一种双效溴化锂吸收式制冷机的新流程 本发明涉及一种双效溴化锂吸收式制冷机的新流程,适用于蒸汽型、高温热水型双效溴化锂吸收式制冷机,特别适用于直燃式溴化锂冷温水机组。
溴化锂吸收式制冷机由于结构简单、制造方便、节能节电显著,是国家重点推广的技术。但因其体积较大,耗用铜材较多,如2300KW冷量的制冷机组总重量达21.5吨。如何保证在一定热效率的前提下降低金属材料特别是铜材的消耗,一直是国内外制造厂家十分关注的问题。
本发明的目的在于通过改进双效溴化锂吸收式制制冷机组的制冷系统,使其在相同的热效率下,减少传热面积,降低铜材的耗用量。
溴化锂吸收式制冷机的工作原理是基于水在低压下蒸发,可以实现低温吸热。如水在绝对压力为0.87kPa(6.54mmHg)的条件下蒸发时,其蒸发温度为5℃,于是在此低温下蒸发吸热,从而达到制冷的目的。
双效溴化锂吸收式制冷机主要包括蒸发器[1]、高压发生器[2]、低压发生器[3]、冷凝器[4]、吸收器[5]、高温溶液热交换器[6]、低温溶液热交换器[7]和凝水热交换器[8]等部件。图1给出了本发明的工作流程图。下面根据附图对本发明作进一步叙述。
从吸收器[5]出来的溴化锂稀溶液,由发生器泵[10]输送,经低温溶液热交换器[7]、凝水热交换器[8]、高温溶液热交换器[6]升温后进入高压发生器[2]。低压发生器[3]的加热管内通入热源蒸汽,加热管外的溴化锂溶液。溶液由于受热而蒸发出其中的水份,从而获得冷剂水蒸汽。由于水份的减少,溴化锂溶液的浓度增加而成为中间浓度溶液。中间浓度溶液经高温液热交换器[6]放热后,进入低压发生器[3]。低压发生器[3]采用喷淋式与沉浸式相结合的结构,进入低压发生器[3]的中间浓溶液超过相应压力下的饱和温度。
高压发生器[2]产生的冷剂水蒸汽,通入低压发生器[3]地加热管内,作为热源加热来自高温溶液热交换器的中间浓度溶液,使其再蒸发出冷剂蒸汽,溶液浓度进一步增加而成为浓溶液。浓溶液出低压发生器[3],经低温溶液热交换器[7]放热后,回到吸收器泵[9]的入口,与来自吸收器[5]的稀溶液混合,得到混合溶液。混合溶液进入吸收器[5]作为吸收剂。作为低压发生器热源的来自高压发生器[2]的冷剂水蒸汽,放热后成为冷剂水。该冷剂水连同低压发生器[3]产生的冷剂水蒸汽一并通入冷凝器[4]中。
冷凝器[4]的管内通以冷却水,使由低压发生器[3]来的冷剂水蒸汽放热凝结成为冷剂水。集于冷凝器[4]底部的冷剂水经节流阀进入蒸发器[1]。
该装置中的蒸发器[1]中压力很低,绝对压力为0.87kPa,在此压力下冷剂水的蒸发温度为5℃,当12℃的冷媒水从蒸发器[1]的加热管管内流过时,可以放热给管外的冷剂水使其蒸发,而冷媒水得以降温至7℃,此即制冷机供给用户冷媒水的出水温度。在蒸发器[1]中所得到的低压冷剂水蒸汽,被通往吸收器[5]。
在吸收器[5]中,冷剂水蒸汽被吸收器泵[10]打入并喷淋在管束外部的混合溶液所吸收。进入吸收器的混合溶液由于吸收水蒸汽,溶液浓度变低并成为稀溶液。稀溶液再经发生器泵[9]打入高压发生器[2],从而实现连续不断地制冷循环。
在吸收式制冷机循环中,设置溶液热交换器,利用高温的浓溶液加热温度较低的稀溶液,提高稀溶液进入发生器的温度,可以减少发生器的热负荷,降低工作蒸汽的消耗,提高机组的热经济性。与此同时,由于降低了浓溶液进入吸收器的温度,故相应地减少了吸收器的冷却负荷。
这对于双效机组的饭温溶液热交换器[7]是毫无疑问的,作用是明显的。但是,对于双效机组的高温溶液热交换器,情况却有所不同。自高压发生器[2]出来的高温的中间浓度溶液,在高温溶液热 交换器[6]中先被稀溶液冷却而降温,后又进入低压发生器[3],再被重新加热。也就是中间浓度溶液是先放热再吸热,过程是矛盾的。本发明通过合理地安排工作流程,克服了这一矛盾,减少了低压发生器的热负荷,从而减少其受热面积,降低其铜材消耗。为弥补高温溶液热交换器[6]热负荷的减少,在吸收器[5]至高压发生器[2]的稀溶液流程中设置冷剂蒸汽加热器[11],利用高压发生器[2]、产生的冷剂水蒸汽来加热稀溶液。