[实用新型]硫氰酸钠－氨扩散吸收式制冷装置

说明书

技术领域：

属制冷技术行业，应用于远洋渔船、货轮以及一切需要制冷的场合。可在渔船制冰机、汽车空调、冷库、冷藏车和军事上使用。

背景技术：

人工制冷诞生100多年来，热能制冷主要是吸收式制冷。目前常见的吸收式制冷方式有三种：溴化锂水吸收式、氨水吸收式、氨氢水吸收扩散式。

溴化锂吸收式制冷系统是研究较多的一种，不过因其只能制取零度以上的温度，因此使用范围常局限于空调上，而且腐蚀性较强。

氨水吸收式制冷是人工制冷的鼻祖，人工制冷领域是先有氨水吸收制冷才有压缩制冷的，但是由于该系统的工质对是水和氨，在加热时水蒸发，氨也蒸发，降低了热效率，同时需要精馏装置，增加了设备投资和能耗，同时也限制了制冷效率的提高。此外它还需要增压泵，耗电量较大，因此已不适应目前节能、制冷形势的需求。

氨氢水扩散吸收式制冷在氨水系统的基础上加入了扩散剂-氢，它的基本流程如图2所示，进入发生器1的浓溶液经过加热，其中气态进入到精馏器10，液态回流入发生器1。从精馏器10出来的气态氨经冷凝器3冷凝，经气体热交换器11再冷，进入蒸发器7。在蒸发器7中由于氢的影响，促成了氨迅速蒸发制冷。由蒸发器7出来的氨氢水混合气经气体热交换器11加热后，进入吸收器5。从发生器1出来的稀溶液在溶液热交换器9被冷却后也进入吸收器5，在吸收器5中稀氨溶液吸收氨气后经溶液热交换器9预热后，又流入发生器1。如此构成循环。此系统工质对仍采用氨和水，因此必须设有精馏装置，同时由于利用虹吸泵进行循环，制冷量一般较小，制冷效率(COP)一般为0.4～0.5，难以用于制冷量需求大的场合。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种新型的扩散吸收式制冷装置，它以硫氰酸钠-氨作为制冷工质对，可以制取零度以下的温度同时省去了精馏装置，它有较低的热源温度就可以满足驱动系统的要求并可达到较高的制冷效率(COP)，除了可以应用于空调系统以外，在冷库、制冰设备等方面也可以得到应用。对有地热源、废热源的地方，可以直接利用这些热量来达到制冷的目的。

硫氰酸钠-氨溶液具有高的溶解度、较低的蒸汽压、高的热导率、较低的粘度和比热，且对钢材无腐蚀，是一种较为理想的吸收制冷工质对。将硫氰酸钠-氨用于扩散吸收制冷系统，由于氨与硫氰化钠的沸点相差很大，溶液的气相可认为是100％的氨气，则可免去精馏装置。而且理论分析表明，硫氰酸钠-氨扩散吸收系统的性能优于传统的氨氢水系统。

硫氰酸钠-氨扩散吸收式制冷装置包括发生器1、冷凝器3、吸收器5、蒸发器7、泵8和溶液热交换器9，如图1所示，发生器1一端与气液分离器2相连，发生器1另一端与溶液热交换器9连接，气液分离器2顶部经过冷凝器3与扩散罐6相连，气液分离器2底部通过溶液热交换器9与泵8相连，扩散罐6底部通过泵8与蒸发器7形成封闭的环路，而扩散罐6与吸收器5上下端分别连通，吸收器5一端与冷却器4形成循环的环路，吸收器5同时又经过泵8与溶液热交换器9连接。

此装置流程为：经发生器1中加热沸腾后，带有大量氨气的浓氨溶液在气液分离器2中进行分离，其中氨气大量蒸发出来进入冷凝器3冷凝，而分离后的浓氨溶液变为稀氨溶液从气液分离器2底部流出，通过溶液热交换器9和从吸收器5底部过来的浓氨溶液混合。混合后的溶液经过磁力泵8后分为两部分：一部分通过冷却器4冷凝后被送到吸收器5中，被喷淋雾化后吸收氨气变为浓氨溶液；另一部分经过溶液加热器9被加热后重新进入发生器1；

从气液分离器2中蒸发出来的氨气经过冷凝器3冷凝后变为氨液，氨液进入扩散罐6顶部被喷淋下来，一部分在氢的作用下扩散，另一部分未扩散的氨液通过溶液泵8进入蒸发器7换热，然后被重新送到扩散罐6中喷淋扩散。这样吸收了大量氨的氢气就变为氢氨混合气体，然后氢氨混合气体进入吸收器5往上流动和喷淋下来的稀氨溶液进行物质交换。氨被稀氨溶液吸收，而氢氨溶液变成氢气重新回到扩散罐6中吸收氨气。这样，系统完成了一个循环。

与目前的溴化锂，氨氢水和氨水制冷系统相比，此系统的优点有以下几个方面：

(1)由于在蒸发阶段只有制冷剂氨蒸发，硫氰酸盐不蒸发，这种新型吸收式制冷系统取消了精馏装置，从而简化了设备，提高了制冷效率(COP)。

(2)较低的热源温度就可以满足驱动系统的要求，一般热源温度为90～110℃，在这种情况下，蒸发(制冷)温度就可以达到-30℃。

(3)与同类装置相比，制冷效率(COP)最高可以达到0.7，在当今倡导的“节能”中迈出了一大步。