源和变温中温热源来制取变温高温热源的第二类吸收式热栗、利用变温高温热源和变温低温热源来制取变温中温热源的第一类吸收式热栗系统、以及利用变温高温热源和变温中温热源来制取变温低温热源的吸收式制冷循环系统， 结合吸收溶液或冷凝工质的喷淋闪蒸和喷淋吸收方式，将发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的换热器移至外部，通过采用逆流板式换热器，可以显著提高换热强度和降低换热温差， 并使热栗系统的结构简单化，且更有利于采用高粘性或含有吸收剂结晶的吸收溶液的情况，从而进一步提高热栗系统的性能和降低制造成本，并更加易于维护。
[0055]还有，由于本发明将换热器外置，使得发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的形状和尺寸不再受换热管束尺寸的限制，因而可以根据用户安装现场的空间来设计发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的形状和尺寸。同时，由于吸收溶液在发生器闪蒸腔室中的闪蒸过程、冷凝工质在冷凝器冷凝腔室中的喷淋吸收过程、冷凝工质在蒸发器闪蒸腔室中的闪蒸过程、以及吸收溶液在吸收器吸收腔室中的喷淋吸收过程的传热传质速率极快，因而可显著减小发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的体积，从而显著减小热栗系统整体的体积，因而更有利于吸收式热栗系统的推广应用。通过将吸收腔室的底部设计成漏斗形，可以减少吸收溶液的使用量，从而降低热栗系统的成本。作为外置的发生换热器、冷凝换热器、蒸发换热器或吸收换热器，本发明对于容易引起结垢或堵塞的发生热媒、冷凝热媒、蒸发热媒或吸收热媒，通过采用可拆式板式换热器，可以使换热器的维护变得简单。
[0056]再有，由于采用了冷凝工质或吸收溶液的喷淋闪蒸或者喷淋吸收的方式，使得发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器中的不凝气体对发生过程、冷凝过程、蒸发过程和吸收过程的传热传质的阻碍作用显著降低。尤其是采用圆筒容器时，由于容器结构材料的焊接量大幅减少且容器内部不含换热材料，使得腐蚀量、进而不凝气体的产生量显著减少。[〇〇57] 图附说明
[0058]图1是现有第二类吸收式热栗的结构示意图。
[0059]图2是本发明实施例1的第二类吸收式热栗的结构示意图。
[0060]图3是本发明实施例2的第二类吸收式热栗的结构示意图。
[0061 ]图4是本发明实施例3的第二类吸收式热栗的结构示意图。
[0062]图5是本发明实施例4的第二类吸收式热栗的结构示意图。
[0063]图6是本发明实施例5的第一类吸收式热栗和吸收式制冷系统的结构示意图。
[0064]图7是本发明实施例6的第一类吸收式热栗和吸收式制冷系统的结构示意图。
[0065]图8是本发明实施例7的第一类吸收式热栗和吸收式制冷系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0066]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0067]图2至图5分别是本发明提供的第二类吸收式热栗的实施例结构示意图。图6至图8分别是本发明提供的第一类吸收式热栗以及吸收式制冷系统的实施例结构示意图。请参阅图2至图8的吸收器200部分。吸收式热栗的吸收器200包括吸收腔室201、吸收换热器202和第一吸收溶液喷淋装置203，吸收换热器202设于吸收腔室201外部，吸收腔室201外部设有第一吸收溶液喷淋管道205，吸收换热器202设于第一吸收溶液喷淋管道205上，第一吸收溶液喷淋管道205连接吸收腔室201和第一吸收溶液喷淋装置203，第一吸收溶液喷淋管道205上设有第一吸收溶液喷淋栗204，第一吸收溶液喷淋栗204将吸收腔室201内的吸收溶液由第一吸收溶液喷淋管道205经吸收换热器202换热后送至第一吸收溶液喷淋装置203，第一吸收溶液喷淋装置203将吸收溶液在吸收腔室201内喷淋，吸收溶液吸收闪蒸腔室内产生的工质蒸气。
[0068]本发明实施例的吸收器200将吸收换热器202移至吸收腔室201的外部，可以使热栗系统的结构简单化，且更有利于采用高粘性或含有吸收剂结晶的吸收溶液的情况，从而进一步提高热栗系统的性能和经济性。尤其是对于利用变温吸收热源的吸收式热栗，结合喷淋吸收，使得对工质蒸气的吸收更加快速，从而减小了吸收器的体积。吸收换热器202为逆流换热器可减小换热温差。本实施例中的吸收换热器202采用逆流板式换热器，可实现完全的逆流换热，从而提高换热强度和减小换热温差。
