專利名稱：利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，特別是一種雙發(fā)生器型余熱吸收式制冷裝置，屬于空調(diào)制冷采暖等技術(shù)領(lǐng)域。
對(duì)于溴化鋰吸收式制冷裝置，來(lái)自溶液換熱器的溴化鋰稀溶液分別通過(guò)截止閥和調(diào)壓閥后進(jìn)入冷卻液發(fā)生器和尾氣發(fā)生器，其中截止閥進(jìn)行流量分配，調(diào)壓閥調(diào)節(jié)壓力，在冷卻液發(fā)生器中的溴化鋰溶液被內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液加熱，在尾氣發(fā)生器中的溴化鋰被內(nèi)燃機(jī)的尾氣加熱，冷卻液發(fā)生器和尾氣發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽分別通過(guò)截止閥流出，進(jìn)入冷凝器，冷卻液發(fā)生器和尾氣發(fā)生器中的濃溴化鋰溶液分別通過(guò)截止閥流出，進(jìn)入溶液換熱器。
對(duì)于氨吸收式制冷裝置，來(lái)自精餾塔的氨水溶液分別通過(guò)截止閥和調(diào)壓閥后進(jìn)入冷卻液發(fā)生器和尾氣發(fā)生器，其中截止閥進(jìn)行流量分配，調(diào)壓閥調(diào)節(jié)壓力，在冷卻液發(fā)生器中的溴化鋰溶液被內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液加熱，在尾氣發(fā)生器中的溴化鋰被內(nèi)燃機(jī)的尾氣加熱，冷卻液發(fā)生器和尾氣發(fā)生器中的稀氨水溶液分別通過(guò)截止閥流出，進(jìn)入溶液換熱器。
從以上的分析可知利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，采用內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻液加熱冷卻液發(fā)生器中溴化鋰溶液或者氨水溶液，采用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱加熱尾氣發(fā)生器的溴化鋰溶液或者氨水溶液，使內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)帶走的余熱和尾氣帶走的余熱都得到利用。
本發(fā)明提出的上述內(nèi)燃機(jī)余熱制冷裝置作為空調(diào)或者冷凍裝置廣泛應(yīng)用，譬如配裝于發(fā)電設(shè)備；或者配裝于機(jī)動(dòng)車輛，譬如汽車、冷藏車、卡車、坦克、裝甲車、鐵路牽引機(jī)車、軌道車；或者配裝于機(jī)動(dòng)船舶，譬如輪船、油輪、漁輪、艦艇、潛艇；或者配裝于機(jī)械設(shè)備，譬如挖掘機(jī)、推土機(jī)、鋪路機(jī)、鋪管機(jī)等。
本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)余熱利用裝置相比，直接將內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻液充入冷卻液發(fā)生器以加熱流經(jīng)其中的溴化鋰溶液或者氨水溶液，同時(shí)使內(nèi)燃機(jī)的冷卻得到充分保證，于是現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)中的散熱器不用了；采用了內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱加熱尾氣發(fā)生器的溴化鋰溶液或者氨水溶液，不但利用了內(nèi)燃機(jī)冷卻水系統(tǒng)帶走的余熱，而且利用了內(nèi)燃機(jī)尾氣帶走的余熱。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。
圖中1、溶液泵，2、溶液換熱器，3、截止閥，4、冷卻液發(fā)生器，5、調(diào)壓閥，6、截止閥，7、截止閥，8、尾氣發(fā)生器，9、截止閥，10、調(diào)壓閥，11、截止閥，12、截止閥，13、冷凝器，14、截止閥，15、節(jié)流閥，16、截止閥，17、蒸發(fā)器，18、吸收器；19、精餾塔，20、回流冷凝器，21、冷卻水出口管，22、過(guò)冷器，23、冷卻水進(jìn)口管。
該制冷裝置工作時(shí)，從吸收器18流出的稀溶液，經(jīng)溶液泵1升壓流經(jīng)溶液換熱器2通過(guò)截止閥6和截止閥9進(jìn)行流量分配，然后分別通過(guò)調(diào)壓閥5和調(diào)壓閥10調(diào)節(jié)壓力，最后分別進(jìn)入冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8，在冷卻液發(fā)生器4中的溴化鋰溶液被內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液加熱，在尾氣發(fā)生器8中的溴化鋰溶液被內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)的尾氣加熱，冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8中產(chǎn)生的冷劑蒸汽分別通過(guò)截止閥7和截止閥11流出，冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8中的濃溴化鋰溶液分別通過(guò)截止閥3和截止閥16流出。