專利名稱：一種內(nèi)燃機(jī)余熱吸收式制冷裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的吸收式制冷裝置，特別涉及吸收式制冷裝置系統(tǒng)中的發(fā)生器。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)的實(shí)用效率一般為35％～40％左右，約占燃料發(fā)熱量1/2以上的能量被發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)冷卻水及排氣帶走，其中，冷卻水所帶走熱量占燃料發(fā)熱量的25％～35％左右，如何回收和利用這部分余熱來(lái)為人們的生活服務(wù)，從而提高內(nèi)燃機(jī)燃料的利用率，是世界各國(guó)目前都在研究的課題。在已有技術(shù)中，專利申請(qǐng)?zhí)?9116689“汽車用溴化鋰吸收式制冷裝置”，給出了一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)高溫冷卻液作為熱源，以無(wú)毒的水為制冷劑，以溴化鋰水溶液為吸收劑來(lái)制冷的制冷裝置，以取代對(duì)大氣有污染的汽車空調(diào)用氟利昂壓縮式制冷機(jī)，然而，此方案需要有冷卻水系統(tǒng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自身的冷卻水系統(tǒng)還必須存在以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻，由于汽車的空間十分有限，從而這種方案的結(jié)構(gòu)非常龐雜，致使這一針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱利用方案是不可行的；專利申請(qǐng)?zhí)?9115708.7“節(jié)油機(jī)動(dòng)車溴化鋰制冷供熱機(jī)組”，公布了一種利用機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸冷卻水套傳輸?shù)膹U熱作為熱源加熱溴化鋰溶液，將機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套引出的溴化鋰溶液，直接在發(fā)生器中噴淋，發(fā)生水蒸汽，于是將機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車采暖系統(tǒng)及溴化鋰吸收式系統(tǒng)，融為一體，而且避免了機(jī)動(dòng)車壓縮式空調(diào)系統(tǒng)中的氟利昂對(duì)大氣臭氧層的破壞，然而，此方案也需要冷卻水系統(tǒng)，從而這種方案的結(jié)構(gòu)也非常龐雜，致使這一針對(duì)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱利用方案也是不可行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，以吸收式制冷系統(tǒng)中發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及其配置為主干，結(jié)合利用熱交換器等設(shè)備，去優(yōu)化、整合和改造傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)，以此驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到在不增加內(nèi)燃機(jī)能耗的前提下，實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、蓄冷等新功能。相應(yīng)采用的技術(shù)手段主要如下1.本發(fā)明提出的一種內(nèi)燃機(jī)余熱吸收式制冷裝置，主要包括以水為制冷劑以溴化鋰溶液為吸收劑或者以氨為制冷劑以氨水溶液為吸收劑、吸收器、發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器，其特征在于發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔、氣門(mén)座及氣門(mén)座冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔、氣門(mén)座及氣門(mén)座冷卻空腔組成。
在本發(fā)明中，氣缸套又稱汽缸套或缸套；氣缸體又稱汽缸體或缸座。
所述制冷裝置，其功能不僅僅是制冷，它可以采暖或者提供生活熱水，或者即制冷、采暖，又提供生活熱水，同時(shí)起到冷卻內(nèi)燃機(jī)的作用。