[0069]作为上述实施例的优选，形成吸收腔室201的容器体为圆筒形。本实施例中，吸收器200的容器体采用圆筒形，提高了吸收器200的抗压性能，从而提高了吸收器200的安全性能。而现有技术中，由于吸收换热器202内置，为了提高喷淋的吸收溶液与吸收换热器202的换热效果，需要采用方形排列的管壳式换热器，吸收器200的容器体只能采用长方体形，抗压性能差，安全性较低。
[0070]作为上述实施例的优选，参见图3至图8，吸收腔室201底部的横截面逐渐缩小。当吸收器200的容器体采用圆筒形时，吸收腔室201的底部为倒圆锥形。可有效减少液体的保有量，从而使得系统的启动时间更短，造价更低，同时耐压强度和耐腐蚀性更高。
[0071]另一方面，本发明实施例提提供了一种吸收式热栗，参见图2至图8，该吸收式热栗包括包括蒸发器100、吸收器200、发生器300和冷凝器400;蒸发器100和吸收器200通过第一工质蒸气通道700连通，冷凝器400的冷凝腔室401和发生器300的吸收溶液喷淋腔室301通过第二工质蒸气通道800连通，发生器300和吸收器200之间通过溶液循环管道实现吸收溶液的循环，其中第一溶液循环管道510将吸收溶液由发生器300输送至吸收器200，第二溶液循环管道520将吸收溶液由吸收器200输送至发生器300，第一溶液循环管道510和第二溶液循环管道520上设有溶液换热器530，第一溶液循环管道510和第二溶液循环管道520内输送的吸收溶液通过溶液换热器530进行热量交换，蒸发器100和冷凝器400通过工质管道610连接，工质管道610将冷凝器400内的工质输送至蒸发器100，其中，吸收器200为上述实施例所述的吸收器。
[0072]上述实施例中未提及的，用于系统循环所必需的流量阀及液体栗等，本领域技术人员应该知晓，或从现有技术中获得。如在第二类吸收式热栗中，工质管道610上设有工质栗620，以便于将工质通过工质管道610从冷凝器输送至蒸发器;第一溶液循环管道510上设有吸收溶液循环栗550，第二溶液循环管道520上设有节流阀540。而对于第一类吸收式热栗系统或者吸收式制冷系统，由于外部循环管道内的液体流向与第二类吸收式热栗相反，因此，工质管道610将工质从冷凝器输送至蒸发器时，不需要工质栗620，工质管道610上只需要设置工质节流阀630即可;而节流阀540与吸收溶液循环栗550则需要互换位置，即节流阀540设于第一溶液循环管道510上，吸收溶液循环栗550设于第二溶液循环管道520上。
[0073]作为上述实施例的优选，参见图2至图8，其中，蒸发器100包括蒸发腔室101、蒸发换热器102、工质喷淋管道105、工质喷淋栗104和工质喷淋装置103，蒸发腔室101为闪蒸腔室，蒸发换热器102设于该闪蒸腔室101外部，蒸发换热器102为逆流换热器，蒸发换热器102和工质喷淋栗104设于工质喷淋管道105上，设于工质喷淋管道105上的工质喷淋栗104将闪蒸腔室101内的工质由工质喷淋管道105经蒸发换热器102换热后送至工质喷淋装置103，工质喷淋装置103将工质在闪蒸腔室1I内喷淋，闪蒸腔室1I为闪蒸腔，工质在闪蒸腔室1I内闪蒸为蒸气。工质喷淋管道105与蒸发换热器102的冷流体侧连接。
[0074]本发明实施例将蒸发器100的蒸发换热器102移至闪蒸腔室101的外部，可以使热栗系统的结构简单化，并通过采用逆流板式换热器，提高蒸发换热器的换热强度和减小换热温差，还有，对于容易引起结垢或者堵塞的蒸发热媒，通过采用可拆式板式换热器，可使换热器的维护变得简单，从而进一步提高热栗系统的性能和经济性。尤其是对于利用变温低温热源的吸收式热栗，结合喷淋闪蒸，使得工质快速蒸发。
[0075]作为上述实施例的优选，形成闪蒸腔室101的容器体为圆筒形。本实施例中，蒸发器100的容器体采用圆筒形，提高了蒸发器100的抗压性能，从而提高了蒸发器100的安全性能。而现有技术中，由于蒸发换热器102内置，为了提高喷淋的工质与蒸发换热器102的换热效果，需要采用列管式换热器，蒸发器100的容器体只能采用长方体形，抗压性能差，安全性较低。
[0076]作为上述实施例的优选，参见图3至图8，吸收腔室201底部的横截面逐渐缩小。当吸收器200的容器体采用圆筒形时，吸收腔室201的底部为倒圆锥形。可有效减少液体的保有量，从而使得系统的启动时间更短，造价更低，同时耐压强度和耐腐蚀性更高。
