[实用新型]一种无机械功驱动的吸收式热变换器

说明书

技术领域

本实用新型属于吸收式热泵以及低品位能源利用领域，尤其涉及一种无机械功驱动的吸收式热变换器。

背景技术

吸收式热变换器，也称吸收式升温型热泵，可以充分利用在石油化工、冶金、动力等工业用能中产生的大量工业低温废热，使之品位升高后重新被生产工艺过程所直接利用。能有效利用工业余热、地热、太阳能等低品位能源。此外，吸收式热变换器可避免使用对大气臭氧层有破坏作用的制冷工质，故对节能和环保均具有重要的意义。已经投入商业应用的传统吸收式热变换器主要以H₂O/LiBr为工质，由于机械式溶液泵运行的温度较高且密封性要求较高，H₂O/LiBr溶液的强腐蚀性严重影响溶液系统的可靠性，限制了传统吸收式热变换器的广泛应用。

扩散吸收式制冷机是通过制冷剂向扩散气体中扩散获得降温的效果，系统内部基本上没有压差，所以利用热驱动的气泡泵就可以推动吸收剂和制冷剂在系统中流动，无需使用机械功驱动的高温溶液泵和制冷剂泵。

发明内容

本实用新型提供了一种无机械功驱动的吸收式热变换器，该热变换器无需使用传统吸收式热变换器中的机械式高温溶液泵和制冷剂泵，不仅可以避免消耗宝贵的电能工作，而且提高了运行的可靠性；特别适用于中低温热资源丰富，电力紧张，同时又需要使用高温热的场合，有良好的应用前景。

一种无机械功驱动的吸收式热变换器，包括发生器、冷凝器、蒸发器、第一吸收器和第二吸收器，所述的发生器与冷凝器之间设有提升管和第一气液分离器；所述的冷凝器与蒸发器之间设有第二气液分离器；所述的第一气液分离器与第一吸收器之间设有第一回热器；

所述的冷凝器的出口端高于第二气液分离器内的进料口；所述的第二气液分离器内液体段的液位高于蒸发器的进口端；所述的第一吸收器的吸收剂进口端低于第一气液分离器内液体段的液位，第一吸收器的吸收剂液位高于第二吸收器的吸收剂进口端；所述的第二吸收器的吸收剂液位高于发生器顶端的出料口；

所述的提升管底部进料口与发生器顶端的出料口连通，顶端穿过并高出第一气液分离器底部并与其内腔连通，顶部外壁与第一气液分离器底部进口端边缘密封固定；所述的冷凝器进口端与第一气液分离器内气体段的出气口连通，出口端与第二气液分离器的进料口连通；所述的第一气液分离器内液体段的出液口与第一回热器内冷工质管道进口端连通；所述的第二气液分离器内气体段的出气口与第二吸收器的进气口连通，液体段的出液口与蒸发器的进口端连通；所述的第一吸收器的出气口与冷凝器的进口端连通，进气口与蒸发器的出口端连通，吸收剂进口端与第一回热器内冷工质管道出口端连通，吸收剂出口端与第一回热器内热工质管道进口端连通；所述的第二吸收器的吸收剂进口端与第一回热器内热工质管道出口端连通，吸收剂出口端与发生器底部进料口连通；所述的制冷剂为由两种或两种以上组分组成的混合制冷剂。

冷凝器、第二气液分离器、蒸发器、第一气液分离器和发生器之间高度差的设置，实现了系统内吸收剂和制冷剂在重力作用下的自动循环，系统内基本上保持等压，保证了热交换器运行的稳定性，同时避免了使用机械能，降低了能量消耗和成本。第一回热器的设置，进一步提高了热交换器的制热量和制热温度，可满足不同场合的需要。

由第一气液分离器分离出来的气体中会携带的少量的吸收剂，为避免携带的吸收剂经冷凝器冷凝后进入蒸发器内，影响吸收放热量，优选的技术方案中，可在所述的第一气液分离器与冷凝器之间设置一个用于去除少量吸收剂的精馏装置；为便于第一气液分离器分离得到的气体顺利进入精馏装置中，可选择将精馏装置设置的高度高于第一气液分离器的高度，此时，精馏装置的进料口与第一气液分离器内气体段的出气口连通，出料口与冷凝器的进口端相连。

换热器可选用喷淋式、沉浸式或套管式换热器，其换热管可以是普通管也可以是强化管。