專利名稱：煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷裝置，尤其涉及一種煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置，屬于制冷及低溫工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
溴化鋰吸收式制冷裝置是在熱能驅(qū)動下，使二元工質(zhì)中的低沸點(diǎn)組分(制冷劑)在系統(tǒng)中產(chǎn)生冷凝和蒸發(fā)而實(shí)現(xiàn)制冷和制熱的。
溴化鋰吸收式制冷機(jī)的性能系數(shù)(COP)比壓縮式制冷機(jī)低得多。為了提高它的市場競爭力，我們常常利用電廠或鍋爐的余熱作為溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的驅(qū)動力，組合成冷熱電聯(lián)供，提高能源的總體利用率。對于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，通常其作功后的煙氣余熱溫度仍很高，可作為溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的能源，一般可供單效機(jī)組工作。
當(dāng)煙氣余熱溫度處于500～600k時，可用作雙效機(jī)組的能源。但是當(dāng)煙氣在離開高效發(fā)生器時，其余熱溫度仍很高，約為400k左右，還有可利用的余地。
專利號為01115340.7名稱為“一種適于大溫差、可充分利用能源的溴化鋰吸收式制冷機(jī)”的專利，它是“在機(jī)內(nèi)增設(shè)低發(fā)凝水熱交換器，利用其熱蒸汽的余熱加熱生活熱水，將能源充分利用”；專利號為93232195.X，名稱為“余熱型溴化鋰吸收式制冷機(jī)”則“在主筒體的上方還安裝有與低壓發(fā)生器并排的可利用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液、廢氣、熱水等作為熱源的余熱發(fā)生器以及與其結(jié)合的另一冷凝器”?？梢钥闯錾鲜鰧＠诔浞掷媚芰康耐瑫r，都增加了“低發(fā)凝水熱交換器”或“余熱發(fā)生器以及與其結(jié)合的另一冷凝器”等設(shè)備，增加了投資，系統(tǒng)比原來復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供了一種煙氣余熱利用的雙效吸收式制冷裝置。該裝置取消了傳統(tǒng)雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的高溫溶液熱交換器，增加了氣液熱交換器和平衡閥。本發(fā)明由兩個循環(huán)一個是溶液循環(huán)、另一個是制冷劑循環(huán)；以及三個輔助回路冷卻水回路、冷媒水回路和煙氣回路構(gòu)成，包括高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、低溫溶液熱交換器、氣液熱交換器、吸收器泵、溶液泵、蒸發(fā)器泵、節(jié)流閥和平衡閥。
該制冷裝置工作時，稀溶液從吸收器的出口通過溶液泵進(jìn)入低溫溶液熱交換器中，吸收來自低壓發(fā)生器的濃溶液放出的熱量，然后進(jìn)入氣液熱交換器中，吸收來自高壓發(fā)生器的煙氣放出的熱量，最后進(jìn)入高壓發(fā)生器。在高壓發(fā)生器中繼續(xù)吸收煙氣的熱量，逐漸蒸發(fā)出水蒸氣而濃縮。經(jīng)初次濃縮的溶液通過平衡閥進(jìn)入低壓發(fā)生器，在低壓發(fā)生器中，吸收來自高壓發(fā)生器中的水蒸氣放出的熱量，而繼續(xù)蒸發(fā)出水蒸氣并進(jìn)一步濃縮，最后成為濃溶液流經(jīng)低溫溶液熱交換器，把熱量放給來自吸收器的稀溶液，流出低溫溶液熱交換器后，與從吸收器溶液出口流出的溶液同時被吸收器泵送入吸收器內(nèi)，成霧狀噴淋在冷卻水管上，放出熱量，并吸收來自蒸發(fā)器的水蒸汽，稀釋成稀溶液，完成了一個溶液循環(huán)。
進(jìn)入低壓發(fā)生器中的溶液，吸收來自高壓發(fā)生器的水蒸氣放出的熱量后蒸發(fā)出的水蒸氣與來自高壓發(fā)生器的水蒸氣同時進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中向冷卻水管放出熱量，而凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流閥，流入蒸發(fā)器，此時由于壓力降低，部分水開始汽化，在蒸發(fā)器中，水成霧狀噴淋在冷媒水管子上，吸收來自冷媒水的熱量而汽化，實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的制冷效應(yīng)。蒸發(fā)器中汽化的水蒸氣從蒸發(fā)器出口進(jìn)入吸收器的蒸氣進(jìn)口，被來自吸收器泵的濃溶液吸收，生成了稀溶液，完成了一個制冷劑循環(huán)。
