《热动力式工业制冷机.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热动力式工业制冷机.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103175334 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103175334 A *CN103175334A* (21)申请号 201110437504.6 (22)申请日 2011.12.23 F25B 25/02(2006.01) (71)申请人 江苏合正能源科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市高新技术开发区 长江路 559 号 211 室 (72)发明人 谢学军 王彬 (54) 发明名称 热动力式工业制冷机 (57) 摘要 本发明公开一种热动力式工业制冷机， 其特 征在于所述工业制冷机包括工业制冷设备、 制冷 剂循环系统和热动力式膨胀机系。
2、统， 所述热动力 式膨胀机系统的一动力输出轴与制冷剂循环系统 的一制冷压缩机驱动连接 ； 所述工业制冷设备的 冷却盘管位于所述制冷剂循环系统的蒸发器内。 所述制冷剂循环系统的冷凝盘管位于所述热动力 式膨胀机系统的发生器内。该热动力式工业制冷 机设计合理、 能够有效提高工业制冷机能效比。 其 可以实现电能驱动的热动力式工业制冷机和利用 低品位热能辅助驱动制冷剂循环系统的结合， 从 而降低整个工业制冷机的电能消耗量， 提高中央 空调的能效。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3。
3、页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103175334 A CN 103175334 A *CN103175334A* 1/1 页 2 1. 一种热动力式工业制冷机， 其特征在于所述工业制冷机包括工业制冷设备、 制冷剂 循环系统和热动力式膨胀机系统， 所述热动力式膨胀机系统的一动力输出轴与制冷剂循环 系统的一制冷压缩机驱动连接 ； 所述工业制冷设备的冷却盘管位于所述制冷剂循环系统的 蒸发器内， 所述制冷剂循环系统的冷凝盘管位于所述热动力式膨胀机系统的发生器内。 2. 根据权利要求 1 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述制冷剂循环系统包括 一蒸发器， 该蒸发器内设置有与工业制冷设备相。
4、连接的冷却盘管， 该蒸汽器还连接设置低 温制冷剂管路， 该低温制冷剂管路的另一端连通所述发生器内的冷凝盘管的出口。 3. 根据权利要求 2 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述低温制冷剂管路经由 所述蒸发器引出后， 串联一二次冷凝器内的盘管的出口， 该盘管的入口连接所述发生器内 的冷凝盘管的出口 ； 该二次冷凝器连接一冷却系统的冷却水循环管路。 4. 根据权利要求 2 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述蒸发器还连通设置一 制冷压缩机， 该制冷压缩机通过一高温制冷剂蒸汽管道连接所述冷凝器盘管的入口。 5. 根据权利要求 4 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述制冷压缩机由一变。
5、频 电机驱动连接， 该驱动电机配备设置变频控制系统。 6. 根据权利要求 1 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于热动力式膨胀机系统包括 发生器、 双效热能转移器、 二次换热器、 膨胀机和吸收器， 所述发生器、 双效热能转移器、 二 次换热器和吸收器之间设置有工质输送管路和循环泵。 7. 根据权利要求 6 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述发生器上部设置有常 温高浓度工质喷淋装置， 下部设置有中温工质集液箱， 该中温工质集液箱通过一工质输送 管路连接二次发生器顶部的工质喷淋装置。 8. 根据权利要求 7 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述发生器的顶部通过一 工质蒸汽管路连接一。