現(xiàn)以發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成，且冷卻空腔內(nèi)充注溴化鋰溶液和發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成，且冷卻空腔內(nèi)充注氨水溶液來(lái)說(shuō)明本發(fā)明原理對(duì)照?qǐng)D1，發(fā)生器由直列式內(nèi)燃機(jī)濕式氣缸套6、氣缸體2及其相互密合而成的冷卻空腔7、汽缸蓋3及汽缸蓋冷卻空腔5組成，且冷卻空腔內(nèi)充注溴化鋰溶液，溴化鋰稀溶液從溶液流入管口4進(jìn)入發(fā)生器，被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)饧訜?，即吸收?lái)自內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋3、汽缸套6、汽缸體2的散熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，冷劑蒸汽從冷劑蒸汽管口4′流出發(fā)生器，溴化鋰稀溶液被濃縮成濃溶液，溴化鋰濃溶液從液體流出管口1流出發(fā)生器。
對(duì)于其余5類發(fā)生器，且其冷卻空腔內(nèi)充注溴化鋰溶液，同理略述。
對(duì)照?qǐng)D2，發(fā)生器由直列式內(nèi)燃機(jī)干式氣缸體2及其冷卻空腔7、汽缸蓋3及汽缸蓋冷卻空腔5組成，且冷卻空腔內(nèi)充注氨水溶液，來(lái)自精餾塔氨水濃溶液從管口4″流入發(fā)生器，濃氨水溶液被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)饧訜?，即吸收?lái)自內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋3、汽缸體2、汽缸套6′的散熱，產(chǎn)生氨蒸汽，氨蒸汽上升通過(guò)管口4″進(jìn)入精餾塔，發(fā)生器內(nèi)的氨水濃溶液變成氨水稀溶液，氨水稀溶液從液體流出管口1流出發(fā)生器。
對(duì)于其余5類發(fā)生器，且其冷卻空腔內(nèi)充注氨水溶液，同理略述。
因此，將溴化鋰溶液或者氨水溶液直接充注在內(nèi)燃機(jī)的冷卻空腔內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋、氣缸套、氣缸體和氣門(mén)座等的散熱直接加熱發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰溶液或者氨水溶液，即發(fā)生器內(nèi)溴化鋰溶液或者氨水溶液吸收內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋、氣缸套、氣缸體和氣門(mén)座等的散熱，驅(qū)動(dòng)溴化鋰吸收式制冷裝置或者氨水吸收式制冷裝置，不但利用了由現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)帶走的熱量，同時(shí)內(nèi)燃機(jī)的冷卻有了保證。
本發(fā)明依序改進(jìn)方案如下1.1根據(jù)1.方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。這里所說(shuō)的渦輪冷卻器，是由廢氣渦輪增壓器的中間冷卻空腔殼體及其冷卻空腔組成，用于冷卻渦輪增壓器，以下相同。
1.2根據(jù)1.方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.3根據(jù)1.方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。這里所說(shuō)的預(yù)冷器，用于冷卻進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒的空氣，以下相同。
1.4根據(jù)1.方案，包括蓄冷器，其蓄冷介質(zhì)為水、冰、共晶鹽、Na2SO4·10H2O及添加物形成的溶液、氣體水合物或者氟利昂氣體水合物等。
1.5根據(jù)1.方案，與所述發(fā)生器相并聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器，形成雙發(fā)生器型吸收式制冷裝置。這里所說(shuō)的尾氣熱交換器，即發(fā)生器，是雙發(fā)生器型內(nèi)燃機(jī)余熱吸收式制冷裝置中的發(fā)生器之一，該發(fā)生器利用內(nèi)燃機(jī)的尾氣作為熱源加熱溴化鋰溶液或者氨水溶液。
1.5.1根據(jù)1.5方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
1.5.2根據(jù)1.5方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.5.3根據(jù)1.5方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
1.5.4根據(jù)1.5方案，包括蓄冷器。
1.5.5根據(jù)1.5方案，包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
1.5.5.1根據(jù)1.5.5方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