[0077]作为上述实施例的优选，第一溶液循环管道510连接第一吸收溶液喷淋装置203。本实施例在上述实施例的基础上，将第一溶液循环管道510与第一吸收溶液喷淋装置203连接，从而使得第一溶液循环管道510输送的吸收溶液与第一吸收溶液喷淋管道205输送的吸收溶液混合送至第一吸收溶液喷淋装置203进行喷淋。可以进一步降低动力损失。[〇〇78]作为上述实施例的优选，参见图3至图8,其中，蒸发器100与吸收器200共用同一容器体，该容器体为圆筒形，容器体内腔室的上部形成蒸发器100的闪蒸腔室101，下部形成吸收器200的吸收腔室201，工质喷淋装置103设于蒸发器的闪蒸腔室101的上部，闪蒸腔室101 的下部设有工质接收器106,工质接收器106用于容纳未蒸发的冷凝工质，工质接收器106与工质喷淋管道105连接，工质接收器106的外壁与闪蒸腔室101的内壁之间形成第一工质蒸气通道700。本实施例中蒸发器100和吸收器200共用同一容器体，该容器体为圆筒形，具有抗压性能高，安全性高的特点，且结构简单。
[0079]作为上述实施例的优选，参见图3至图8闪蒸腔室101包括第一段和第二段，其中第一段的内径小于第二段的内径，工质接收器106设于第二段，工质喷淋装置103设于第一段， 工质接收器106的直径大于等于闪蒸腔室的第一段的内径。本实施例通过设置内径不同的两段，使喷淋的工质全部落入到工质接收器106内。另外，利用冷凝过程的传热传质速率大于发生过程的传热传质速率的特性，使冷凝腔室的体积小于闪蒸腔室的体积，从而达到减小安装空间、降低材料使用量和成本的目的。
[0080]作为上述实施例的优选，第一段的下端设有工质导流结构109,工质导流结构109 将第一段内壁上的工质导入工质接收器106内。通过设置工质导流结构109,使喷淋在第一段内壁上的工质可以全部落入到工质接收器106内。工质导流结构109的具体构造不限，只要利用将喷淋的工质全部导入工质接收器106内即可。本实施例提供了一种结构简单，易于制造的工质导流结构，该工质导流结构为工质导流板，工质导流板由第一段的下端向下延伸而成，工质导流板伸入第一段下方的空间。这样，第一段内壁上的工质可沿工质导流板落入工质接收器106内。
[0081]作为上述实施例的优选，工质管道610与工质喷淋装置103连接。工质管道610输送的工质与工质喷淋管道105输送的工质混合后由工质喷淋装置进行喷淋。进一步减小了工质喷淋管道105内的流量，较工质管道610直接将工质输入闪蒸腔室101内更节约动力。 [〇〇82]作为上述实施例的优选，参见图4、图5、图7和图8,本实施例中，发生器300包括吸收溶液闪蒸腔室301、发生换热器302和第二吸收溶液喷淋装置303,发生换热器302设于吸收溶液闪蒸腔室301的外部，吸收溶液闪蒸腔室301内的上部设有第二吸收溶液喷淋装置 303,第二吸收溶液喷淋装置303与设于吸收溶液闪蒸腔室301外部的第二吸收溶液喷淋管道305连接，第二吸收溶液喷淋管道305将吸收溶液闪蒸腔室301内的吸收溶液输送至第二吸收溶液喷淋装置303进行喷淋，第二吸收溶液喷淋管道305上设有第二吸收溶液喷淋栗 304，第二吸收溶液喷淋管道305与发生换热器302的冷流体侧连接，发生热源的发生热媒管道与发生换热器302的热流体侧连接。[〇〇83]本实施例提出的吸收式热栗将发生换热器302设于吸收溶液闪蒸腔室301的外部， 第二吸收溶液喷淋管道305输送的吸收溶液经由发生换热器302换热升温后，输送至第二吸收溶液喷淋装置303在发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301内进行喷淋。基于真空绝热闪蒸的原理，使吸收溶液的细小液滴在发生器300内的吸收溶液闪蒸腔室301中进行真空绝热闪蒸。较之现有技术的交叉流换热管，本实施例中的发生换热器302采用逆流板式换热器，可实现完全的逆流换热，从而提高换热强度和减小换热温差，并且能够更高效的利用变温热源，采用的热媒包括水、热空气、导热油、过热蒸汽以及含不凝气体的蒸汽等。采用了本发明实施例提供的发生器的第二类吸收式热栗可采用高浓度吸收溶液。即使吸收溶液得到蒸发浓缩和冷却，使吸收剂发生过饱和而晶析出结晶颗粒，由于产生的细小的结晶颗粒可随吸收溶液流动，因此，部分结晶由第二吸收溶液喷淋管道305输送至发生换热器302后，经热交换，结晶会溶解。不存在现有技术中换热面因结晶而导致传热传质受阻等问题。另外，采用了上述实施例的发生器的第二类吸收式热栗适合于采用具有变温热源特性的低温热源。本实施例中由于可以避免吸收剂在发生换热器的换热面上结晶而引起传热传质障碍，所有尤其有利于在高浓度吸收溶液条件下工作的第二类吸收式热栗循环。
[0084]本发明的吸收式热栗还可在吸收器吸收溶液浓度高于发生器吸收溶液浓度的条件下工作，因此可以实现利用较低品位的发生热源，来获得较大的工业余热(还包括地热和太阳能热等)温度品位提升，从而使之更便于循环利用，因而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。
[0085]通过使过饱和晶析的吸收剂结晶颗粒细小化且具有流动性，本发明可以有效地克服现有第二类吸收式热栗所面临的、由吸收剂结晶引起的发生换热器传热传质障碍以及管道等的堵塞问题。
