專利名稱：高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)制冷工業(yè)，特別是涉及一種高效換熱器組成的太陽能單/雙 效溴化鋰吸收式制冷裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著社會的發(fā)展，不可再生能源消耗加速，鑒于常規(guī)能源供給的有限性和 環(huán)保壓力，人們愈加重視新能源和可再生能源的開發(fā)利用和節(jié)能技術(shù)。吸收式制冷機(jī)是利 用太陽能、地?zé)峄蛴酂岬鹊推肺粺嵩吹囊环N有效環(huán)保技術(shù)手段。溴化鋰吸收式制冷機(jī)組作 為中央空調(diào)的主機(jī)，用戶總是希望在滿足制冷性能的條件下，體積和重量越小越好，以減少 機(jī)房的面積和建筑費(fèi)用。對于寸土寸金的商業(yè)樓房更是希望空調(diào)機(jī)組能夠安裝在樓房的頂 層、地下室或中間層，這就對機(jī)組的緊湊性提出了更高的要求。在競爭激烈的溴化鋰制冷機(jī) 銷售市場，緊湊性已成為反映廠家技術(shù)水平高低的主要指標(biāo)，成為廠家間相互競爭、爭奪市 場份額的主要手段之一。溴化鋰吸收式制冷機(jī)是熱交換器的集合體，換熱器傳熱性能直接 關(guān)系到整機(jī)的性能，傳統(tǒng)的溴化鋰吸收式制冷機(jī)的各個換熱器大多采用臥式布置的管殼式 換熱器結(jié)構(gòu)，但是，管殼式換熱器固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了在目前已經(jīng)采用了強(qiáng)化傳熱管的 基礎(chǔ)上很難再有重大突破以獲得令用戶滿意的機(jī)組，因此不能不將目光轉(zhuǎn)向被稱為緊湊型 的板式換熱器。此外由于傳統(tǒng)吸收式制冷循環(huán)存在著一些難以克服的缺點(diǎn)，例如，性能系數(shù) 低，對熱源的質(zhì)和量有很強(qiáng)的依賴性等等。如用太陽能作為熱源，太陽能系統(tǒng)的性能受季 節(jié)、地理位置、時間、天氣等的影響，則當(dāng)太陽能系統(tǒng)不能滿足制冷系統(tǒng)的要求時，制冷系統(tǒng) 的性能發(fā)生嚴(yán)重的惡化。上述矛盾嚴(yán)重影響了太陽能吸收式制冷應(yīng)用的廣泛推廣，所以研 究高效緊湊的換熱器組成的太陽能吸收式制冷裝置以達(dá)到穩(wěn)定高效的制冷，可實現(xiàn)更好的 節(jié)能減排，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效換熱器組成的太陽能單/雙效 溴化鋰吸收式制冷裝置，能夠穩(wěn)定高效地進(jìn)行制冷。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種高效換熱器組成的 太陽能單/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、高溫溶液熱交換器、低溫溶液熱交換器、壓縮機(jī)和太陽能集熱器，所述的高壓發(fā)生器 與所述的太陽能集熱器相連，兩者之間連有溶液泵；所述的高壓發(fā)生器分別與所述的低壓 發(fā)生器和冷凝器相連，所述的高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器之間設(shè)有閥門B，所述的高壓發(fā)生 器和冷凝器之間設(shè)有閥門A ；所述的吸收器分別與所述的高溫溶液熱交換器和低溫溶液熱 交換器相連；所述的高溫溶液熱交換器與所述的高壓發(fā)生器相連；所述的低溫溶液熱交換 器與所述的低壓發(fā)生器相連；所述的低壓發(fā)生器與所述的高壓發(fā)生器中的傳熱管相連構(gòu)成 回路，并在兩者之間設(shè)有所述的壓縮機(jī)；所述的傳熱管的另一端經(jīng)所述的高溫溶液熱交換 器與所述的冷凝器相連；所述的低壓發(fā)生器經(jīng)所述的低溫溶液熱交換器與所述的冷凝器相連；所述的蒸發(fā)器入口與所述的冷凝器相連，出口與所述的吸收器相連。