1.5.5.2根據(jù)1.5.5方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.5.5.3根據(jù)1.5.5方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
1.5.5.4根據(jù)1.5.5方案，包括蓄冷器。
1.6根據(jù)1.方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管上串聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣換熱器。這里所說(shuō)的尾氣熱交換器，即預(yù)熱器，是單發(fā)生器型內(nèi)燃機(jī)余熱吸收式制冷裝置中的預(yù)熱器，該預(yù)熱器利用內(nèi)燃機(jī)的尾氣作為熱源加熱溴化鋰溶液或者氨水溶液。
1.6.1根據(jù)1.6方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.6.2根據(jù)1.6方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
1.6.3根據(jù)1.6方案，包括蓄冷器。
1.6.4根據(jù)1.6方案，包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
1.6.4.1根據(jù)1.6.4方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
1.6.4.2根據(jù)1.6.4方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.6.4.3根據(jù)1.6.4方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
1.6.4.4根據(jù)1.6.4方案，包括蓄冷器。
1.6.5根據(jù)1.6方案，包括預(yù)熱器，在溶液換熱器與預(yù)熱器之間串聯(lián)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
1.6.5.1根據(jù)1.6.5方案，包括蓄冷器。
1.7根據(jù)1.方案，包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
1.7.1根據(jù)1.7方案，包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
1.7.2根據(jù)1.7方案，包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
1.7.3根據(jù)1.7方案，與蒸發(fā)器并聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
1.7.3根據(jù)1.7方案，包括蓄冷器。
上述依序改進(jìn)方案，進(jìn)一步在不同程度上提高了內(nèi)燃機(jī)的余熱利用率。
對(duì)于本發(fā)明提出的所述制冷裝置，包括所述各種改進(jìn)方案在內(nèi)，以其作為制冷或者采暖或者冷凍或者冷卻裝置而所配裝的發(fā)電設(shè)備或汽車或卡車或冷藏車或坦克或裝甲車或鐵路牽引機(jī)車或軌道車或挖掘機(jī)或推土機(jī)或鋪路機(jī)或鋪管機(jī)或輪船或油輪或漁輪或艦艇或潛艇等，從而使所相關(guān)的這些設(shè)備、車輛或船舶等增加了使用功能。
本發(fā)明的有益效果在于，和現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)余熱利用裝置相比，將溴化鋰溶液或者氨水溶液直接充注在內(nèi)燃機(jī)的冷卻內(nèi)，不但內(nèi)燃機(jī)的冷卻有了保證，而且利用了由現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)帶走的熱量為人們提供制冷、空調(diào)、冷凍或冷卻等服務(wù)，節(jié)能、環(huán)保。


本發(fā)明說(shuō)明書(shū)包括十二幅附圖，這些附圖的圖面說(shuō)明如下圖1是一種直列式內(nèi)燃機(jī)濕式缸套及汽缸蓋示意圖；
圖2是一種直列式內(nèi)燃機(jī)干式缸套及汽缸蓋示意圖；圖3是一種內(nèi)燃機(jī)余熱溴化鋰吸收式制冷裝置示意圖；圖4是一種內(nèi)燃機(jī)余熱尾氣預(yù)熱雙效溴化鋰吸收式制冷裝置示意圖；圖5是圖4中E框線區(qū)的放大示意圖；圖6是一種內(nèi)燃機(jī)余熱雙發(fā)生器型雙效溴化鋰吸收式制冷裝置示意圖；圖7是圖6中A框線區(qū)的放大示意圖；圖8是一種內(nèi)燃機(jī)余熱氨吸收式制冷裝置示意圖；圖9是一種內(nèi)燃機(jī)余熱尾氣預(yù)熱氨吸收式制冷裝置示意圖；圖10是圖9中F框線區(qū)的放大示意圖；圖11是一種內(nèi)燃機(jī)余熱雙發(fā)生器型氨吸收式制冷裝置示意圖；圖12是圖11中B框線區(qū)的放大示意圖。