稀溶液在溶液換熱器2中被來(lái)自冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8的濃溶液加熱，再在冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8中分別被汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻液和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣余熱加熱，濃縮成濃溶液。從冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8流出的濃溶液，經(jīng)溶液換熱器2進(jìn)入吸收器18。濃溶液在溶液換熱器2中向來(lái)自吸收器18的稀溶液放熱，再在吸收器18中吸收來(lái)自蒸發(fā)器17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。在冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8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15節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器17。冷劑水在蒸發(fā)器17中蒸發(fā)，同時(shí)吸收汽車車室內(nèi)的熱量，使之降溫而產(chǎn)生制冷效果。在蒸發(fā)器17中產(chǎn)生的冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器18，完成了單效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的制冷劑回路，達(dá)到了汽車制冷的要求。當(dāng)從冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8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14后進(jìn)入蒸發(fā)器17，在蒸發(fā)器17里放熱被冷卻，同時(shí)釋放出熱以加熱汽車車室內(nèi)的空氣，使之升溫而產(chǎn)生加熱效果。在蒸發(fā)器17中產(chǎn)生的冷劑水，進(jìn)入吸收器18，完成了單效溴化鋰吸收式采暖循環(huán)的制冷劑回路，達(dá)到了汽車采暖的要求。調(diào)節(jié)截止閥12和截止閥14各自開(kāi)度的大小，可實(shí)現(xiàn)汽車在夏天制冷、冬天采暖以及既不制冷又不采暖的要求。
本實(shí)施例的效果是，利用內(nèi)燃機(jī)余熱的溴化鋰吸收式制冷裝置系統(tǒng)不但實(shí)現(xiàn)了汽車空調(diào)制冷、采暖的目的，而且冷卻液發(fā)生器4完全可以代替現(xiàn)有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)中的散熱器，使整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，緊湊。
實(shí)施例2如圖2所示，一種利用內(nèi)燃機(jī)余熱的氨吸收式制冷裝置，以氨為制冷劑，以氨水溶液為吸收劑，主要包括吸收器18、溶液換熱器2、冷凝器13、蒸發(fā)器17、溶液泵1、精餾塔19、回流冷凝器20、冷卻液發(fā)生器4、尾氣發(fā)生器8等，其中冷卻液發(fā)生器4是由內(nèi)燃機(jī)冷卻液作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)；尾氣發(fā)生器8是由內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)。吸收器18的殼程出口通過(guò)接管與溶液泵1的進(jìn)口相連。溶液泵1的出口通過(guò)接管與溶液換熱器2的管程的進(jìn)口連接。溶液換熱器2的管程出口通過(guò)接管與精餾塔19的左側(cè)進(jìn)口管相連。精餾塔19下部出口管分別與截止閥6和截止閥9的一端連接，截止閥6的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥5的一端連接。調(diào)壓閥5的另一端通過(guò)接管與冷卻液發(fā)生器4的上部管口連接。截止閥9的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥10的一端連接。調(diào)壓閥10的另一端通過(guò)接管與尾氣發(fā)生器8上部管口連接。冷卻液發(fā)生器4的下部出口管通過(guò)接管與截止閥3的一端連接。尾氣發(fā)生器8下部出口通過(guò)接管與截止閥16的一端連接，截止閥16的另一端通過(guò)接管與截止閥3的另一端連接，然后通過(guò)接管與溶液換熱器2的殼程進(jìn)口相連。溶液換熱器2的殼程出口通過(guò)接管與吸收器18的左側(cè)進(jìn)口相連。精餾塔19上部左側(cè)出口管通過(guò)接管與回流冷凝器20的下部左側(cè)進(jìn)口管相連?；亓骼淠?0的下部右側(cè)出口管通過(guò)接管與精餾塔19上部右側(cè)的進(jìn)口管連接。