所述的高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的高壓發(fā)生器、 低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、高溫溶液熱交換器和低溫溶液熱交換器均采用板式 導(dǎo)槽高效換熱器。所述的高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收式制冷裝置的冷凝器和蒸 發(fā)器之間設(shè)有節(jié)流閥。其工作原理如下當(dāng)熱源溫度較高時，可將閥門A打開，閥門B關(guān)閉，此時循環(huán)就成 為單效太陽能吸收式制冷循環(huán)。如果熱源溫度低于或接近臨界溫度，單效循環(huán)將不能運(yùn)行 或循環(huán)效率很低，可以將閥門A關(guān)閉，閥門B打開，開啟壓縮機(jī)，此時，高壓發(fā)生器中產(chǎn)生的 所有蒸汽都被通入低壓發(fā)生器作為熱源，加熱低壓發(fā)生器中的稀溶液，產(chǎn)生冷劑蒸汽。冷劑 蒸汽放熱后再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至某一高于發(fā)生溫度的狀態(tài)，壓縮后的蒸汽在高壓發(fā)生器中放 熱，然后經(jīng)高溫溶液熱交換器經(jīng)節(jié)流進(jìn)入冷凝器，與低壓發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽一起被 冷凝器管內(nèi)的冷卻水冷卻，凝結(jié)成冷劑水。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積 極效果本實用新型利用了壓縮功的熱能，這既能充分應(yīng)用低溫?zé)嵩矗帜芙档蛪嚎s機(jī)的 增壓比和功耗，其循環(huán)的熱力系數(shù)COP較傳統(tǒng)循環(huán)高，還具有穩(wěn)定的制冷量、較低的冷凝熱 負(fù)荷，通過壓縮機(jī)使系統(tǒng)能夠在無日照的時段使用太陽能熱源的低溫余熱，回收壓縮功的 熱能，并有較高的能源利用率，可達(dá)到節(jié)能減排的目的。本實用新型的各換熱器部件采用板式導(dǎo)槽高效換熱器，這樣就能使各部件液體可 以有效冷卻或加熱，換熱效率高，體積小巧緊湊，抗振動性能好。此外本實用新型將熱變換 器原理應(yīng)用于吸收式制冷，從而提高了吸收式制冷的循環(huán)效率，新循環(huán)不僅克服了傳統(tǒng)循 環(huán)在熱源工況不穩(wěn)定時將導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定甚至不能工作的缺點(diǎn)，而且還使得吸收式制 冷循環(huán)的工作范圍及效率均有所提高。

圖1是本實用新型的組成示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實用新型的實施方式涉及一種高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收 式制冷裝置，能夠適用于熱源特性經(jīng)常變化的場合，尤其是用太陽能作熱源的場合。如圖1 所示，該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5、吸收器7、高溫溶液 熱交換器8、低溫溶液熱交換器9、壓縮機(jī)10和太陽能集熱器13，所述的高壓發(fā)生器1與太 陽能集熱器13相連，兩者之間連有溶液泵12 ；所述的高壓發(fā)生器1分別與所述的低壓發(fā)生器2和冷凝器3相連，所述的高壓發(fā)生器1和低壓發(fā)生器2之間設(shè)有閥門B，所述的高壓發(fā) 生器1和冷凝器3之間設(shè)有閥門A ；所述的吸收器7分別與所述的高溫溶液熱交換器8和 低溫溶液熱交換器9相連；所述的高溫溶液熱交換器8與所述的高壓發(fā)生器1相連；所述的 低溫溶液熱交換器9與所述的低壓發(fā)生器2相連；所述的低壓發(fā)生器2還與所述的高壓發(fā) 生器1中的傳熱管11相連構(gòu)成回路，并在兩者之間設(shè)有壓縮機(jī)10 ；所述的傳熱管11的另一 端經(jīng)所述的高溫溶液熱交換器8與所述的冷凝器3相連；所述的低壓發(fā)生器2經(jīng)所述的低 溫溶液熱交換器9與所述的冷凝器3相連，從而實現(xiàn)并聯(lián)流程的雙效吸收式制冷循環(huán)；所述 的蒸發(fā)器5入口與所述的冷凝器3相連，出口與所述的吸收器7相連，冷凝器3和蒸發(fā)器5 之間還設(shè)有節(jié)流閥4。