圖1中1、液體流出管口，2、汽缸體，3、汽缸蓋，4、溶液流入管口，4′、冷劑蒸汽管口，5、汽缸蓋冷卻空腔，6、汽缸套，7、冷卻空腔；圖2中1、液體流出管口，2、汽缸體，3、汽缸蓋，4″、管口，5、汽缸蓋冷卻空腔，6′、汽缸套，7、冷卻空腔；圖3中8、溶液泵，9、溶液換熱器，10、發(fā)生器，11、截止閥，12、截止閥，13、冷凝器，14、節(jié)流閥，15、蒸發(fā)器，16、吸收器；圖4中17、中冷器，9、溶液換熱器，18、渦輪冷卻器，19、預(yù)熱器，10、發(fā)生器，20、低壓發(fā)生器，11、截止閥，12、截止閥，13、冷凝器，21、截止閥，14、節(jié)流閥，E、框線區(qū)，22、蒸發(fā)器，23、蓄冷器，15、蒸發(fā)器，24、預(yù)冷器，16、吸收器，8、溶液泵；圖5中E1、截止閥，E2、截止閥，E3、截止閥，23、蓄冷器， E4、截止閥，22、蒸發(fā)器，E5、截止閥，E6、截止閥，15、蒸發(fā)器；圖6中25、機(jī)油冷卻器，9、溶液換熱器，A、框線區(qū)，26、發(fā)生器，10、發(fā)生器，27、低壓發(fā)生器，11、截止閥，12、截止閥，28、冷卻水出口管，13、冷凝器，14、節(jié)流閥，29、冷凍水進(jìn)口管，30、冷凍出水口管，15、蒸發(fā)器，31、截止閥，32、冷卻水進(jìn)口管，16、吸收器，8、溶液泵；圖7中A1、截止閥，26、發(fā)生器，A2、調(diào)壓閥，A3、截止閥，A4、截止閥，10、發(fā)生器，A5、截止閥，A6、調(diào)壓閥，A7、截止閥，A8、截止閥；圖8中33、溶液泵，34、溶液換熱器，35、發(fā)生器，36、精餾塔，37、回流冷凝器，38、冷凝器，39、節(jié)流閥，40、過(guò)冷器，41、蒸發(fā)器，42、吸收器；圖9中34、溶液換熱器，43、機(jī)油冷卻器，44、預(yù)熱器，35、發(fā)生器，36、精餾塔，37、回流冷凝器，38、冷凝器，39、節(jié)流閥，40、過(guò)冷器，F(xiàn)、框線區(qū)，45、蒸發(fā)器，46、蓄冷器，41、蒸發(fā)器，47、預(yù)冷器，42、吸收器，33、溶液泵；圖10中E1、截止閥，E2、截止閥，E3、截止閥，46、蓄冷器， E4、截止閥，45、蒸發(fā)器，E5、截止閥，E6、截止閥，41、蒸發(fā)器；圖11中33、溶液泵，34、溶液換熱器，48、渦輪冷卻器，35、發(fā)生器，36、精餾塔，37、回流冷凝器，B、框線區(qū)，49、發(fā)生器，38、冷凝器，50、冷卻水出口管，39、節(jié)流閥，40、過(guò)冷器，51中冷器，41、蒸發(fā)器，52、冷卻水進(jìn)口管，42、吸收器；圖12中B1、截止閥，35、發(fā)生器，B2、調(diào)壓閥，B3、截止閥，B4、截止閥，B5、調(diào)壓閥，49、發(fā)生器，B6、截止閥。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種內(nèi)燃機(jī)余熱溴化鋰吸收式制冷裝置，對(duì)照?qǐng)D1和圖3，主要包括吸收器16、發(fā)生器10、冷凝器13、蒸發(fā)器15、溶液泵8和溶液換熱器9等，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，其中，發(fā)生器10由直列式內(nèi)燃機(jī)濕式氣缸套6、氣缸體2及其相互密合而成的冷卻空腔7、汽缸蓋3及汽缸蓋冷卻空腔5組成。吸收器16的出口通過(guò)接管與溶液泵8的進(jìn)口連接。溶液泵8的出口通過(guò)接管與溶液換熱器9的管程的進(jìn)口連接。溶液換熱器9的管程出口通過(guò)接管與發(fā)生器10的上部左側(cè)的溶液流入管口4相連。發(fā)生器10的下部的液體流出管口1通過(guò)接管與溶液換熱器9的殼程進(jìn)口相連。溶液換熱器9的殼程出口通過(guò)接管與吸收器16的進(jìn)口相連。發(fā)生器10上部右側(cè)的冷劑蒸汽管口4′通過(guò)接管分別與截止閥11和截止閥12的一端連接，截止閥11的另一端連在蒸發(fā)器15與節(jié)流閥14之間的接管上，截止閥12的另一端通過(guò)接管與冷凝器13的進(jìn)口連接。冷凝器13的出口通過(guò)接管與節(jié)流閥14的進(jìn)口連接。節(jié)流閥14的出口通過(guò)接管與蒸發(fā)器15的進(jìn)口連接。蒸發(fā)器15的出口通過(guò)接管連在溶液換熱器9與吸收器16之間的接管上。