6、位于双效热能转移器内的工质蒸汽喷嘴， 该工质喷嘴经由一定压膨胀 器连通膨胀机的进气口， 定压膨胀器连接一中温介质蒸汽通道， 该中温介质蒸汽通道连接 二次发生器的顶部。 9. 根据权利要求 6 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述膨胀机的排气口连接 吸收器的顶部， 该吸收器的顶部设置一低温低浓度工质喷淋装置， 该低温低浓度喷淋装置 通过一低温工质管路连接一位于二次发生器底部的低浓度工质集液箱。 10. 根据权利要求 6 所述的热动力式工业制冷机， 其特征在于所述吸收器的底部设置 有高浓度工质集液箱， 该高浓度工质集液箱连接一高浓度工质输送管， 该高浓度工质输送 管的另一端位于发生器的顶部并。
7、连接一常温高浓度工质喷淋装置。 权 利 要 求 书 CN 103175334 A 2 1/3 页 3 热动力式工业制冷机 技术领域 0001 本发明属于工业制冷装置技术， 具体的涉及一种应用于工业制冷系统并通过低品 位废热利用提高工业制冷系统能效比的热动力式工业制冷机。 背景技术 0002 现有技术中， 工业制冷机主要以电力为能源， 可以分为离心式制冷设备， 风冷制冷 设备， 活塞式制冷设备， 螺杆式制冷机组等 ； 还有的制冷设备以石化燃料为能源， 其根据工 质类型不同可分为溴化锂吸收式制冷机组， 氨水吸收式制冷机组等。以电力为能源的压 缩式制冷机组能效比相对于吸收式制冷机组较高， 但消耗高品。
8、位的电能 ； 吸收式制冷机组 消耗石化燃料或工业废热资源， 但能效比低， 一般小于 1。目前工业制冷技术的运行过程均 为制冷机组通过消耗高品位的电能或石化燃料， 进行能量转换从而达到降温介质热交换的 效果。各类制冷设备均会存在如下缺陷， 局部空气温度大幅度升高， 出现热岛效应 ； 以及过 量制冷剂含氟化合物排放到大气中， 破坏臭氧层的问题。同时上述制冷设备还消耗大量能 源， 直接或间接增加了 CO2 的排放。 发明内容 0003 本发明提供了一种设计合理、 能够有效提高工业制冷机能效比的热动力式工业制 冷机。 其可以实现电能驱动的热动力式工业制冷机和利用低品位热能辅助驱动制冷剂循环 系统的结合。
9、， 从而降低整个工业制冷机的电能消耗量， 提高中央空调的能效。 0004 本发明所采用的技术方案如下 ： 一种热动力式工业制冷机， 其特征在于所述工业制冷机包括工业制冷设备、 制冷剂循 环系统和热动力式膨胀机系统， 所述热动力式膨胀机系统的一动力输出轴与制冷剂循环系 统的一制冷压缩机驱动连接 ； 所述工业制冷设备的冷却盘管位于所述制冷剂循环系统的蒸 发器内。所述制冷剂循环系统的冷凝盘管位于所述热动力式膨胀机系统的发生器内。 0005 具体的讲， 所述制冷剂循环系统包括一蒸发器， 该蒸发器内设置有与工业制冷设 备相连接的冷却盘管， 该蒸汽器还连接设置低温制冷剂管路， 该低温制冷剂管路的另一端 连。
10、通所述发生器内的冷凝盘管的出口。 0006 一实施方式中， 所述低温制冷剂管路经由所述蒸发器引出后， 串联一二次冷凝器 内的盘管的出口， 该盘管的入口连接所述发生器内的冷凝盘管的出口 ； 该二次冷凝器连接 一冷却系统的冷却水循环管路。 0007 一实施方式中， 所述蒸发器还连通设置一制冷压缩机， 该制冷压缩机通过一高温 制冷剂蒸汽管道连接所述冷凝器盘管的入口。 0008 一实施方式中， 所述制冷压缩机由一变频电机驱动连接， 该驱动电机配备设置变 频控制系统。 0009 另一实施方式中， 热动力式膨胀机系统包括发生器、 双效热能转移器、 二次换热 器、 膨胀机和吸收器， 所述发生器、 双效热能转。
11、移器、 二次换热器和吸收器之间设置有工质 说 明 书 CN 103175334 A 3 2/3 页 4 输送管路和循环泵。 0010 所述发生器上部设置有常温高浓度工质喷淋装置， 下部设置有中温工质集液箱， 该中温工质集液箱通过一工质输送管路连接二次发生器顶部的工质喷淋装置。 0011 所述发生器的顶部通过一工质蒸汽管路连接一位于双效热能转移器内的工质蒸 汽喷嘴， 该工质喷嘴经由一定压膨胀器连通膨胀机的进气口， 定压膨胀器连接一中温介质 蒸汽通道， 该中温介质蒸汽通道连接二次发生器的顶部。 0012 所述膨胀机的排气口连接吸收器的顶部， 该吸收器的顶部设置一低温低浓度工质 喷淋装置， 该低温低。
12、浓度喷淋装置通过一低温工质管路连接一位于二次发生器底部的低浓 度工质集液箱。 0013 所述吸收器的底部设置有高浓度工质集液箱， 该高浓度工质集液箱连接一高浓度 工质输送管， 该高浓度工质输送管的另一端位于发生器的顶部并连接一常温高浓度工质喷 淋装置。 0014 该热动力式工业制冷机采用热动力式膨胀机系统作为辅助动力源， 通过制冷剂循 环系统的制冷传输， 实现电能的节约。热动力式膨胀机系统利用制冷剂循环系统或者工业 制冷设备排出的低品位热能或者其他低品位热能转化为机械能， 该机械能作为制冷剂循环 系统的压缩机组辅助驱动能源， 使整个制冷剂循环系统具有更高的能效比， 而该制冷剂循 环系统的制冷量。