其中，高壓發(fā)生器1、低壓發(fā)生器2、冷凝器3、蒸發(fā)器5、吸收器7、高 溫溶液熱交換器8和低溫溶液熱交換器9均采用板式導(dǎo)槽高效換熱器。本實用新型在工作時，當(dāng)太陽能充足時，打開閥門A，關(guān)閉閥門B，來自吸收器7的 稀溶液由溶液泵12提壓，按并聯(lián)流程分成兩路，分別經(jīng)高溫溶液熱交換器8進(jìn)入高壓發(fā)生 器1和經(jīng)低溫溶液熱交換器9進(jìn)入低壓發(fā)生器2，當(dāng)太陽能集熱器13提供驅(qū)動熱時，驅(qū)動熱 加熱高壓發(fā)生器1中溶液釋放出高溫冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器3 ；濃溶液經(jīng)高溫溶液熱交換器8 進(jìn)入吸收器7，吸收器7吸收來自蒸發(fā)器5的冷劑蒸汽并放出熱量，此時循環(huán)就成為單效太 陽能吸收式制冷循環(huán)。當(dāng)太陽能不足時，關(guān)閉閥門A，打開閥門B，開啟壓縮機(jī)10，由壓縮機(jī) 10提供驅(qū)動熱。驅(qū)動熱加熱高壓發(fā)生器1中稀溶液釋放出高溫冷劑蒸汽，隨后進(jìn)入低壓發(fā) 生器2加熱其中的稀溶液，使之產(chǎn)生冷劑蒸汽。高溫冷劑蒸汽放熱后再經(jīng)壓縮機(jī)10壓縮至 某一高于發(fā)生溫度的狀態(tài)，壓縮后的蒸汽在高壓發(fā)生器1中放熱，然后經(jīng)高溫溶液熱交換 器8經(jīng)閥門6節(jié)流進(jìn)入冷凝器3 ；高壓發(fā)生器1和低壓發(fā)生器2的濃溶液分別經(jīng)高溫溶液 熱交換器8和低溫溶液熱交換器9進(jìn)入吸收器7，吸收器7吸收來自蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽并 放出熱量，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的水蒸氣一起進(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4節(jié)流降壓、降溫后進(jìn)入蒸發(fā)器5，吸收被制冷介質(zhì)的熱量成 為低溫冷劑蒸汽，實現(xiàn)了制冷效果。最后進(jìn)入吸收器7被來自高壓發(fā)生器1和低壓發(fā)生器 2的濃溶液吸收并放出熱量，生產(chǎn)了稀溶液，完成了 一個制冷劑循環(huán)。冷卻介質(zhì)首先由冷卻水入口 C進(jìn)入吸收器7吸熱，然后再進(jìn)入冷凝器3吸熱并使 來自高壓發(fā)生器1和低壓發(fā)生器2的冷劑蒸汽冷凝成液體，最后從冷卻水出口 D排出。不難發(fā)現(xiàn)，采用高效換熱器為基本結(jié)構(gòu)的單/雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，由于導(dǎo) 槽換熱器結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)槽容易形成熱定向?qū)α餍?yīng)，大大減小了阻力，提高換熱熱交換均勻 性，這樣就能使各換熱部件流體有效冷卻或加熱、傳熱傳質(zhì)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、抗振動性能 好。