溶液循環(huán)和制冷劑循環(huán)周而復(fù)始，使得煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置可以連續(xù)工作。
由于來自高壓發(fā)生器的煙氣在氣液熱交換器中將熱量釋放給來自低溫溶液熱交換器的稀溶液，使得高壓發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸氣直接進(jìn)入低壓發(fā)生器，由于中間沒有釋放掉熱量，因此增加了在低壓發(fā)生器中的發(fā)生量，提高了能源利用率，具有較顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明制冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1是高壓發(fā)生器、2是低壓發(fā)生器、3是冷凝器、4是蒸發(fā)器、5是吸收器、6是低溫溶液熱交換器、7是氣液熱交換器、8是吸收器泵、9是溶液泵、10是蒸發(fā)器泵、11是節(jié)流閥、12是平衡閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步的描述如圖1所示，本發(fā)明包括高壓發(fā)生器1、低壓發(fā)生器2、冷凝器3、蒸發(fā)器4、吸收器5、低溫溶液熱交換器6、氣液熱交換器7、吸收器泵8、溶液泵9、蒸發(fā)器泵10、節(jié)流閥11和平衡閥12。
低壓發(fā)生器2的溶液出口和低溫溶液熱交換器6的殼程進(jìn)口相連接，低溫溶液熱交換器6的殼程出口通過吸收器泵8與吸收器5的進(jìn)口相連，吸收器5溶液的一個出口也通過吸收器泵8與吸收器5的進(jìn)口相連，吸收器5的另一溶液出口通過溶液泵9和低溫溶液熱交換器6的管程進(jìn)口相連接，低溫溶液熱交換器6的管程出口和氣液熱交換器7的管程進(jìn)口相連接，氣液熱交換器7的管程出口和高壓發(fā)生器1的溶液進(jìn)口連接，高壓發(fā)生器1的溶液出口通過平衡閥12和低壓發(fā)生器2的溶液進(jìn)口連接，上述連接關(guān)系構(gòu)成了溶液循環(huán)。
高壓發(fā)生器1的蒸汽出口和低壓發(fā)生器2的管程進(jìn)口相連接，低壓發(fā)生器2管程出口和低壓發(fā)生器2的蒸汽出口相連后再和冷凝器3的蒸汽進(jìn)口相連接，冷凝器3的液體出口通過節(jié)流閥11和蒸發(fā)器4的進(jìn)口相連接，蒸發(fā)器4的蒸汽出口和吸收器5的蒸汽進(jìn)口相連接，蒸發(fā)器4的液體出口通過蒸發(fā)器泵10與蒸發(fā)器4的進(jìn)口相連接，上述連接關(guān)系構(gòu)成了制冷劑循環(huán)。
吸收器5的管程進(jìn)口與冷卻水管道相連，吸收器5的管程出口和冷凝器3的管程進(jìn)口相連接，冷凝器3的管程出口和處理冷卻水的冷卻裝置相連，高壓發(fā)生器1的管程進(jìn)口與煙氣管道相連，高壓發(fā)生器1的管程出口和氣液熱交換器7的殼程進(jìn)口相連接，氣液熱交換器7的殼程出口與大氣相通。蒸發(fā)器4的管程內(nèi)通有冷媒水。
該制冷裝置工作時，稀溶液從吸收器5的出口通過溶液泵9進(jìn)入低溫溶液熱交換器6中，吸收來自低壓發(fā)生器2的濃溶液放出的熱量，然后進(jìn)入氣液熱交換器7中，吸收來自高壓發(fā)生器1的煙氣放出的熱量，最后進(jìn)入高壓發(fā)生器1。在高壓發(fā)生器1中繼續(xù)吸收煙氣的熱量，逐漸蒸發(fā)出水蒸氣而濃縮。經(jīng)初次濃縮的溶液通過平衡閥12進(jìn)入低壓發(fā)生器2，在低壓發(fā)生器2中，吸收來自高壓發(fā)生器1中的水蒸氣放出的熱量，而繼續(xù)蒸發(fā)出水蒸氣并進(jìn)一步濃縮，最后成為濃溶液流經(jīng)低溫溶液熱交換器6，把熱量傳給來自吸收器5的稀溶液，流出低溫溶液熱交換器6后，與從吸收器5溶液出口流出的溶液同時被吸收器泵8送入吸收器5內(nèi)，成霧狀噴淋在冷卻水管上，放出熱量，并吸收來自蒸發(fā)器4的水蒸汽，稀釋成稀溶液，完成了一個溶液循環(huán)。
