本發(fā)明涉及一種換熱裝置,特別涉及一種新型的低溫廢熱吸收式制冷器,屬于熱能回收與利用
技術領域:
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背景技術:
:數據統(tǒng)計表明,世界上化石燃料所產生的熱量至少有50%都變成了廢熱,而其中大多數都是低溫的熱量(low-gradeheat)(<90℃)。目前存在大量的低溫的廢熱,而且該部分熱量的利用率一直很低。此外,由于這些熱量會造成環(huán)境污染,已經成為一個越來越嚴峻的環(huán)境問題。與此同時,在如數據處理中心、電影院、工業(yè)生產等很多場合還需要用到制冷設備進行設備的冷卻。因此,如何利用這部分廢熱進行制冷,成為一個值得關注的問題。為了利用該部分廢熱,將其進行熱交換以實現制冷的目的,很多利用熱泵和吸收式制冷相結合的設備被相繼提出。由于目前市場上出售的高溫熱泵其供熱溫度可以達到95℃甚至更高,而吸收式制冷器的工作溫度一般需要在85℃以上即可,因此,采用這些高溫熱泵提供的熱量來驅動吸收式制冷器是可行的。由于傳統(tǒng)的熱泵和吸收式制冷設備之間需要額外的第三套設備進行熱交換及傳遞,其存在很多問題:1)在熱量交換的過程中熱能損耗嚴重;2)設備本身運轉會消耗熱量與能源;3)額外增加的傳熱管道會導致熱量損失。因此,整個廢熱制冷系統(tǒng)熱能的利用率不高,而且會導致設整個系統(tǒng)的制造成本增加。此外,由于傳統(tǒng)設備原理和結構的缺陷,可利用廢熱溫度的閾值較高,廢熱的利用率不高。技術實現要素:本發(fā)明的目的就在于解決現有技術存在的上述問題,提供一種新型的低溫廢熱吸收式制冷器,本發(fā)明給出的這種新型的低溫廢熱吸收式制冷器是去除目前用于熱交換的第三套設備,直接將熱泵與吸收式制冷器連接,熱泵產生的高溫熱量直接供給吸收式制冷器。本發(fā)明通過去除熱泵和吸收式制冷系統(tǒng)之間的熱能轉換傳遞系統(tǒng),消除了熱泵和吸收式制冷器之間的傳遞熱量損失,同時也消除了熱能轉換設備的額外能耗,從而提高整個利用廢熱制冷系統(tǒng)的熱量利用率,達到節(jié)能減排和保護環(huán)境的目的。此外,本發(fā)明降低了可利用的廢熱溫度的最低閾值,大大提高了廢熱的利用率。本發(fā)明所采用的技術方案如下。一種新型的低溫廢熱吸收式制冷器,包括有熱泵3和吸收式制冷器1,其特征在于:所述的熱泵3,將低溫廢熱轉化為可供吸收式制冷器1利用的高溫熱量,吸收式制冷器1的發(fā)生器6(generatorordesorber)的加熱部分直接被熱泵3的冷凝器管道7所替代,吸收式制冷器1工作時的熱量由熱泵3提供,熱泵3和吸收式制冷器1之間沒有傳統(tǒng)的熱能轉換系統(tǒng),熱泵3直接將熱量提供給吸收式制冷器1。所述的熱泵3將低溫廢熱通過熱量轉換為高溫的熱量并通過熱量傳遞部件2傳遞給吸收式制冷器1供其使用。所述的熱量傳遞部件2為熱泵3和吸收式制冷器1共有的部分,熱量傳遞部件2將熱泵3和吸收式制冷器1直接連接在一起,從而取消了其他熱量轉換設備。所述的熱量傳遞部件2對于熱泵3來說相當于其冷凝器部件,對于吸收式制冷器1來說相當于其加熱部件。所述的熱泵3所利用的溫度可以是低于80℃的低溫。所述的熱量傳遞部件2由吸收式制冷器1的發(fā)生器6,熱泵3的冷凝器管道7組成,其中熱泵3的冷凝器管道7直接鑲嵌于吸收式制冷器1的發(fā)生器6中,熱泵3中溫度較高的液體由冷凝器管道的入口9流入泠凝器管道中,吸收式制冷器1的發(fā)生器6中溫度較低的液體由發(fā)生器6的入口5流入發(fā)生器6中;通過二者的熱交換,冷凝器管道7中液體溫度降低,并通過出口8重新流入熱泵,與此同時,發(fā)生器中6的液體被加熱,并經過發(fā)生器的出口4流出。與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果為。本發(fā)明的吸收式制冷器系統(tǒng)用于制冷;吸收式制冷器中發(fā)生器的熱源為熱泵冷凝器;熱泵和吸收式制冷器之間沒有傳統(tǒng)的熱能轉換系統(tǒng)。其優(yōu)點主要表現如下。1.