[实用新型]一种利用沸石吸附的多循环制冷系统

说明书

本实用新型公开了一种利用沸石吸附的多循环制冷系统，包括水源循环管路、冷却工质循环管路以及制冷管路三条回路。水源循环管路包括热源循环管路和冷源循环管路，分别为吸附装置提供高温和低温环境。冷却工质循环管路相当于传统制冷系统中的压缩机系统，吸附装置中填充沸石颗粒，低温环境下吸附装置吸附制冷工质蒸汽，使制冷工质蒸发不断蒸发带走制冷管路中低温冷水的潜热，使其温度降低，从而向外输出冷量，从而达到制冷效果，高温环境下吸附装置脱附制冷工质蒸汽，在冷凝器中冷凝为液态工质。工作中通过控制两位四通换向阀进行热源和冷源水路的切换，从而改变吸附装置的工作状态。

技术领域

本实用新型涉及一种新型制冷装置，特别是一种利用沸石吸附的环保节能的制冷装置。

背景技术

制冷装置是给物料持续提供低温环境的设备，通过向物料输送低温的湿空气，使物料保持水分和新鲜度。制冷装置在工业和生活领域例如食品、饲料、化工、医学以及在微电子技术、光纤通信、新型原材料、宇宙开发、生物工程技术这些尖端科学领域中都有广泛的应用。

传统的制冷行业中主要使用的是热泵循环系统，其耗电量大，在夏天给电网造成极大的冲击；循环管路中的制冷工质为氟利昂，导致臭氧层的严重破坏；在安装和维修过程中，制冷工质的泄漏导致爆炸等安全事故。

吸附式制冷作为一种绿色环保的制冷技术，采用低温热源驱动，所使用的制冷剂为自然工质，如水、甲醇等，其臭氧破坏系数和温室效应系数都为零，对环境无污染。

与吸收式制冷相比，驱动热源温度更低，热源在50℃以上的工业废热和太阳能余热就可以驱动制冷，并适用于震动、颠簸等场合，不会产生结晶、堵塞管路等问题，应用范围更广。

与热泵制冷技术相比，其具有结构简单、用电少、运行费用低、无动力部件、噪音小、可靠性高、寿命长等优点。

在能源与环境协调发展的研究背景下，发展和研究吸附式制冷技术，对目前工业中直接排放的大量余热、废热进行热量回收利用，减少对环境的热污染，节约能源具有重要的节能环保意义。

同时，吸附式制冷技术利用低品位的热能驱动，对于目前采用平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器的热源提供了一种可靠的利用方式，对于低温热源能源品位的提升具有现实的应用前景。

发明专利CN109405395A公布了一种便携式吸附冷藏箱，其在制冷过程中无需外部能源驱动，系统结构简单、性能稳定、体积较小、后期维护成本低，尤其适合于移动式制冷需求。但无法满足工业生产生活中大型制冷场合的需求。

基于上述原因，有必要设计一种高度节能、对外“零排放”以及工作效率高的制冷设备，其在工业生产中的经济效益和环保效益的前景十分广阔。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种利用沸石对冷却工质的吸附能力随温度不同而不同的原理，其在高温时对冷却工质的吸附能力弱，低温时对冷却工质的吸附能力强，通过沸石颗粒对冷却工质蒸汽的吸收和脱附，从而实现制冷效果。

本实用新型达成目的的技术方案是：

一种利用沸石吸附的多循环制冷装置，包括水源循环管路、冷却工质循环管路以及制冷管路。水源循环管路包括冷源循环水路和热源循环水路，两条循环管路同时工作，对冷却工质交替进行吸附和脱附，持续向外输出制冷量。

水源循环管路分为热源水路和冷源水路，包含两个循环水泵、两个两位四通换向阀、两个吸附装置以及管路，冷却工质循环管路包含四个真空阀门、一个循环水泵、一个蒸发器、一个冷凝器、一个喷嘴、一个集液器以及管路，制冷管路由一个蒸发器流路、一个循环水泵以及相应管路组成。

系统主要由四个工作状态：