該制冷裝置工作時(shí)，從吸收器16流出的稀溶液，經(jīng)溶液泵升壓流經(jīng)溶液換熱器9進(jìn)入發(fā)生器10。稀溶液在溶液換熱器9中被來(lái)自發(fā)生器10的濃溶液加熱，再在發(fā)生器10中被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋3、氣缸套6、氣缸體2的散熱加熱，濃縮成濃溶液。從發(fā)生器10流出的濃溶液，經(jīng)溶液換熱器9進(jìn)入吸收器16。濃溶液在溶液換熱器9中向來(lái)自吸收器16的稀溶液放熱，再在吸收器16中吸收來(lái)自蒸發(fā)器15的冷劑蒸汽或者冷劑水，稀釋成稀溶液，同時(shí)，向冷卻空氣放出溶液的吸收熱。這樣，完成了單效溴化鋰吸收式循環(huán)的溶液回路。在發(fā)生器10中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，流入冷凝器13，在其中向冷卻空氣放熱，冷凝成冷劑水。從冷凝器13流出的冷劑水，經(jīng)節(jié)流閥14節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器15。冷劑水在蒸發(fā)器15中蒸發(fā)產(chǎn)生冷劑蒸汽，冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器16，完成了單效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的制冷劑回路。當(dāng)從發(fā)生器10中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，不流經(jīng)冷凝器13，而是流經(jīng)截止閥11后進(jìn)入蒸發(fā)器15，在蒸發(fā)器15里放熱，冷劑蒸汽在蒸發(fā)器15中冷卻，產(chǎn)生冷劑水，冷劑水進(jìn)入吸收器16，完成了單效溴化鋰吸收式采暖循環(huán)的制冷劑回路。調(diào)節(jié)截止閥11、12各自開(kāi)度的大小，可實(shí)現(xiàn)利用內(nèi)燃機(jī)的余熱制冷、采暖以及既不制冷又不采暖的要求。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)溴化鋰吸收式制冷裝置不但實(shí)現(xiàn)利用內(nèi)燃機(jī)的余熱制冷、采暖的目的，而且完全可以代替現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)，使整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，緊湊。
實(shí)施例2一種內(nèi)燃機(jī)余熱尾氣預(yù)熱雙效溴化鋰吸收式制冷裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)照?qǐng)D4，在溶液泵8出口管路上串聯(lián)一個(gè)中冷器17，吸收增壓空氣的熱，冷卻增壓空氣；在溶液換熱器出口管路上串聯(lián)渦輪冷卻器18，吸收的渦輪增壓器的熱，冷卻渦輪增壓器；在渦輪冷卻器18出口管上一個(gè)串聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣換熱器，即預(yù)熱器19，利用尾氣的余熱預(yù)熱溴化鋰溶液；在發(fā)生器10濃溶液出口管上串聯(lián)一個(gè)低壓發(fā)生器20，可以使裝置的COP提高；與蒸發(fā)器15并聯(lián)預(yù)冷器24，預(yù)冷進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒的空氣；包括蓄冷器23，將該裝置產(chǎn)生的冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。蓄冷裝置的接管如圖5所示，其工作原理是該蓄冷裝置工作時(shí)，打開(kāi)截止閥E3和E6，關(guān)閉截止閥E4、E5、E2和E1即可。來(lái)自節(jié)流閥14的冷劑水在蓄冷23中蒸發(fā)吸熱，使得蓄冷器23中的氣體水合物冷卻，發(fā)生相變，從而將冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。當(dāng)要使用所儲(chǔ)藏的冷量時(shí)，打開(kāi)E4和E5即可。冷媒便可以將蓄冷器23中儲(chǔ)藏的冷量帶到蒸發(fā)器22。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)溴化鋰吸收式制冷裝置不但可以保證內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓器和中冷器的冷卻，同時(shí)能對(duì)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒的空氣進(jìn)行預(yù)冷，而且回收利用了內(nèi)燃機(jī)的排氣余熱，并可將富裕的冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。