在熱能傳送的過程中,完全不存在由熱能轉換系統(tǒng)導致的熱量損失,整個系統(tǒng)的熱能利用率得到顯著提高,達到節(jié)能減排和環(huán)境保護的目的。2.完全消除了傳統(tǒng)的廢熱吸收式制冷器的能耗高、效率低的缺點。3.發(fā)明中所用的熱泵技術和吸收式制冷技術均為已成熟的技術。4.提高了廢熱的使用率(降低了可利用的廢熱溫度的最低閾值)。附圖說明附圖1為本發(fā)明的主要結構示意圖。附圖1中各序號分別為:1.吸收式制冷器;2.熱量傳遞部件;3.熱泵,4.發(fā)生器的出口,5.發(fā)生器的入口,6.吸收式制冷器的發(fā)生器,7.熱泵3的冷凝器管道,8.冷凝器管道的出口,9.冷凝器管道的入口。附圖2為本發(fā)明例舉所適用的各式廢熱吸收式制冷器中的一種情況。(說明:本發(fā)明適用該類型的廢熱吸收式制冷器但不局限于此種類型的廢熱吸收式制冷器)。附圖2中各序號分別為:3.熱泵,6.吸收式制冷器的發(fā)生器,10.低溫廢熱,11.吸收式制冷器的冷凝器,12.吸收式制冷器的蒸發(fā)器,13.熱交換管道,14吸收式制冷器的吸收器,15.冷卻水管道。具體實施方式下面結合說明書圖和實施例對本發(fā)明做更詳細地說明,表1為目前市場在售的典型的熱泵工作情況表,其中各種類型熱泵熱源的溫度均在30℃到55℃之間。表1為目前市場在售的典型的熱泵工作情況。液體成分臨界溫度(℃)臨界壓力(bars)ECO3TM---R1234zeC3H2F410936.4R245faC3H3F5154.136.5R365mfcC4H5F5186.932.7R236faC3H2F6124.932R717NH3129.2113.335.如圖1~圖2所示,這種新型的低溫廢熱吸收式制冷器,包括有熱泵3和吸收式制冷器1,熱泵3將低溫廢熱轉化為可供吸收式制冷器1利用的高溫熱量,并通過熱量傳遞部件2傳遞給吸收式制冷器1供其使用。吸收式制冷器1的發(fā)生器的加熱部件(generatorordesorber)直接被熱泵3的冷凝器管道7所替代,熱泵3和吸收式制冷器1之間沒有傳統(tǒng)的熱能轉換系統(tǒng),熱泵3直接將熱量提供給吸收式制冷器1。6.所述的熱量傳遞部件2為熱泵3和吸收式制冷器1共有的部分,熱量傳遞部件2將熱泵3和吸收式制冷器1直接連接在一起,從而取消了其他熱量轉換設備。熱量傳遞部件2對于熱泵3來說相當于其冷凝器部件,對于吸收式制冷器1來說相當于其加熱部件。熱泵3所利用的溫度可以是低于80℃的低溫。所述的熱量傳遞部件2由吸收式制冷器1的發(fā)生器6、熱泵3的冷凝器管道7組成,其中熱泵3的冷凝器管道7直接鑲嵌于吸收式制冷器1的發(fā)生器6中,熱泵3中溫度較高的液體由冷凝器管道的入口9流入泠凝器管道中,吸收式制冷器1的發(fā)生器6中溫度較低的液體由吸收式制冷器1的發(fā)生器6的入口5流入吸收式制冷器1的發(fā)生器6中;通過二者的熱交換,冷凝器管道7中液體溫度降低,并通過冷凝器管道的出口8重新流入熱泵,與此同時,發(fā)生器中6的液體被加熱,并經過發(fā)生器的出口4流出。其具體實施方式如下:熱泵3將低溫廢熱10轉化為高溫的熱能,并通過熱泵中的冷凝器管道7將熱量傳遞至吸收式制冷器的發(fā)生器6中用于加熱其中的溶液(熱量傳遞時所采用的部件結構即為圖1中的熱量轉換裝置的形式之一);溶液在加熱之后,通過吸收式制冷器的發(fā)生器的出口4流出,其中的水大量蒸發(fā),高濃度的溶液通過管道進入吸收式制冷器的吸收器14中,水蒸氣進入吸收式制冷器的冷凝器11中;通過與冷卻管道15進行熱交換,吸收式制冷器的吸收器14中高濃度的溶液溫度得以降低,吸收式制冷器的冷凝器11中的水蒸氣凝結成水;凝結之后的水通過管道進入吸收式制冷器的蒸發(fā)器12,水再次蒸發(fā)變成水蒸氣;水在蒸發(fā)的過程中吸收大量的熱,從而使吸收式制冷器的蒸發(fā)器12中溫度降低,通過熱交換管道13實現熱交換的目的,從而進行制冷;吸收式制冷器的蒸發(fā)器12中的水蒸氣會進入吸收式制冷器的吸收器14中,被其中的高濃度的溶液吸收,則高濃度的溶液變成低濃度的溶液,并通過管道從吸收式制冷器的發(fā)生器6的入口5中回到吸收式制冷器的發(fā)生器6中,從而完成熱交換。當前第1頁1 2 3