[发明专利]一种高效GAX吸收式制冷装置

说明书

技术领域

本发明属于制冷技术领域，尤其涉及一种高效GAX吸收式制冷装置。

背景技术

近年来由于环境问题得到人们的普遍关注，吸收式制冷装置作为一种对环境友好的制冷方式受到人们越来越普遍的关注。目前用于吸收式制冷装置中的工质对主要是氨-水以及水-锂。氨-水吸收式制冷装置主要用于制取0摄氏以下的冷量。一般热为当热源温度较高的时候，一般采用GAX吸收式制冷装置来提高氨-水吸收式制冷装置的效率，如“基于发生器吸收器热量交换的吸收式制冷循环的综述(Generator absorber heat exchangebased absorption cycle-A review)”(《可再生及可持续能源综述》Renewable and Sustainable Energy Reviews.2010；14：2372-2382)所述。但是传统的GAX吸收式制冷装置需要较高温度的驱动热源并且只能利用吸收热中温度较高的那一部分，这影响了GAX吸收式制冷装置的性能，并限制了它的应用范围。文献“先进复合GAX循环的性能分析(Performanceanalysis of advanced hybrid GAX cycles)”(《国际制冷学报》InternationalJournal of Refrigeration.2004；27：442-448)公布了一种命名HGAX的吸收压缩耦合吸收式制冷装置。该装置通过在标准GAX吸收式制冷装置的吸收器和蒸发器之间或者冷凝器和发生器之间增加一个压缩机来改善标准GAX吸收式制冷装置的性能，但是该装置需要消耗较多的额外电能，而且增加压缩机这种运动部件也会影响装置的可靠性。

发明内容

本发明针对现有GAX吸收式制冷装置存在的不足和缺陷，提出一种高效的GAX吸收式制冷装置，通过利用较低温度的吸收热来提高GAX吸收式制冷装置的性能。

一种高效GAX吸收式制冷装置，发生器的气相出口依次与高温发生吸收热交换器-发生器、低温发生吸收热交换器-发生器、精馏器、冷凝器、第一节流元件、蒸发吸收器、气液分离器、第二节流元件、蒸发器、低压吸收器、第一溶液泵、溶液冷却吸收器、低温发生吸收热交换器-吸收器、高温发生吸收热交换器-发生器连接；发生器的液相出口依次与第三节流元件、高温发生吸收热交换器-吸收器、低温发生吸收热交换器-吸收器、溶液冷却吸收器、低压吸收器、蒸发吸收器、第二溶液泵、高压吸收器、第三溶液泵、低温发生吸收热交换器-发生器连接；气液分离器与高压吸收器相连接；蒸发器与蒸发吸收器相连接。

其工作流程如下，低温发生吸收热交换器-发生器出口的蒸汽流到精馏器，精馏器出口的高纯度蒸汽流到冷凝器被冷凝成液体。冷凝器出口液体被第一节流元件节流到中间压力。该股流体流到蒸发吸收器，部分液体在此蒸发制取中间温度的冷量，该冷量被用来平衡吸收侧释放的热量。蒸发吸收器出口的制冷流体流到气液分离器被分离成气液两相。气液分离器气相出口饱和蒸汽流到高压吸收器被吸收。气液分离器液相出口流体被第二节流元件节流到蒸发压力，然后在蒸发器中完全蒸发从而制取所需要的冷量。部分蒸发器出口的蒸汽流到蒸发吸收器被吸收，另外一部分蒸汽则被低压吸收器吸收。部分低压吸收器出口溶液流到蒸发吸收器吸收部分蒸发器出口的蒸汽，蒸发吸收器出口的溶液被第二溶液泵加压到中间压力后流到高压吸收器吸收来自气液分离器的蒸汽，高压吸收器出口的溶液被第三溶液泵增压到发生压力后和精馏器出口的溶液一块流到低温发生吸收热交换器-发生器发生。低压吸收器出口另外一部分溶液被第一溶液泵增压到发生压力，第一溶液泵出口溶液经过溶液冷却吸收器低温发生吸收热交换器-吸收器预热后和低温发生吸收热交换器-发生器出口的溶液都流到高温发生吸收热交换器-发生器发生。高温发生吸收热交换器-发生器出口的溶液流到发生器被外界高温热源进一步加热。发生器出口溶液被第三节流元件节流到吸收压力后，依次流到高温发生吸收热交换器-吸收器、低温发生吸收热交换器-吸收器和溶液冷却吸收器吸收蒸汽。装置完成一次工作过程。

冷凝器、高压吸收器，低压吸收器由外界冷源冷却。

第三溶液泵出口的溶液可以与精馏器出口溶液混合后流到低温发生吸收热交换器-吸收器，也可各自独立流到低温发生吸收热交换器-吸收器。低温发生吸收热交换器-吸收器出口的溶液可与低温发生吸收热交换器-吸收器口溶液混合后流到高温发生吸收热交换器-吸收器，也可各自独立流到高温发生吸收热交换器-吸收器。