[0086]作为上述实施例的优选，发生器300与第一溶液循环管道510连接的接口低于与第二吸收溶液喷淋管道305的接口。这样，当发生器300内的吸收溶液中的吸收剂结晶时，吸收剂结晶颗粒可以尽可能随吸收溶液由第一溶液循环管道510输送至吸收器。
[0087]作为上述实施例的优选，为进一步解决采用高浓度吸收溶液可能造成的吸收剂结晶所带来的问题，本发明实施例中的发生器300还包括固液分离装置，当吸收溶液闪蒸腔室301内的吸收溶液中的吸收剂结晶时，固液分离装置将吸收溶液分离成含有吸收剂结晶和不含吸收剂结晶的两部分，其中不含吸收剂结晶的吸收溶液经第二吸收溶液喷淋管道305输送至第二吸收溶液喷淋装置303，含有吸收剂结晶的吸收溶液由第一溶液循环管道510输送至吸收器200内。本实施例中通过设置固液分离装置，对吸收溶液内的吸收剂结晶进行分离，进一步减小吸收剂结晶对发生器300工作的影响。另外，通过设置固液分离装置，使输出进行喷淋的吸收溶液中不含或少含结晶，可以使本发明实施例的吸收式热栗采用更低温度品位的发生热源。
[0088]作为上述实施例的优选，参见图4，本实施例中，固液分离装置包括:
[0089]挡液板371，与发生器300的形成吸收溶液闪蒸腔室301的容器体的内壁面连接，挡液板371与发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301内壁面之间形成夹层374，吸收溶液闪蒸腔室301内的吸收溶液由挡液板371的下端的夹层入口 375进入夹层内；
[0090]溢流槽373，形成于发生器300的容器体的外壁面上，用于容纳由夹层374内溢出的吸收溶液；
[0091]溢流口 372，开设于发生器300的容器体的侧壁上，溢流口 372连通夹层374和溢流槽373;
[0092]第二吸收溶液喷淋管道305与溢流槽373连通，第一溶液循环管道510与吸收溶液闪蒸腔室301的底部连通;其中
[0093]当吸收溶液的吸收剂结晶时，吸收剂结晶沿挡液板371向下落，当吸收剂结晶落到挡液板371下端时，部分吸收剂结晶会随吸收溶液沿夹层向上流动，进入到夹层内的吸收剂结晶在重力作用再次下落，并沿发生器的容器体内壁面落到发生器300的底部，夹层内的吸收溶液实现固液分离，夹层上部的吸收溶液基本不含结晶，吸收剂结晶随吸收溶液通过第一溶液循环管道510输送至吸收器200，吸收溶液由挡液板371下端进入夹层内，夹层内上部分不含有吸收剂结晶的吸收溶液从溢流口 372进入溢流槽373，并通过第二吸收溶液喷淋管道305输送至第二吸收溶液喷淋装置303。本实施例的固液分离装置结构简单，分离效果好。闪蒸后的吸收溶液在所述固液分离装置中进行固液分离，然后将含吸收剂结晶颗粒的吸收溶液送往吸收器；由于吸收剂结晶颗粒细小且具有流动性，因而不会引起吸收溶液循环栗550、第一吸收溶液喷淋装置203以及第一溶液循环管道510的堵塞；由于吸收剂在发生器300较低的温度、即在较低的溶解度下晶析，而在吸收器200较高的温度、即在较高的溶解度下溶解，使吸收器得以使用浓度高于发生器吸收溶液浓度的吸收溶液，甚至可以使用处于或接近吸收温度下的饱和浓度，从而可在较低的发生热源温度品位的条件下使得工业余热获得较大的温度品位提升，使之更便于循环利用，因而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。挡液板371应倾斜设置，以提高分离效果。
[0094]作为上述实施例的优选，发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301的下部的横截面逐渐缩小，呈漏斗形。发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301的下部成漏斗形(当容器体为圆筒形时，吸收溶液闪蒸腔室301的下部呈倒圆锥形)，即使不设置挡液板371也对吸收剂结晶沉淀起到一定的作用。另外，吸收溶液闪蒸腔室301的下部的横截面逐渐缩小可有效减少液体的保有量，从而使得系统的启动时间更短，造价更低，同时耐压强度和耐腐蚀性更高。同时，可使吸收剂结晶由第一溶液循环管道510输送至吸收器200内的第一吸收溶液喷淋装置203。
[0095]作为上述实施例的优选，第一溶液循环管道510和第二溶液循环管道520上设有溶液换热器530，第一溶液循环管道510和第二溶液循环管道520内输送的吸收溶液通过溶液换热器530进行热量交换。本实施例中通过在吸收器200与发生器300之间用于吸收溶液循环的溶液循环管道上设置溶液换热器530，实现了吸收溶液在循环过程中进行热交换，进一步提高热栗的热效率。
