[发明专利]一种利用发动机尾气驱动的吸附制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种利用发动机尾气驱动的吸附制冷装置。

背景技术

吸附式制冷作为一种可以利用低品位热能(如发动机尾气，地热能等)驱动的绿色环保型技术，越来越受到研究者的重视。吸附式制冷系统主要由吸附床、蒸发器和冷凝器组成，吸附式制冷一般包括两个过程：(1)冷却吸附过程，该过程使用冷却水或空气冷却吸附床，使吸附床中的吸附剂吸附蒸发器中的制冷剂，制冷剂在蒸发器中蒸发产生冷量；(2)加热解吸过程，该过程使用中低品位热能使吸附饱和的吸附剂再生，即将制冷剂与吸附剂分离，解吸出来的制冷剂在冷凝器中冷凝为液体，流回到蒸发器中完成一个循环。考虑到发动机尾气有较大的热量及较高的温度，如果将发动机尾气直接排掉，必然带来热量的浪费，于是提出了利用汽车尾气驱动的吸附式制冷装置，如图1所示的一套利用内燃机车烟气余热驱动的沸石－水吸附式空调系统，现场运行表明，吸附式余热空调系统基本上可以满足除了慢车工况以外的机车驾驶室内空调的需要，采用蓄冷式的循环方式，实现了连续供冷，对于典型工况，系统的制冷量为3.0-4.2kW，蒸发温度为10℃左右，该套系统满足空调工况，不能满足冷冻工况，即不能满足冷藏车的冷冻需求。

随着人们生活水平的提高，对食品品质的要求也更高，从而使食品的保鲜和冷藏变得更加重要，则冷藏车应运而生，传统的冷藏车采用的是蒸汽压缩式制冷制冷系统，为了保证冷藏车的连续制冷需要耗费一定量的发动机轴功率，增大了冷藏车的尾气排放量，造成了大气污染以及温室效应。

而上述提到了利用发动机尾气驱动的吸附式制冷系统，蒸发温度只能达到10℃，不能满足冷藏车运输途中的冷冻需求，蒸发温度需要达到-10℃。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用发动机尾气驱动的吸附制冷装置，包括冷凝器、蒸发器、高温盐吸附床和中温盐吸附床，所述冷凝器、蒸发器、高温盐吸附床和中温盐吸附床依次相连形成一供制冷剂流动的环路；

所述高温盐吸附床的翅片管内充满吸附剂，用以吸附来自所述蒸发器的制冷剂；所述中温盐吸附床的翅片管内充满吸附剂，用以吸附来自所述高温盐吸附床的制冷剂；

所述高温盐吸附床和中温盐吸附床分别通过空气烟气管道与发动机尾气出口相连通，发动机尾气通过所述空气烟气管道输送到所述高温盐吸附床和中温盐吸附床内，并与所述高温盐吸附床和中温盐吸附床的翅片管实现热交换后被排入外部环境中；所述高温盐吸附床和中温盐吸附床各自的空气烟气管道上还分别通过分支与外部空气相连通。

较佳地，所述冷凝器和所述蒸发器之间的管路上还依次设置有储液罐和阀门。

较佳地，所述蒸发器与所述高温盐吸附床之间、所述中温盐吸附床与所述高温盐吸附床之间、所述冷凝器与所述中温盐吸附床之间、所述高温盐吸附床和中温盐吸附床的外部空气进口和发动机尾气进口上均设置有阀门。

较佳地，所述高温盐吸附床内的吸附剂采用氯化锰/硫化膨胀石墨复合吸附剂。

较佳地，所述中温盐吸附床内的吸附剂采用氯化钙/硫化膨胀石墨复合吸附剂。

较佳地，所述制冷剂采用氨。

较佳地，所述冷凝器的一侧设置有冷凝器风机。

较佳地，所述蒸发器的一侧设置有蒸发器风机。

较佳地，所述高温盐吸附床和所述中温盐吸附床的外部空气的进口处均设置有风机。

较佳地，所述发动机尾气出口上还设置有一将尾气直接排至外部空气中的分支管路，且该分支管路上设置有阀门。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明提供的吸附制冷装置，适用于冷藏车，将冷藏车的发动机尾气中的热量用于高温盐吸附床和中温盐吸附床中制冷剂的脱附，以便于由蒸发器、高温盐吸附床、中温盐吸附床和冷凝器组成的制冷循环正常运行，使得蒸发器中的制冷剂蒸发吸热，吸收制冷空间内空气中的热量，降低空气的温度，从而起到制冷的效果；本发明将发动机尾气中的余热进行回收利用，具有节约能源等优点；

同时，本发明通过高温盐吸附床和中温盐吸附床的共同配合，其中高温盐吸附床中采用氯化锰/硫化膨胀石墨复合吸附剂，中温盐吸附床采用氯化钙/硫化膨胀石墨复合吸附剂，从而降低了高温盐吸附床和中温盐吸附床所需的解吸温度，提高了吸附温度的目的，从而使得发动机尾气温度不够高的时候制冷装置依旧能够工作，使得该制冷装置适用于更加恶劣的工况。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：