13、在与工业制冷机进行冷量补充后， 能减少工业制冷机的能源消耗， 并减少 废热资源排入外部环境中， 有效降低了室外环境温度 ； 同时该热动力式工业制冷机还能够 降低工业制冷设备的使用成本， 缓解用电压力， 并减少二氧化碳的排放。 0015 本发明的有益效果在于， 该热动力式工业制冷机设计合理、 能够有效提高工业制 冷机能效比。 其可以实现电能驱动的热动力式工业制冷机和利用低品位热能辅助驱动制冷 剂循环系统的结合， 从而降低整个工业制冷机的电能消耗量， 提高中央空调的能效。 0016 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述。 0017 附图说明 0018 图 1 是本发明具体实施方式的结构。
14、示意图。 具体实施方式 0019 该热动力式工业制冷机为应用于工业制冷领域的新型工业制冷设备， 其在采用电 能作为驱动能源内的同时， 利用热动力式膨胀机系统将低品位热能转化成机械能。机械能 再驱动压缩机组制冷， 从而降低整个工业制冷机的电能输入， 提高工业制冷机的能效比。 0020 如图 1 所示， 该热动力式工业制冷机主要包括工业制冷设备、 制冷剂循环系统和 热动力式膨胀机系统。 热动力式膨胀机系统的一动力输出轴与制冷剂循环系统的一制冷压 缩机驱动连接 ； 工业制冷设备的冷却盘管位于制冷剂循环系统的蒸发器内。制冷剂循环系 统的冷凝盘管位于热动力式膨胀机系统的发生器内。 0021 热动力式膨胀。
15、机系统的一动力输出轴 131 与制冷剂循环系统的一制冷压缩机 220 驱动连接 ； 制冷剂循环系统的制冷剂的冷凝盘管 112 位于热动力式膨胀机系统的发生器 110 内。该冷凝盘管作为发生器内的热源换热器， 实现余热的 说 明 书 CN 103175334 A 4 3/3 页 5 利用并由热动力式膨胀机系统转换为机械能。 同时工业制冷设备的冷却盘管位于制冷 剂循环系统的蒸发器内， 制冷剂循环系统的蒸发器所产生的冷量又会为工业制冷设备提供 制冷需要。 0022 制冷剂循环系统具有一蒸发器 210， 该蒸发器内设置有与工业制冷机 230 相连接 的冷却盘管 211， 为工业制冷机提供冷源， 冷却盘。
16、管 211 为一个封闭的冷源循环， 蒸发器连 通设置一低温制冷剂管路 212， 该低温制冷剂管路的另一端连通位于发生器内的冷凝盘管 112 的出口， 在发生器 110 内经过换热后的冷凝盘管内的制冷剂经过冷却后可以作为蒸发 器 210 的蒸发吸热介质， 为了进一步提高该制冷剂在蒸发器内的制冷效果， 该低温制冷剂 管路 212 经由蒸发器引出后， 还串联一二次冷凝器 240 内的盘管 241 的出口， 该盘管的入口 连接发生器内的冷凝盘管的出口 ； 该二次冷凝器 240 连接一冷却系统 242 的冷却水循环管 路。通过该二次冷凝器 240 可以进一步降低制冷剂的温度， 实现更好的蒸发器内蒸发吸热。
17、 的效果。 蒸发器210的另一端连通设置制冷压缩机220， 该制冷压缩机通过一高温制冷剂蒸 汽管道 221 连接冷凝器盘管 112 的入口。由此组成一个制冷剂的循环。制冷压缩机 220 由 一变频电机 222 驱动连接， 该驱动电机配备设置变频控制系统 223。 0023 热动力式膨胀机系统包括发生器 110、 双效热能转移器 120、 二次换热器 124、 膨胀 机 130 和吸收器 140， 发生器 110、 双效热能转移器 120、 二次换热器 124 和吸收器 140 之间 设置有工质输送管路和循环泵， 实现工质的循环输送。发生器 110 上部设置有常温高浓度 工质喷淋装置， 下部设置。
18、有中温工质集液箱 113， 中部为冷凝盘管 112， 该中温工质集液箱 113 通过一工质输送管路 114 连接二次发生器 124 顶部的工质喷淋装置。发生器 110 的顶 部通过一工质蒸汽管路连接一位于双效热能转移器内的工质蒸汽喷嘴 111， 该工质喷嘴经 由一定压膨胀器 122 连通膨胀机的进气口 121， 定压膨胀器 122 连接一中温介质蒸汽通道 123， 该中温介质蒸汽通道 123 连接二次发生器 124 的顶部。膨胀机的排气口连接吸收器 140 的顶部， 该吸收器的顶部设置一低温低浓度工质喷淋装置， 该低温低浓度喷淋装置通过 一低温工质管路 126 连接位于二次发生器底部的低浓度工质集液箱 125。吸收器的底部设 置有高浓度工质集液箱 141， 该高浓度工质集液箱 141 连接一高浓度工质输送管 142， 该高 浓度工质输送管的另一端位于发生器 110 的顶部并连接常温高浓度工质喷淋装置。 说 明 书 CN 103175334 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103175334 A 6 。