[0096]作为上述实施例的优选，吸收溶液循环管道上设有节流阀540，节流阀540设于吸收器200与溶液换热器530之间。第二类吸收式热栗系统中，节流阀540设于第二溶液循环管道520上。第一类吸收式热栗系统或者吸收式制冷系统中，节流阀540设于第一溶液循环管道510上。特别是第二类吸收式热栗中，本实施例可防止节流阀540因温度降低而结晶堵塞。第二溶液循环管道520上的溶液换热器530的出口 531设置于贴近发生器300。即第二溶液循环管道520输送的吸收溶液从溶液换热器530输出后，应以尽量短的距离输入到发生器300内。
[0097]作为上述实施例的优选，冷凝器400包括冷凝腔室401、冷凝换热器402、冷凝工质喷淋装置403、冷凝工质喷淋管道405和冷凝工质喷淋栗404，冷凝工质喷淋装置403设于冷凝腔室401内，冷凝工质喷淋管道405设于冷凝腔室401外部，冷凝换热器402和冷凝工质喷淋栗404设于冷凝工质喷淋管道405上，冷凝工质喷淋栗404将冷凝腔室401内的液态工质由冷凝工质喷淋管道405经冷凝换热器402后输送至冷凝工质喷淋装置403，冷凝工质喷淋管道405与冷凝换热器402的热流体侧相连接，冷凝换热器402的冷流体侧与冷凝热媒管道相连接。本实施例中将冷凝换热器402外置，可实现工质在冷凝换热器402内进行逆流换热。冷凝换热器402可采用板式换热器，实现完全的逆流换热，提高了换热效果。
[0098]作为上述实施例的优选，参见图4、图5、图7和图8，发生器300和冷凝器400共用同一容器体，该容器体内的腔室的上部为冷凝器400的冷凝腔室401，该容器体内腔室的下部为发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301，冷凝腔室401内下部设有冷凝工质接收器406,冷凝工质接收器406的外壁与容器体的内壁之间形成第二工质蒸气通道800,冷凝工质接收器 406与工质管道610连接。冷凝器的冷凝换热器与冷凝热媒管道相连接，冷凝热媒通过冷凝换热器进行热交换，吸收工质冷凝热。经第二吸收溶液喷淋装置303喷淋的吸收溶液在吸收溶液闪蒸腔室301内闪蒸，蒸发的工质在冷凝腔室401内冷凝，冷凝工质接收器406承接工质蒸气冷凝形成的液体工质，工质管道610将冷凝工质接收器406承接的液体工质输送至蒸发器100。冷凝器400和发生器300共用一个容器体，容器体内上部形成冷凝区，下部形成闪蒸区，进一步提高了性能和降低成本。[〇〇99] 在发生器300和冷凝器400共用同一圆筒形容器体的情况下，冷凝换热器可以内置也可外置。其中当冷凝换热器内置时，冷凝换热器402位于冷凝工质接收器406的上方的。发生器300的吸收溶液闪蒸腔室301内产生的工质蒸气经冷凝换热器402冷却，冷凝为液态，并落到冷凝工质接收器406内。
[0100]当冷凝换热器402外置时，冷凝器400包括冷凝腔室401、冷凝换热器402、冷凝工质喷淋装置403、冷凝工质喷淋管道405、冷凝工质喷淋栗404和冷凝工质接收器406,冷凝工质喷淋装置403设于冷凝腔室401内，位于冷凝工质接收器406上方，冷凝工质喷淋管道405与冷凝工质接收器406连接。本实施例中将冷凝换热器402外置，可实现工质在冷却换热器402 内进行逆流换热。
[0101]作为上述实施例的优选，冷凝腔室401包括第一段和第二段，其中第一段的内径小于第二段的内径，冷凝工质接收器406设于第二段，冷凝工质喷淋装置403设于第一段，冷凝工质接收器406的直径大于等于闪蒸腔室的第一段的内径。本实施例通过设置内径不同的两段，使冷凝工质全部落入到冷凝工质接收器406内。另外，在冷凝器与发生器共用一个容器的情况下，吸收溶液闪蒸腔室301的内径与冷凝腔室401第二段的内径一致，利用冷凝过程的传热传质速率大于发生过程的传热传质速率的特性，使冷凝腔室的体积小于闪蒸腔室的体积，从而达到减小安装空间、降低材料使用量和成本的目的。
[0102]作为上述实施例的优选，冷凝腔室401的第一段的下端设有冷凝工质导流结构 409,冷凝工质导流结构409将第一段内壁上的冷凝工质导入冷凝工质接收器406内。通过设置冷凝工质导流结构409,使喷淋在第一段内壁上的冷凝工质可以全部落入到冷凝工质接收器406内。冷凝工质导流结构409的具体构造不限，只要利用将喷淋的工质全部导入冷凝工质接收器406内即可。本实施例提供了一种结构简单，易于制造的冷凝工质导流结构，该冷凝工质导流结构为冷凝工质导流板，冷凝工质导流板由第一段的下端向下延伸而成，冷凝工质导流板伸入第一段下方的空间。这样，第一段内壁上的冷凝工质可沿冷凝工质导流板落入冷凝工质接收器406内。
[0103]对于利用变温低温热源来制取变温高温热源的第二类吸收式热栗，结合大流量喷淋闪蒸和喷淋吸收方式，将冷凝器、蒸发器以及吸收器的换热器移至外部，可以使热栗系统的结构简单化，且更有利于采用高粘性或含有吸收剂结晶的吸收溶液的情况，从而进一步提高热栗系统的性能和经济性。
