[发明专利]余热驱动吸附式冷冻机组

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种制冷技术领域的冷冻机组，具体是一种余热驱动吸附式冷冻机组。

背景技术

吸附式制冷具有零ODP(臭氧消耗潜能值)、零GWP(全球温暖化潜力值)、能够利用低品位热能等优点，符合21世纪有关经济，环保可持续发展的人类发展主题。吸附式制冷系统可以采用低品位的热能，如太阳能，工业余热，发动机余热和地热等，这对制冷/空调领域的节能意义重大，因此可以对目前电力的紧张供应起到缓解作用。另外与蒸汽压缩式制冷相比，它具有结构简单，无运动部件，噪声低，寿命长等特点，和吸收式制冷相比，吸附式制冷不存在结晶和精馏问题。吸附式制冷采用固体作为吸附剂，因此，它的应用范围更广泛，可以用于震动，倾颠和旋转等场所，能更有效的利用低品位热源。

经对现有技术的公开文献检索发现，中国专利公开号：CN1614342，公开日为2005年5月11日，发明名称为：余热驱动双热管化学吸附的渔船用制冰机，该专利自述为：制冰机系统包括两个吸附床，一个海水冷凝器，两个加热阀门，两个冷却三通阀，一个回质阀门，一个烟气加热器，两个氨冷凝器，两个满液式蒸发器，一个液位控制。吸附床的加热和冷却分别采用不同的热管回路，加热热管工质为水，冷却热管工质为丙酮。其不足之处在于：吸附床的加热和冷却采用不同的工作介质，吸附床的加热过程中，热管加热管路内的压力为正，而在吸附床的冷却过程，丙酮为冷却介质，冷却热管管路内的压力为负，因此加热阀门和冷却三通阀频繁的在正负压工作状态之间进行切换，阀门工作环境恶劣，使用寿命缩短。同时系统阀门过多，降低了吸附式制冷系统的可靠性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种余热驱动吸附式冷冻机组，吸附床的加热和冷却分别通过闭路循环完成，解决现有传统由于冷热交变而导致的烟气腐蚀问题，同时减少阀门的数量以提高系统运行的可靠性，再者改变系统中阀门的工作状态，使阀门始终处于正压状态，提高系统的工作寿命，同时改变回质阀门的位置，使吸附式冷冻机组实现真正的连续制冷。

本发明是以下技术方案实现的，本发明所述的余热驱动吸附式冷冻机组，包括：冷却器、冷却管路、水泵、加热管路、蒸汽发生器、第一蒸汽回流阀、第二蒸汽回流阀、第一吸附床、第二吸附床、第一吸附单元管、第二吸附单元管、吸附剂、第一蒸汽加热阀、第二蒸汽加热阀、冷却三通阀、第一冷凝器，第二冷凝器、冷却水管、第一氨储液器、第二氨储液器，氨阀、冷冻水管、第一蒸发器、第二蒸发器。连接方式为：加热管路位于蒸汽发生器内，加热管路内部通加热蒸汽。蒸汽发生器位于第一吸附床和第二吸附床的下部。吸附剂位于第一吸附单元管和第二吸附单元管的内部。蒸汽发生器上部通过第一加热阀门与第一吸附单元管相连，然后通过第一蒸汽回流阀，回到蒸汽发生器。蒸汽发生器上部通过第二加热阀门与第二吸附单元管相连，然后通过第二蒸汽回流阀，回到蒸汽发生器。冷却器位于蒸汽发生器的下部。冷却管路位于冷却器内部，冷却管路内通冷却水，冷却器上部通过水泵与冷却三通阀连接，然后分两路分别与第一吸附单元管和第二吸附单元管相连。第一吸附床的上部与第一冷凝器的上部连接，第一冷凝器的下部与第一氨储液器的上部连接，第一冷凝器位于第一氨储液器的上部，第一氨储液器的下部与第一蒸发器的上部连接，第一氨储液器位于第一蒸发器的上部。第二吸附床的上部与第二冷凝器的上部连接，第二冷凝器的下部与第二氨储液器的上部连接，第二冷凝器位于第二氨储液器的上部，第二氨储液器的下部与第二蒸发器的上部连接，第二氨储液器位于第二蒸发器的上部。第一蒸发器和第二蒸发器之间通过氨阀连接，实现第一吸附床和第二吸附床之间的回质过程，同时保护第一蒸发器和第二蒸发器内的冷量，实现系统的真正连续制冷过程。

本发明工作过程有三个，一为第一吸附床的加热解吸过程，第二吸附床的冷却吸附过程；二为第一吸附床和第二吸附床之间的回质过程；三为第一吸附床的冷却吸附过程，第二吸附床的加热解吸过程。

本发明的有益效果：闭路式热管加热和单相流体冷却，有效的解决了以往热管型吸附式制冷系统的盐析腐蚀，烟气腐蚀以及安全隐患问题。吸附床的加热和冷却采用相同的工作介质，简化了吸附床的结构；改善了蒸汽加热阀门和冷却三通阀的工作状态，使得阀门始终处于正压的工作条件，提高了阀门的使用寿命和系统运行的可靠性。相对于已有的余热驱动双热管化学吸附的渔船用制冰机，这种设计方式的优点还在于可以利用一个蒸汽发生器和一个冷却器对多个吸附床进行加热和冷却，完成多床发生器的加热解吸和冷却吸附过程。

附图说明