實(shí)施例3一種內(nèi)燃機(jī)余熱雙發(fā)生器型雙效溴化鋰吸收式制冷裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)照?qǐng)D6，在溶液泵8出口管路上串聯(lián)一個(gè)機(jī)油冷卻器25，吸收機(jī)油的熱，冷卻機(jī)油；與發(fā)生器10相并聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器，即發(fā)生器26，發(fā)生器26利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱驅(qū)動(dòng)；在發(fā)生器10和發(fā)生器器26的濃溶液出口管上串聯(lián)一個(gè)低壓發(fā)生器27，可以使裝置的COP提高；吸收器16和冷凝器13采用冷卻水進(jìn)行冷卻；蒸發(fā)器15所產(chǎn)生的冷量由冷凍水帶走。雙發(fā)生器的接管如圖7所示，該制冷裝置工作時(shí)，來(lái)自溶液換熱器9的溴化鋰稀溶液通過(guò)截止閥A3和截止閥A5進(jìn)行流量分配，然后通過(guò)分別調(diào)壓閥A2和調(diào)壓閥A6調(diào)節(jié)壓力，最后分別進(jìn)入發(fā)生器26和發(fā)生器10，在發(fā)生器26中的溴化鋰溶液被內(nèi)燃機(jī)的尾氣加熱，在發(fā)生器10中的溴化鋰被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋3、氣缸套6、氣缸體2的散熱加熱，發(fā)生器26和發(fā)生器10中產(chǎn)生的冷劑蒸汽分別通過(guò)截止閥A4和截止閥A7流出發(fā)生器26和發(fā)生器10，發(fā)生器26和發(fā)生器10中的濃溴化鋰溶液分別通過(guò)截止閥A1和截止閥A8流出發(fā)生器26和發(fā)生器10。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)溴化鋰吸收式制冷裝置不但可以對(duì)內(nèi)燃機(jī)的機(jī)油進(jìn)行冷卻，而且回收利用了內(nèi)燃機(jī)的排氣余熱，從而使得裝置的制冷量大大增加。
實(shí)施例4一種內(nèi)燃機(jī)余熱氨吸收式制冷裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)照?qǐng)D2和圖8，主要包括吸收器42、發(fā)生器35、精餾塔36、回流冷凝器37、冷凝器38、蒸發(fā)器41、溶液泵33和溶液換熱器34等，以氨為制冷劑，以氨水溶液為吸收劑，其中，發(fā)生器35由直列式內(nèi)燃機(jī)干式氣缸體2及其冷卻空腔7、汽缸蓋3及汽缸蓋冷卻空腔5組成。吸收器42的出口通過(guò)接管與溶液泵33的進(jìn)口連接。溶液泵33的出口通過(guò)接管與溶液換熱器34的管程的進(jìn)口連接。溶液換熱器34的管程出口通過(guò)接管與精餾塔36的左側(cè)進(jìn)口管相連。精餾塔36下部出口管與發(fā)生器35的上部管口4″相連。發(fā)生器35下部的液體流出管口1通過(guò)接管與溶液換熱器34的殼程進(jìn)口相連。溶液換熱器34的殼程出口通過(guò)接管與吸收器42的進(jìn)口相連。精餾塔36上部左側(cè)出口管通過(guò)接管與回流冷凝器37的下部左側(cè)進(jìn)口管相連。回流冷凝器37的下部右側(cè)出口管通過(guò)接管與精餾塔36上部右側(cè)的進(jìn)口管連接?；亓骼淠?7的上部出口管通過(guò)接管與冷凝器38的進(jìn)口連接。冷凝器38的出口通過(guò)接管與節(jié)流閥39的進(jìn)口連接。節(jié)流閥39的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器40的管程進(jìn)口連接。過(guò)冷器40的管程出口通過(guò)接管與蒸發(fā)器41的進(jìn)口連接。蒸發(fā)器41的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器40的殼程進(jìn)口連接。過(guò)冷器40的殼程出口通過(guò)接管連在吸收器42和溶液換熱器34之間的接管上。
該裝置工作時(shí)，從吸收器42流出的氨水濃溶液，經(jīng)溶液泵升壓流經(jīng)溶液換熱器34吸收從發(fā)生器35回流的稀氨水溶液的熱后進(jìn)入精餾塔36，并流向發(fā)生器35，在發(fā)生器35中吸收來(lái)自內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋3、汽缸體2、汽缸套6′的散熱，產(chǎn)生氨蒸汽，氨蒸汽上升通過(guò)管口4″進(jìn)入精餾塔36的上部和回流冷凝器37，與下降的回流冷凝液進(jìn)行換熱。從發(fā)生器35的液體流出管口1流出的稀氨水溶液，經(jīng)溶液換熱器34進(jìn)入吸收器42。稀氨水溶液在溶液換熱器34中向來(lái)自吸收器42的濃氨水溶液放熱，再在吸收器42中吸收來(lái)自蒸發(fā)器41的氨蒸氣，同時(shí)，向冷卻空氣放出溶液的吸收熱。這樣，完成了氨吸收式循環(huán)的溶液回路。從回流冷凝器37出來(lái)的氨蒸汽，流入冷凝器38，在其中向冷卻空氣放熱，冷凝成氨液。從冷凝器38流出的氨液，經(jīng)節(jié)流閥39節(jié)流后進(jìn)入過(guò)冷器40，在過(guò)冷器40中進(jìn)一步被來(lái)自蒸發(fā)器41的氨蒸氣冷卻。