[发明专利]一种吸收发生换热型吸收式制冷机及其循环方式

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷机，尤其涉及一种吸收发生换热型吸收式制冷机。

背景技术

吸收式制冷作为一种可以利用低品位热能进行制冷的技术已经发展的较为成熟，其中单效吸收式制冷以及双效吸收式制冷的技术稳定、简单，效率也比较可观。其中以溴化锂水溶液和氨水为工质的吸收式制冷机组已经商用，而商用机组中的大部分都是以前者的形式出现。以溴化锂水溶液为工质的单效吸收式制冷机组在标准工况下较为适合使用80℃-90℃的热源，如果热源温度低于此范围，系统制冷的效率会降低甚至无法工作，如果热源温度高于此范围，系统对热源的利用则不够充分，甚至会产生结晶。同样地，双效吸收式制冷机组较为适合140℃-150℃的热源，而热源温度低于或高于此范围时，双效吸收式制冷也会出现与单效吸收式制冷相似的情况。也即传统吸收式制冷机组对热源温度的适应性较差。

另一方面，由于太阳能是一种清洁、取之不尽用之不竭的能源，针对太阳能利用的研究也是近几十年的研究热点之一。太阳能的利用主要分为太阳能的光电转换和光热转换，由于吸收式制冷机是使用热能作为驱动能源的，因此，吸收式制冷机可以和太阳能搭配作为一种清洁的制冷方式。太阳能驱动吸收式制冷和传统直燃式吸收式制冷相比少了很多污染，且消耗能源少，故在近年来被世界各地的研究者研究。

由于太阳能集热器有多种形式，且能产生不同温度的热能，故可以选出与单效双效吸收式制冷机组相匹配的太阳能集热器来与之匹配，如单效吸收式制冷机组与板式集热器、热管式集热器等低温集热器搭配，双效吸收式制冷机组与带抛物面的集热器、菲涅尔透镜集热器等中温集热器搭配。但太阳能集热器的工作受天气和时间的影响，无法一天二十四小时持续稳定工作，产生的热能温度也会发生变化，这使得太阳能集热器与吸收式制冷机组的匹配不够稳定，常常需要一个储水箱作为中间缓冲。

虽然采取各种加强措施，但太阳能的不稳定仍然会使热源与吸收机组无法完美匹配。例如，单效吸收机与低温集热器的组合，在正午前后几个小时可以使用，而其他时间无法使用。而单效吸收机与中温集热器的组合，虽然可以比与低温集热器的组合有更长的工作时间，但在相当一段时间内，集热器所提供热能的温度是超过吸收式制冷机所需要的温度，从而在能源品位上造成了浪费。而中温集热器所需的投资又要高出低温集热器，更需要对其产生的热能从品位上充分利用才能体现其价值。因此需要一种新的吸收式制冷机技术，使吸收式制冷机对热源的适应性超出传统吸收式制冷机，最好可以与中温集热器匹配以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对传统单效和双效吸收式制冷机对热源适应性较差的缺陷，提供一种可以在在单效吸收式制冷机热源温度及双效吸收式制冷机热源温度间均可工作，且相对能够充分利用热源品位的吸收式制冷机，即吸收发生换热型吸收式制冷机。

本发明吸收发生换热型吸收式制冷机的结构如下：

机组有三个压力不同的腔体：高压腔体、中压腔体和低压腔体；高压腔体内包括高温发生器和吸收发生换热吸收器，中压腔体内包括吸收发生换热发生器、冷凝发生器和冷凝器，低压腔体内包括吸收器、蒸发器和冷剂盘，此外还包括溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵、若干节流装置、若干布液装置以及必要时加入的压力水箱等部件。本制冷机使用的工作介质包括制冷剂及其溶液，且所述溶液的浓度是指溶液中制冷剂的浓度。

所述吸收发生换热型吸收式制冷机的循环过程如下：

1)低压腔体内的溶液经溶液泵流入高压腔体；

2）流入高压腔体的溶液一部分被高温发生器的热源加热，发生成为高压冷剂蒸汽和高温稀溶液，该高温稀溶液流回低压腔体，冷剂蒸汽充满高压腔体；

3）流入高压腔体的溶液另一部分在吸收发生换热吸收器处吸收一部分由高温发生器产生的高压冷剂蒸汽变为浓溶液并释放吸收热，该浓溶液流动至中压腔体内的冷凝发生器处；

4）高压腔体内另一部分高压冷剂蒸汽进入冷凝发生器，冷凝为冷剂液体并释放冷凝热，该冷凝热加热流至冷凝发生器处的浓溶液，使其发生为中压冷剂蒸汽和浓度降低的溶液，该溶液流至吸收发生换热发生器处；

5）流至吸收发生换热发生器处的浓度降低的溶液被吸收发生换热吸收器传递的吸收发生换热吸收器处的吸收热加热，再次发生，成为中压稀溶液和中压冷剂蒸汽，中压稀溶液回到低压腔体；

6）冷凝发生器和吸收发生换热发生器产生的中压冷剂蒸汽在冷凝器处冷凝，并形成冷剂液体与冷凝发生器处产生的冷剂液体一起进入蒸发器；