本實用新型在太陽能不能足夠提供熱源時，通過增壓輔助使系統(tǒng)能夠在無日照或日照 不足的時段使用太陽能熱源的低溫余熱，并通過雙效吸收式制冷機(jī)更充分的回收壓縮功的 熱能，且該雙效吸收式循環(huán)采用并聯(lián)流程，與串聯(lián)流程相比，并聯(lián)流程的雙效吸收式制冷循 環(huán)發(fā)生器的放氣范圍較大、溶液的循環(huán)倍率比較小，因此循環(huán)的性能系數(shù)比較大。對于該新 型循環(huán)，在一定的熱源溫度下，系統(tǒng)的熱力系數(shù)COP隨著溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)差的變化而變化；對 于一定的熱源溫度，發(fā)生壓力有最佳值。熱源溫度越低，發(fā)生壓力也應(yīng)相應(yīng)降低，此時壓縮 機(jī)的壓力比和功耗將增大，但壓縮機(jī)仍然比太陽能熱源提供的熱量小。本實用新型具有穩(wěn)定的制冷量，使得吸收式制冷循環(huán)的工作范圍及效率均有所提高。
權(quán)利要求一種高效換熱器組成的太陽能單/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(5)、吸收器(7)、高溫溶液熱交換器(8)、低溫溶液熱交換器(9)、壓縮機(jī)(10)和太陽能集熱器(13)，所述的高壓發(fā)生器(1)與所述的太陽能集熱器(13)相連，兩者之間連有溶液泵(12)；所述的高壓發(fā)生器(1)分別與所述的低壓發(fā)生器(2)和冷凝器(3)相連，其特征在于，所述的高壓發(fā)生器(1)和低壓發(fā)生器(2)之間設(shè)有閥門B，所述的高壓發(fā)生器(1)和冷凝器(3)之間設(shè)有閥門A；所述的吸收器(7)分別與所述的高溫溶液熱交換器(8)和低溫溶液熱交換器(9)相連；所述的高溫溶液熱交換器(8)與所述的高壓發(fā)生器(1)相連；所述的低溫溶液熱交換器(9)與所述的低壓發(fā)生器(2)相連；所述的低壓發(fā)生器(2)還與所述的高壓發(fā)生器(1)中的傳熱管(11)相連構(gòu)成回路，并在兩者之間設(shè)有所述的壓縮機(jī)(10)；所述的傳熱管(11)的另一端經(jīng)所述的高溫溶液熱交換器(8)與所述的冷凝器(3)相連；所述的低壓發(fā)生器(2)經(jīng)所述的低溫溶液熱交換器(9)與所述的冷凝器(3)相連；所述的蒸發(fā)器(5)入口與所述的冷凝器(3)相連，出口與所述的吸收器(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收式制冷裝置， 其特征在于，所述的高壓發(fā)生器(1)、低壓發(fā)生器(2)、冷凝器(3)、蒸發(fā)器(5)、吸收器(7)、 高溫溶液熱交換器(8)和低溫溶液熱交換器(9)均采用板式導(dǎo)槽高效換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效換熱器組成的太陽能單/雙效溴化鋰吸收式制冷裝置， 其特征在于，所述的冷凝器(3)和蒸發(fā)器(5)之間設(shè)有節(jié)流閥(4)。
專利摘要本實用新型涉及一種高效換熱器組成的太陽能單/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、高溫溶液熱交換器和低溫溶液熱交換器和太陽能集熱器，高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器之間設(shè)有壓縮機(jī)，各個換熱器部件為板式導(dǎo)槽高效換熱器。該制冷裝置將熱變換器原理應(yīng)用于吸收式制冷，用增加蒸汽壓縮機(jī)來改進(jìn)太陽能單效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)，提高機(jī)組對熱源溫度變化的適應(yīng)能力，更有效地利用太陽能熱源。本實用新型具有穩(wěn)定的制冷量，使得吸收式制冷循環(huán)的工作范圍及效率均有所提高。
文檔編號F25B27/00GK201706772SQ20102024677
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者閆曉娟, 黃躍武, 黎艷兵 申請人:東華大學(xué)