從過(guò)冷器40中流出的氨液進(jìn)入蒸發(fā)器41，氨液在蒸發(fā)器41中蒸發(fā)，產(chǎn)生氨蒸氣，氨蒸氣流經(jīng)過(guò)冷器40冷卻來(lái)自節(jié)流閥39的氨液后進(jìn)入吸收器42，完成了該裝置的制冷劑回路。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)氨吸收式制冷裝置不但實(shí)現(xiàn)利用內(nèi)燃機(jī)的余熱制冷的目的，而且完全可以代替現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)，使整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，緊湊。
實(shí)施例5一種內(nèi)燃機(jī)余熱尾氣預(yù)熱氨吸收式制冷裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)照?qǐng)D9，在溶液換熱器34出口管路上串聯(lián)機(jī)油冷卻器43，吸收的機(jī)油的熱，冷卻內(nèi)燃機(jī)用機(jī)油；在機(jī)油冷卻器43出口管上一個(gè)串聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣換熱器，即預(yù)熱器44，利用尾氣的余熱預(yù)熱濃氨水溶液；與蒸發(fā)器41并聯(lián)預(yù)冷器42，預(yù)冷進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒的空氣；包括蓄冷器46，將該裝置產(chǎn)生的冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。蓄冷裝置的接管如圖10所示，其工作原理是該蓄冷裝置工作時(shí)，打開(kāi)截止閥F3和F6，關(guān)閉截止閥F4、F5、F2和F1即可。來(lái)自過(guò)冷器40的氨液在蓄冷46中蒸發(fā)吸熱，使得蓄冷器46中的水冷卻，發(fā)生相變，從而將冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。當(dāng)要使用所儲(chǔ)藏的冷量時(shí)，打開(kāi)F4和F5即可。冷媒便可以將蓄冷器46中儲(chǔ)藏的冷量帶到蒸發(fā)器45。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)氨吸收式制冷裝置不但可以保證內(nèi)燃機(jī)機(jī)油的冷卻，同時(shí)能對(duì)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒的空氣進(jìn)行預(yù)冷，而且回收利用了內(nèi)燃機(jī)的排氣余熱，并可將富裕的冷量?jī)?chǔ)藏起來(lái)。
實(shí)施例6一種內(nèi)燃機(jī)余熱雙發(fā)生器型氨吸收式制冷裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)照?qǐng)D11，在溶液換熱器34的出口管路上串聯(lián)一個(gè)渦輪冷卻器48，吸收渦輪增壓器的熱，冷卻渦輪增壓器；與發(fā)生器35相并聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器，即發(fā)生器49，發(fā)生器49利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱驅(qū)動(dòng)；吸收器42和冷凝器38采用冷卻水進(jìn)行冷卻；與蒸發(fā)器41并聯(lián)中冷器51。雙發(fā)生器的接管如圖12所示，該制冷裝置工作時(shí)，來(lái)自精餾塔36的氨水溶液通過(guò)截止閥B3和截止閥B4進(jìn)行流量分配，然后通過(guò)分別調(diào)壓閥B2和調(diào)壓閥B5調(diào)節(jié)壓力，最后分別進(jìn)入發(fā)生器35和發(fā)生器49，在發(fā)生器35中的氨水溶液被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋3、汽缸體2、汽缸套6的散熱加熱，在發(fā)生器49中的氨水溶液被內(nèi)燃機(jī)的尾氣加熱，發(fā)生器35和發(fā)生器49中的稀氨水溶液分別通過(guò)截止閥B1和截止閥B6流出發(fā)生器35和發(fā)生器49。
