[发明专利]压缩－吸收－扩散复合式制冷装置及其制冷循环方法

权利要求书

1.一种压缩-吸收-扩散复合式制冷装置，该装置以氨-水为工质对，以氢气或氦气为扩 散剂，其特征在于：该装置由吸收制冷系统、压缩制冷系统、扩散制冷系统串联耦合，共用 换热设备、节流设备和制冷工质构成；该装置具体含有以管路依次连通的储液器(1)、溶液 泵(2)、溶液热交换器(3)、发生器(4)、精馏器(5)、一级冷凝器(6)、压缩机(7)、二 级冷凝器(8)、制冷剂节流阀(9)、蒸发器(10)、气体热交换器(11)、吸收器(12)；在发生 器(4)与吸收器(12)之间经溶液热交换器(3)设有循环管路，该循环管路用于稀氨水的 回流，在该循环管路中设有溶液节流阀(13)；在吸收器(12)与蒸发器(10)之间经气体热 交换器(11)设有循环管路，该循环管路用于扩散剂的回流，在该循环管路中设有气体扩散 泵(14)；所述吸收制冷系统由储液器(1)、溶液泵(2)、发生器(4)、精馏器(5)、一、二 级冷凝器(6、8)、制冷剂节流阀(9)、蒸发器(10)、吸收器(12)组成，所述压缩制冷系 统由压缩机(7)、一级冷凝器(6)、二级冷凝器(8)、制冷剂节流阀(9)及蒸发器(10)组 成，所述扩散制冷系统由储液器(1)、发生器(4)、精馏器(5)、蒸发器(10)、吸收器(12)、 气体循环泵(14)与吸收器(12)与蒸发器(10)之间的循环管路组成。

2.如权利要求1所述的压缩-吸收-扩散复合式制冷装置所采用的制冷循环方法，其特 征在于该方法具体如下：

储液器(1)出来的浓氨水溶液借助溶液泵(2)获得一定的动力，在其推动下，浓氨水 溶液首先进入的是溶液换热器(3)与回流的稀氨水溶液进行热交换，经过预热浓氨水溶液进 入发生器(4)，在发生器(4)中加热沸腾产生氨蒸气进入精馏器(5)，氨蒸发后剩下的稀氨 水溶液顺着发生器(4)与吸收器(12)之间循环管路经溶液换热器(3)和溶液节流阀(13) 回到吸收器(12)中；氨蒸气在精馏器(5)精馏后，氨蒸气质量分数进一步提高，得到接近 于纯组分高温高压氨蒸气进入一级冷凝器(6)，进行一次冷却，而后进入压缩机(7)，此时 设置在一级冷凝器中的压力传感装置会对此时的压力进行检测，若压力低于冷凝压力，则压 缩机(7)开启对氨蒸气进行二次加压；当压力满足要求时，二级压缩机保持停机状态，满足 压力要求的氨蒸气进入二级冷凝器(8)，在二级冷凝器(8)中，氨蒸气冷凝成氨液，氨液经 制冷剂节流阀(9)后进入蒸发器(10)，在蒸发器中是氨和扩散剂的混合气体，扩散剂的浓 度较高，氨的分压力低于其饱和压力，氨液蒸发成氨蒸气，该过程吸热达到制冷的目的；氨 液蒸发后，在蒸发器中形成含氨浓度较大的混合气体，混合气体经气体换热器(11)进入吸 收器(12)，其中的氨被吸收，而扩散剂与未被吸收的氨沿吸收器(12)与蒸发器(10)之间 的循环通路经气体热交换器(11)在气体循环泵(14)的作用下重新回到蒸发器(10)，完成 制冷循环。

3.如权利要求2所述的制冷循环方法，其特征在于：利用低品位余热或太阳能为所述 吸收制冷系统和扩散制冷系统共用的发生器(4)提供能量。