回流冷凝器20的上部出口管通過(guò)接管與冷凝器13的殼程進(jìn)口連接。冷凝器13的殼程出口通過(guò)接管與節(jié)流閥15的進(jìn)口連接。節(jié)流閥15的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器22的管程進(jìn)口連接。過(guò)冷器22的管程出口通過(guò)接管與蒸發(fā)器17的進(jìn)口連接。蒸發(fā)器17的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器22的殼程進(jìn)口連接。過(guò)冷器22的殼程出口通過(guò)接管連在吸收器18的殼程進(jìn)口管上。冷卻水進(jìn)口管23與吸收器18的管程進(jìn)口相連。吸收器18的管程出口與冷凝器13的管程進(jìn)口相連。冷凝器13的管程出口與冷卻水出口管21相連。
該裝置工作時(shí)，從吸收器18流出的氨水濃溶液，經(jīng)溶液泵1升壓流經(jīng)溶液換熱器2吸收從冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8回流的稀氨水溶液的熱后進(jìn)入精餾塔19，并分別通過(guò)截止閥6和截止閥9進(jìn)行流量分配，然后分別通過(guò)調(diào)壓閥5和調(diào)壓閥10調(diào)節(jié)壓力，最后分別進(jìn)入冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8，在冷卻液發(fā)生器4中的氨水溶液被內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中冷卻液加熱，在尾氣發(fā)生器8中的氨水溶液被內(nèi)燃機(jī)的尾氣加熱，冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8中的稀氨水溶液分別通過(guò)截止閥3和截止閥16流出。在冷卻液發(fā)生器4中吸收來(lái)自內(nèi)燃機(jī)冷卻液的散熱，在尾氣發(fā)生器8中吸收來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的尾氣余熱，產(chǎn)生氨蒸汽，氨蒸汽上升進(jìn)入精餾塔19的上部和回流冷凝器20，與下降的回流冷凝液進(jìn)行換熱。從冷卻液發(fā)生器4和尾氣發(fā)生器8流出的稀氨水溶液，經(jīng)溶液換熱器2進(jìn)入吸收器18。稀氨水溶液在溶液換熱器2中向來(lái)自吸收器18的濃氨水溶液放熱，再在吸收器18中吸收來(lái)自過(guò)冷器22的氨蒸氣，同時(shí)，向冷卻水放出溶液的吸收熱。這樣，完成了氨吸收式循環(huán)的溶液回路。從回流冷凝器20出來(lái)的氨蒸汽，流入冷凝器13，在其中向冷卻水放熱，冷凝成氨液。從冷凝器13流出的氨液，經(jīng)節(jié)流閥15節(jié)流后進(jìn)入過(guò)冷器22，在過(guò)冷器22中進(jìn)一步被來(lái)自蒸發(fā)器17的氨蒸氣冷卻。從過(guò)冷器22中流出的氨液進(jìn)入蒸發(fā)器17，氨液在蒸發(fā)器17中蒸發(fā)，產(chǎn)生氨蒸氣，氨蒸氣流經(jīng)過(guò)冷器22冷卻來(lái)自節(jié)流閥15的氨液后進(jìn)入吸收器18，完成了該裝置的制冷劑回路。
本實(shí)施例的效果是，利用內(nèi)燃機(jī)余熱的氨吸收式制冷裝置，為人們提供制冷、采暖及生活用熱水；此裝置又可以作為第一類吸收式熱泵，用于采暖。
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
1.一種利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，主要包括吸收器(18)、溶液換熱器(2)、冷凝器(13)、蒸發(fā)器(17)、溶液泵(1)、兩個(gè)發(fā)生器，其特征在于兩個(gè)發(fā)生器是并聯(lián)的，一個(gè)發(fā)生器是由內(nèi)燃機(jī)冷卻液作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)的冷卻液發(fā)生器(4)，另一個(gè)發(fā)生器是由內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)的尾氣發(fā)生器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，其特征在于以水為制冷劑以溴化鋰溶液為吸收劑，吸收器(18)的出口通過(guò)接管與溶液泵(1)的進(jìn)口連接，溶液泵(1)的出口通過(guò)接管與溶液換熱器(2)的管程的進(jìn)口連接，溶液換熱器(2)的管程出口通過(guò)接管分別與截止閥(6)和截止閥(9)的一端相連，截止閥(6)的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥(5)的一端連接，調(diào)壓閥(5)的另一端通過(guò)接管與冷卻液發(fā)生器(4)的上部左側(cè)接管相連，冷卻液發(fā)生器(4)上部右側(cè)出口通過(guò)接管與截止閥(7)的一端連接，截止閥(9)的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥(10)的一端連接，調