進(jìn)入低壓發(fā)生器2中的溶液，吸收來自高壓發(fā)生器1的水蒸氣放出的熱量后蒸發(fā)出的水蒸氣與來自高壓發(fā)生器1的水蒸氣同時進(jìn)入冷凝器3，在冷凝器3中向冷卻水管放出熱量，而凝結(jié)成水，經(jīng)節(jié)流閥11，流入蒸發(fā)器4，此時由于壓力降低，部分水開始汽化，在蒸發(fā)器4中，水成霧狀噴淋在冷媒水管子上，吸收來自冷媒水的熱量而汽化，實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的制冷效應(yīng)。蒸發(fā)器4中汽化的水蒸氣從蒸發(fā)器4出口進(jìn)入吸收器5的蒸氣進(jìn)口，被來自吸收器泵8的濃溶液吸收，生成了稀溶液，完成了一個制冷劑循環(huán)。
溶液循環(huán)和制冷劑循環(huán)周而復(fù)始，使得煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置可以連續(xù)工作。
權(quán)利要求
1.一種煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置，包括高壓發(fā)生器(1)、低壓發(fā)生器(2)、冷凝器(3)、蒸發(fā)器(4)、吸收器(5)、低溫溶液熱交換器(6)、吸收器泵(8)、溶液泵(9)、蒸發(fā)器泵(10)、和節(jié)流閥(11)，其特征在于還包括氣液溶液熱交換器(7)、和平衡閥(12)，低壓發(fā)生器(2)的溶液出口和低溫溶液熱交換器(6)的殼程進(jìn)口相連接，低溫溶液熱交換器(6)的殼程出口通過吸收器泵(8)與吸收器(5)的進(jìn)口相連，吸收器(5)溶液的一個出口也通過吸收器泵(8)與吸收器(5)的進(jìn)口相連，吸收器(5)的另一溶液出口通過溶液泵(9)和低溫溶液熱交換器(6)的管程進(jìn)口相連接，低溫溶液熱交換器(6)的管程出口和氣液熱交換器(7)的管程進(jìn)口相連接，氣液熱交換器(7)的管程出口和高壓發(fā)生器(1)的溶液進(jìn)口連接，高壓發(fā)生器(1)的溶液出口通過平衡閥(12)和低壓發(fā)生器(2)的溶液進(jìn)口連接，高壓發(fā)生器(1)的蒸汽出口和低壓發(fā)生器(2)的管程進(jìn)口相連接，低壓發(fā)生器(2)管程出口和低壓發(fā)生器(2)的蒸汽出口相連后再和冷凝器(3)的蒸汽入口相連接，冷凝器(3)的液體出口通過節(jié)流閥(11)和蒸發(fā)器(4)的進(jìn)口相連接，蒸發(fā)器(4)的蒸汽出口和吸收器(5)的蒸汽入口相連接，蒸發(fā)器(4)的液體出口通過蒸發(fā)器泵(10)與蒸發(fā)器(4)的進(jìn)口相連接，吸收器(5)的管程進(jìn)口與冷卻水管道相連，吸收器(5)的管程出口和冷凝器(3)的管程進(jìn)口相連接，冷凝器(3)的管程出口和處理冷卻水的冷卻裝置相連，高壓發(fā)生器(1)的管程進(jìn)口與煙氣管道相連，高壓發(fā)生器(1)的管程出口和氣液熱交換器(7)的殼程進(jìn)口相連接，氣液熱交換器(7)的殼程出口與大氣相通。
全文摘要
煙氣余熱利用的雙效溴化鋰吸收式制冷裝置，包括高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、低溫溶液熱交換器、氣液熱交換器、吸收器泵、溶液泵、蒸發(fā)器泵、節(jié)流閥和平衡閥。本發(fā)明由兩個循環(huán)，一個是溶液循環(huán)，另一個是制冷劑循環(huán)；以及三個輔助回路冷卻水回路、冷媒水回路和煙氣回路構(gòu)成。由于該裝置取消了傳統(tǒng)雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的高溫溶液熱交換器，增加了氣液熱交換器和平衡閥。來自高壓發(fā)生器的煙氣在氣液熱交換器中將熱量釋放給來自低溫溶液熱交換器的稀溶液，使得高壓發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸氣直接進(jìn)入低壓發(fā)生器，由于中間沒有釋放掉熱量，因此增加了在低壓發(fā)生器中的發(fā)生量，提高了能源利用率，具有較顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號F25B15/06GK1587865SQ20041005348
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者顧建明, 陸震, 陸明琦 申請人:上海交通大學(xué)