[发明专利]基于能量梯级利用的多模式热化学吸附制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种制冷空调领域的系统，具体是一种基于能量梯级利用的多模式热化学 吸附制冷装置。

背景技术

能源是人类生存和社会发展的物质基础，实现经济的可持续发展、满足日益增长的能源需 求、有效应对气候变化都离不开先进能源利用技术的开发。科学用能是有效解决我国能源供需 矛盾的根本途径，由于能源综合利用效率较低，使得我国不同能量梯级的余热非常丰富，如果 得到合理利用，这些余热将变为“有用资源”、否则就成了无用的废热。实施能量梯级利用， 高效回收利用这些广泛地低品位余热是解决我国能源问题的一个重要途径，对缓解我国能源压 力及促进社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。

在此背景下，热化学吸附制冷因具有显著的节能效果近年来在余热回收领域受到了国内外 学者的广泛重视，热化学吸附制冷是一种节能环保型绿色制冷技术，其特点是采用低品位热能 作为驱动力利用固一气可逆化学反应的热效应实现对外界的制冷效果，然而，由于这些广泛存 在的余热具有不同的温度品位，因此采用单一模式的热化学吸附制冷系统很难实现对不同能量 梯级余热的高效回收利用。

经对现有技术的文献检索，中国专利申请号为200810034283.6的“双重吸附式制冷循环 系统”，该技术中：高温反应器与冷凝器相连，冷凝器与蒸发器相连，蒸发器与低温反应器相 连、低温反应器与高温反应器相连，即是通过采用双重吸附制冷技术来提高制冷系统的工作性 能，但未涉及可降低驱动热源温度的变压解吸技术，其驱动热源温度较高，限制了在较低热源 温度场合的应用。

又经检索发现，中国专利申请号为200810200040.5的“基于变压解吸技术的回热型二级 热化学吸附制冷循环系统”，该技术中：主反应器与辅助反应器相连，辅助反应器与冷凝器相 连，冷凝器与蒸发器相连，蒸发器与主反应器相连，通过采用二级变压解吸技术来降低制冷系 统的驱动温度，但其不足之处是该系统工作性能较低，无法实现余热的高效回收利用，限制了 在高效制冷场合的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于能量梯级利用的多模式热化学 吸附制冷装置，根据外界驱动热源温度的高低，实现基于能量梯级利用的双效、双重和二级三 种热化学吸附制冷循环模式，可显著扩大余热的利用温度范围，提高不同能量梯级余热的回收 利用效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：第一反应器、第一反应器换热盘管、第 二反应器、第二反应器换热盘管、冷凝器、冷凝器换热盘管、蒸发器、蒸发器换热盘管、第一 解吸调节阀、第二解吸调节阀、第一吸附调节阀、第二吸附调节阀、节流阀、辅助调节阀、高 温反应化学吸附剂和低温反应化学吸附剂，其中：第一反应器上出口与第一解吸调节阀进口相 连，第一解吸调节阀出口与冷凝器左进口相连，蒸发器左出口与第一吸附调节阀进口相连，第 一吸附调节阀出口与第一反应器下进口相连，第二反应器上出口与第二解吸调节阀进口相连， 第二解吸调节阀出口与冷凝器右进口相连，冷凝器出口与节流阀进口相连，节流阀出口与蒸发 器进口相连，蒸发器右出口与第二吸附调节阀进口相连，第二吸附调节阀出口与第二反应器下 进口相连，辅助调节阀的一端与第一反应器相连，辅助调节阀的另一端与第二反应器相连，高 温反应化学吸附剂和第一反应器换热盘管都设置在第一反应器内，低温反应化学吸附剂和第二 反应器换热盘管都设置在第二反应器内，冷凝器换热盘管设置在冷凝器内，蒸发器换热盘管设 置在蒸发器内。

在相同的工作压力下，所述高温反应化学吸附剂的工作温度高于低温反应化学吸附剂的工 作温度。

所述装置根据外界不同梯级的余热温度具有三种制冷循环模式：驱动余热温度较高时，采 用基于反应热回收技术的双效热化学吸附制冷循环模式或基于吸附-再吸附技术的双重热化学 吸附制冷循环模式；驱动余热温度较低时，采用基于变压解吸技术的二级热化学吸附制冷循环 模式。