[0104]本发明实施例提供的吸收式热栗系统可以避免吸收剂在发生换热器的换热面上结晶而引起传热传质障碍，尤其有利于在高浓度吸收溶液条件下工作的第二类吸收式热栗循环。又由于本发明实施例的发生换热器可采用逆流换热器，因而能够更高效的利用变温发生热源，包括水、热空气、导热油、过热蒸汽以及含不凝气体的蒸汽等。
[0105]采用本发明实施例的发生器的第二类吸收式热栗还可在吸收器吸收溶液浓度高于发生器吸收溶液浓度，甚至可在或接近吸收温度下的饱和浓度的条件下工作，因而可以实现利用较低品位的发生热源，来获得较大的工业余热(还包括地热和太阳能热等)温度品位提升，从而使之更便于循环利用，因而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。
[0106]通过使过饱和晶析的吸收剂结晶颗粒细小化且具有流动性，本发明可以有效地克服现有第二类吸收式热栗所面临的、由吸收剂结晶引起的发生换热器传热传质障碍以及管道等的堵塞问题。还有，采用锥形底部则可有效减少系统的吸收溶液保有量，从而使得系统的启动时间更短，造价更低，同时耐压强度和耐腐蚀性更高。
[0107]再有，尤其是对于利用变温低温热源来制取变温高温热源的第二类吸收式热栗、 利用变温驱动热源和变温低温热源来制取变温中温热源的第一类吸收式热栗系统、以及利用变温驱动热源来制取变温冷量的吸收式制冷循环系统，结合吸收溶液或冷凝工质的喷淋闪蒸和喷淋吸收方式，将冷凝器、蒸发器以及吸收器的换热器移至外部，通过采用逆流板式换热器，可以提高换热强度和降低换热温差，使热栗系统的结构简单化并减小体积，且更有利于采用高粘性或含有吸收剂结晶的吸收溶液的情况，从而进一步提高热栗系统的性能和降低制造成本，并更加易于维护。
[0108]还有，由于本发明将换热器外置，使得发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的形状和尺寸不再受换热管束尺寸的限制，因而可以根据用户安装现场的空间来设计发生器、冷凝器、蒸发器以及吸收器的形状和尺寸，从而更有利于吸收式热栗系统的推广应用。
[0109]作为外置的发生换热器、冷凝换热器、蒸发换热器或吸收换热器均可采用逆流换热器，并且对于容易引起结垢或堵塞的发生热媒、冷凝热媒、蒸发热媒或吸收热媒，可采用可拆式板式换热器，从而使换热器的维护变得简单。
[0110]另一方面，本发明实施例提供了一种吸收式热栗循环方法，请参考图2至图8及上述关于吸收式热栗的描述，本发明实施例提供的吸收式热栗循环方法包括蒸发器环节、吸收器环节、发生器环节和冷凝器环节，其中[〇111]蒸发器环节，工质从流经蒸发换热器的蒸发热媒吸收热量并蒸发为工质蒸气，所述工质蒸气输送到吸收器中；
[0112]吸收器环节，吸收器的吸收腔室内的吸收溶液经由第一吸收溶液喷淋管道输出， 第一吸收溶液喷淋管道输送的吸收溶液经吸收换热器换热后输送至位于吸收器的吸收腔室内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋，喷淋出的吸收溶液在吸收腔室内吸收蒸发器生成的工质蒸气并释放出高温的吸收热，所述吸收热通过吸收换热器的冷流体侧的吸收热媒向外部输出；
[0113]发生器环节，吸收溶液通过发生换热器与发生热媒热交换，吸收发生热源的热量后，吸收溶液中的一部分工质转化为蒸气，经蒸发浓缩的吸收溶液输送至吸收器；
[0114]冷凝器环节，对发生器产生的工质蒸气进行冷凝并吸收冷凝热，所述冷凝热由流经冷凝换热器的冷凝热媒带走;在冷凝器中冷凝形成的液体工质经由工质管道输送到蒸发器。
[0115]本发明实施例提供的吸收式热栗循环方法中，在吸收器环节吸收腔室内的吸收溶液通过第一吸收溶液喷淋管道输出，并经外置的吸收换热器进行逆流换热，然后输送至位于吸收腔室内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋，喷淋出的吸收溶液快速吸收蒸发器产生的工质蒸气。本实施例中其他部分的循环可与现有技术相同。本实施例的吸收环节强化了传热传质过程，从而减小了吸收器的体积。
[0116]上述实施例中的其他三个环节可与现有技术相同，或结合上吸收式热栗系统的各实施例，本发明实施例提供的吸收式热栗循环方法中的各环节均可进行相应改变。
[0117]作为上述实施例的优选，结合吸收式热栗系统中蒸发换热器外置的实施例，其中的蒸发器环节，闪蒸腔室内的工质通过工质喷淋管道输出，并经外置的蒸发换热器进行逆流换热，然后输送至位于闪蒸腔室内的工质喷淋装置进行喷淋，喷淋出的工质的一部分在闪蒸腔室内闪蒸为蒸气，并在吸收器内吸收溶液的强吸收下经第一工质蒸气通道输送至吸收腔室内被吸收溶液吸收。本实施例中其他部分的循环可与现有技术相同。本实施例的蒸发器环节强化了传热传质过程，从而减小了蒸发器的体积。