(diào)壓閥(10)的另一端通過(guò)接管與尾氣發(fā)生器(8)上部左側(cè)進(jìn)口管連接，尾氣發(fā)生器(8)上部右側(cè)出口管通過(guò)接管與截止閥(11)的一端連接，截止閥(11)的另一端通過(guò)接管與截止閥(7)的另一端相連，冷卻液發(fā)生器(4)的下部出口管通過(guò)接管與截止閥(3)的一端連接，尾氣發(fā)生器(8)下部出口通過(guò)接管與截止閥(16)的一端連接，截止閥(16)的另一端通過(guò)接管與截止閥(3)的另一端連接，然后通過(guò)接管與溶液換熱器(2)的殼程進(jìn)口相連，溶液換熱器(2)的殼程出口通過(guò)接管與吸收器(18)的進(jìn)口相連，截止閥(7)和截止閥(11)的連接管通過(guò)接管分別與截止閥(12)和截止閥(14)的一端連接，截止閥(12)的另一端通過(guò)接管與冷凝器(13)的進(jìn)口連接，截止閥(14)的另一端連在蒸發(fā)器(17)與節(jié)流閥(15)之間的接管上，冷凝器(13)的出口通過(guò)接管與節(jié)流閥(15)的進(jìn)口連接，節(jié)流閥(15)的出口通過(guò)接管與蒸發(fā)器(17)的進(jìn)口連接，蒸發(fā)器(17)的出口通過(guò)接管連在溶液換熱器(2)與吸收器(18)之間的接管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，其特征在于還包括精流塔(19)、回流冷凝器(20)、過(guò)冷器(22)，以氨為制冷劑以氨水溶液為吸收劑，吸收器(18)的殼程出口通過(guò)接管與溶液泵(1)的進(jìn)口相連，溶液泵(1)的出口通過(guò)接管與溶液換熱器(2)的管程的進(jìn)口連接，溶液換熱器(2)的管程出口通過(guò)接管與精餾塔(19)的左側(cè)進(jìn)口管相連，精餾塔(19)下部出口管分別與截止閥(6)和截止閥(9)的一端連接，截止閥(6)的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥(5)的一端連接，調(diào)壓閥(5)的另一端通過(guò)接管與冷卻液發(fā)生器(4)的上部管口連接，截止閥(9)的另一端通過(guò)接管與調(diào)壓閥(10)的一端連接，調(diào)壓閥(10)的另一端通過(guò)接管與尾氣發(fā)生器(8)上部管口連接，冷卻液發(fā)生器(4)的下部出口管通過(guò)接管與截止閥(3)的一端連接，尾氣發(fā)生器(8)下部出口通過(guò)接管與截止閥(16)的一端連接，截止閥(16)的另一端通過(guò)接管與截止閥(3)的另一端連接，然后通過(guò)接管與溶液換熱器(2)的殼程進(jìn)口相連，溶液換熱器(2)的殼程出口通過(guò)接管與吸收器(18)的左側(cè)進(jìn)口相連，精餾塔(19)上部左側(cè)出口管通過(guò)接管與回流冷凝器(20)的下部左側(cè)進(jìn)口管相連，回流冷凝器(20)的下部右側(cè)出口管通過(guò)接管與精餾塔(19)上部右側(cè)的進(jìn)口管連接，回流冷凝器(20)的上部出口管通過(guò)接管與冷凝器(13)的殼程進(jìn)口連接，冷凝器(13)的殼程出口通過(guò)接管與節(jié)流閥(15)的進(jìn)口連接，節(jié)流閥(15)的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器(22)的管程進(jìn)口連接，過(guò)冷器(22)的管程出口通過(guò)接管與蒸發(fā)器(17)的進(jìn)口連接，蒸發(fā)器(17)的出口通過(guò)接管與過(guò)冷器(22)的殼程進(jìn)口連接，過(guò)冷器(22)的殼程出口通過(guò)接管連在吸收器(18)的殼程進(jìn)口管上，冷卻水進(jìn)口管(23)與吸收器(18)的管程進(jìn)口相連，吸收器(18)的管程出口與冷凝器(13)的管程進(jìn)口相連，冷凝器(13)的管程出口與冷卻水出口管(21)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是利用內(nèi)燃機(jī)余熱的吸收式制冷裝置，特別是一種雙發(fā)生器型余熱吸收式制冷裝置，屬于空調(diào)制冷采暖等技術(shù)領(lǐng)域。該制冷裝置以水為制冷劑，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，主要包括吸收器、溶液換熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、溶液泵、兩個(gè)并聯(lián)的發(fā)生器，一個(gè)發(fā)生器是由內(nèi)燃機(jī)冷卻液作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)的冷卻液發(fā)生器；另一個(gè)發(fā)生器是由內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱作為加熱熱源來(lái)驅(qū)動(dòng)的尾氣發(fā)生器。
文檔編號(hào)F25B27/02GK1415922SQ02151280
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者肖尤明, 徐烈 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)