本實(shí)施例的效果是，一個(gè)氨吸收式制冷裝置不但可以保證內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓器和中冷器的冷卻，而且回收利用了內(nèi)燃機(jī)的排氣余熱，從而使得裝置的制冷量大大增加。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。本發(fā)明廣泛適用于發(fā)電設(shè)備、機(jī)動(dòng)車輛、機(jī)動(dòng)船舶、機(jī)械設(shè)備等。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)余熱吸收式制冷裝置，主要包括以水為制冷劑以溴化鋰溶液為吸收劑或者以氨為制冷劑以氨水溶液為吸收劑、吸收器、發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器，其特征在于發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由濕式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸套、氣缸體及其相互密合而成的冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔、氣門(mén)座及氣門(mén)座冷卻空腔組成；或者發(fā)生器由干式缸套活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸體及其冷卻空腔、汽缸蓋及汽缸蓋冷卻空腔、氣門(mén)座及氣門(mén)座冷卻空腔組成。
2.按照權(quán)利要求1所述制冷裝置，其特征在于與所述發(fā)生器相并聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器。
3.按照權(quán)利要求1所述制冷裝置，其特征在于包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管上串聯(lián)內(nèi)燃機(jī)尾氣換熱器。
4.按照權(quán)利要求1所述制冷裝置，其特征在于包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
5.按照權(quán)利要求2所述制冷裝置，其特征在于包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
6.按照權(quán)利要求3所述制冷裝置，其特征在于包括低壓發(fā)生器，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。
7.按照權(quán)利要求3所述制冷裝置，其特征在于包括預(yù)熱器，在溶液換熱器與預(yù)熱器之間串聯(lián)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
8.按照權(quán)利要求1、2、4、5或6所述制冷裝置，其特征在于包括溶液換熱器，在溶液換熱器出口管路上，串聯(lián)機(jī)油冷卻器或者渦輪冷卻器。
9.按照權(quán)利要求1至6所述任一制冷裝置，其特征在于包括溶液泵，在吸收器出口與溶液泵之間或者在溶液泵出口管路上，串聯(lián)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器。
10.按照權(quán)利要求1至6所述任一制冷裝置，其特征在于與蒸發(fā)器并聯(lián)機(jī)油冷卻器或者中冷器或者渦輪冷卻器或者預(yù)冷器。
11.按照權(quán)利要求1至7所述任一制冷裝置，其特征在于包括蓄冷器。
12.按照權(quán)利要求1至7所述任一制冷裝置，以其作為制冷或者采暖或者冷凍或者冷卻裝置而所配裝的發(fā)電設(shè)備或汽車或卡車或冷藏車或坦克或裝甲車或鐵路牽引機(jī)車或軌道車或挖掘機(jī)或推土機(jī)或鋪路機(jī)或鋪管機(jī)或輪船或油輪或漁輪或艦艇或潛艇。
全文摘要
本發(fā)明涉及到采用內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的吸收式制冷裝置，特別涉及到吸收式制冷裝置系統(tǒng)中的發(fā)生器，主要包括以水為制冷劑以溴化鋰溶液為吸收劑或者以氨為制冷劑以氨水溶液為吸收劑、吸收器、發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器，將溴化鋰溶液或者氨水溶液直接充注在內(nèi)燃機(jī)的冷卻空腔內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^(guò)汽缸蓋、氣缸套、氣缸體和氣門(mén)座等的散熱直接加熱發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰溶液或者氨水溶液，驅(qū)動(dòng)溴化鋰吸收式制冷裝置或者氨水吸收式制冷裝置，不但利用了由現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)帶走的熱量，同時(shí)內(nèi)燃機(jī)的冷卻有了保證。本發(fā)明應(yīng)用所述制冷裝置，廣泛配裝于發(fā)電設(shè)備、機(jī)動(dòng)車輛、機(jī)動(dòng)船舶、機(jī)械設(shè)備等。
文檔編號(hào)F25B15/06GK1501039SQ0214521
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者肖尤明, 趙晴, 徐烈 申請(qǐng)人:肖尤明