[0118]作为上述实施例的优选，由发生器输送的吸收溶液输送至第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋。本实施例可进一步降低外部循环流量，降低动力损失。
[0119]作为上述实施例的优选，结合吸收式热栗系统中冷凝换热器外置的实施例，其中的冷凝器环节，冷凝工质喷淋栗将冷凝腔室内的冷凝工质由冷凝工质喷淋管道经冷凝换热器后输送至冷凝工质喷淋装置，冷凝工质经冷凝工质喷淋装置喷淋后对发生器产生的工质蒸气进行冷凝并释放出冷凝热，冷凝热由冷凝换热器中的冷凝热媒带走。本实施例进一步提高整个系统的换热效果。
[0120]作为上述实施例的优选，结合吸收式热栗系统中发生换热器外置的实施例，其中的发生器环节具体如下，位于发生器的吸收溶液闪蒸腔室上部的第二吸收溶液喷淋装置对升温后的吸收溶液进行喷淋，使吸收溶液的细小液滴在发生器的吸收溶液闪蒸腔室中进行真空绝热闪蒸；闪蒸产生的工质蒸气输送至冷凝器;在闪蒸过程中吸收溶液得到蒸发浓缩和冷却；闪蒸后的吸收溶液落到吸收溶液闪蒸腔室的底部，一部分吸收溶液经第二吸收溶液喷淋栗进入设于发生器外部的发生换热器，通过发生换热器中的热媒吸收外部发生热源的热量，升温后的吸收溶液输送到第二吸收溶液喷淋装置;一部分吸收溶液经溶液循环栗输送至吸收器内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋。本实施例不但提高了换热效果，而且解决了采用高浓度吸收溶液结晶造成的问题。
[0121]作为上述实施例的优选，工质从蒸发换热器中的蒸发热媒吸收的热量为工业余热或者地热或者太阳能热或者空调冷媒的热量。本发明实施例的系统及方法可采用较低品位的发生热源，来获得较大的工业余热(还包括地热和太阳能热等)温度品位提升，从而使之更便于循环利用，因而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。
[0122]作为上述实施例的优选，吸收器中的吸收溶液经节流阀节流后，进入溶液换热器中与来自发生器的吸收溶液换热后输送到发生器中。
[0123]作为上述实施例的优选，吸收溶液在吸收器和发生器之间循环过程中通过溶液换热器进行热交换。
[0124]作为上实施例的优选，发生器内设有固液分离装置，当吸收溶液在闪蒸过程中蒸发浓缩和冷却，吸收剂发生过饱和而晶析出细小且具有流动性的结晶颗粒时，发生器内的吸收溶液通过固液分离装置进行固液分离，含有吸收剂结晶颗粒的吸收溶液由溶液循环栗输送到吸收器，不含有吸收剂结晶的吸收溶液由第二吸收溶液喷淋栗输送，经发生换热器后输送到第二吸收溶液喷淋装置。
[0125]作为上述实施例的优选，本发明实施例提供的吸收式热栗及及其循环方法中，所采用的工质为水;采用的吸收剂可以是选自下述LiBr，LiN03，LiCl和CaCl2中的至少一种;发生热媒、冷凝热媒、蒸发热媒以及吸收热媒为液态流体或者气态流体，其中液态流体包括水、水溶液、不冻液、导热油等，气态流体包括空气、工艺气体、过热蒸汽及含不凝气体的蒸汽等。
[0126]通过上述各实施例及优选实施例的描述，并结合附图可知，本发明实施例中的蒸发器100、吸收器200、发生器300及冷凝器400可用于吸收式制冷系统、第一类吸收式热栗系统以、第二类吸收式热栗系统其他形式的吸收式热栗。
[0127]本发明实施例提供的吸收式热栗及其循环方法可以实现现有第二类吸收式热栗所无法实现的工作模式。通过吸收溶液的饱和蒸气压的温度曲线来加以说明，现有的第二类吸收式热栗的发生器是在一条吸收剂非饱和溶液的饱和蒸气压的温度曲线的一个点上工作，而吸收器是在另一条浓度低于发生器一个放气范围的吸收剂非饱和溶液的饱和蒸气压的温度曲线上的一个点上工作，吸收器工作点的温度高于发生器工作点的温度。相比之下，本发明的吸收式热栗的发生器是在吸收剂饱和浓度下的、即吸收剂饱和溶液的饱和蒸气压的温度曲线的一个点上工作，而吸收器是在同一条饱和溶液的饱和蒸气压的温度曲线上(或者接近该条曲线)的另一个点上工作，吸收器工作点的温度高于发生器工作点的温度。由于温度越高吸收剂的饱和溶解度越大，所以本发明的热栗系统是在吸收器吸收溶液的浓度高于发生器吸收溶液的浓度的条件下运行的。因此，本发明可以利用较低品位的发生热源，来获得较大的工业余热(还包括地热和太阳能热等)温度品位提升，从而使之更便于循环利用，因而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。另外，本发明实施例中通过使过饱和晶析的吸收剂结晶颗粒细小化且具有流动性，可以有效地克服现有第二类吸收式热栗所面临的、由吸收剂结晶引起的发生换热器传热传质障碍以及管道等的堵塞问题。
[0128]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.吸收式热栗的吸收器，包括吸收腔室、吸收换热器和第一吸收溶液喷淋装置，其特征在于，所述吸收换热器设于吸收腔室外部，所述所述吸收腔室外部设有第一吸收溶液喷淋管道，所述吸收换热器设于第一吸收溶液喷淋管道上，所述第一吸收溶液喷淋管道连接吸收腔室和第一吸收溶液喷淋装置，所述第一吸收溶液喷淋管道上设有第一吸收溶液喷淋栗，第一吸收溶液喷淋栗将吸收腔室内的吸收溶液由第一吸收溶液喷淋管道经吸收换热器换热后送至第一吸收溶液喷淋装置，所述第一吸收溶液喷淋装置将吸收溶液在吸收腔室内喷淋，所述吸收溶液吸收蒸发器产生的工质蒸气。2.根据权利要求1所述的吸收式热栗的吸收器，其特征在于，所述的吸收换热器为逆流换热器。3.吸收式热栗，包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，所述蒸发器和吸收器通过第一工质蒸气通道连通，所述冷凝器和发生器通过第二工质蒸气通道连通，所述发生器和吸收器之间通过第一溶液循环管道和第二溶液循环管道连通，所述第一溶液循环管道将吸收溶液由发生器输送至吸收器，所述第二溶液循环管道将吸收溶液由吸收器输送至发生器，所述第一溶液循环管道和第二溶液循环管道上设有溶液换热器，第一溶液循环管道和第二溶液循环管道内输送的吸收溶液通过溶液换热器进行热量交换，所述蒸发器和冷凝器通过工质管道连接，所述工质管道将所述冷凝器内的工质输送至蒸发器，其特征在于，所述吸收器为权利要求1或2所述的吸收器。4.根据权利要求3所述的吸收式热栗，其特征在于，所述蒸发器包括闪蒸腔室、蒸发换热器、工质喷淋管道、工质喷淋栗和工质喷淋装置，所述蒸发换热器设于闪蒸腔室外部，所述蒸发换热器和工质喷淋栗设于所述工质喷淋管道上，设于工质喷淋管道上的工质喷淋栗将闪蒸腔室内的工质由工质喷淋管道经蒸发换热器换热后送至工质喷淋装置，所述工质喷淋装置将工质在闪蒸腔室内喷淋，所述工质的一部分在所述闪蒸腔室内闪蒸为蒸气。5.根据权利要求4所述的吸收式热栗，其特征在于，所述蒸发器与所述吸收器共用同一容器体，所述容器体内腔室的上部形成蒸发器的闪蒸腔室，下部形成吸收器的吸收腔室，所述工质喷淋装置设于所述蒸发器的闪蒸腔室的上部，所述闪蒸腔室的下部设有工质接收器，所述工质接收器与工质喷淋管道连接，所述工质接收器的外壁与闪蒸腔室的内壁之间形成第一工质蒸气通道。6.根据权利要求5所述的吸收式热栗，其特征在于，所述的容器体为圆筒形，所述闪蒸腔室包括第一段和第二段，其中第一段的内径小于第二段的内径，所述工质接收器设于第二段，所述工质喷淋装置设于第一段，所述工质接收器的直径大于等于闪蒸腔室的第一段的内径。7.根据权利要求4所述的吸收式热栗，其特征在于，所述第一段的下端设有工质导流结构，所述工质导流结构将所述第一段内壁上的工质导入工质接收器内。8.吸收式热栗循环方法，包括蒸发器环节、吸收器环节、发生器环节和冷凝器环节，其中 蒸发器环节，工质从流经蒸发换热器的蒸发热媒吸收热量并蒸发为工质蒸气，所述工质蒸气输送到吸收器中； 吸收器环节，吸收器的吸收腔室内的吸收溶液经由第一吸收溶液喷淋管道输出，第一吸收溶液喷淋管道输送的吸收溶液经吸收换热器换热后输送至位于吸收器的吸收腔室内的第一吸收溶液喷淋装置进行喷淋，喷淋出的吸收溶液在吸收腔室内吸收蒸发器生成的工 质蒸气并释放出高温的吸收热，所述吸收热通过吸收换热器的冷流体侧的吸收热媒向外部 输出；发生器环节，吸收溶液通过发生换热器与发生热媒热交换，吸收发生热源的热量后，吸 收溶液中的一部分工质转化为蒸气，经蒸发浓缩的吸收溶液输送至吸收器；冷凝器环节，对发生器产生的工质蒸气进行冷凝并吸收冷凝热，所述冷凝热由流经冷 凝换热器的冷凝热媒带走;在冷凝器中冷凝形成的液体工质经由工质管道输送到蒸发器。9.根据权利要求8所述的吸收式热栗循环方法，其特征在于，所述蒸发器环节，蒸发器 的闪蒸腔室内的工质经由工质喷淋管道输出，工质喷淋管道输送的工质经蒸发换热器换热 加热后输送至位于蒸发器的闪蒸腔室内的工质喷淋装置进行喷淋，喷淋出的工质的一部分 在闪蒸腔室内闪蒸为工质蒸气，所述工质蒸气输送到吸收器中。10.根据权利要求8所述的吸收式热栗循环方法，其特征在于，所述蒸发器环节、吸收器 环节、发生器环节和冷凝器环节分别采用变温热源;所述的发生热媒、冷凝热媒、蒸发热媒 以及吸收热媒为液态流体或者气态流体。
【文档编号】F25B37/00GK106016812SQ201610495799
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】苏庆泉
【申请人】北京联力源科技有限公司, 北京科技大学