專利名稱：帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溴化鋰吸收式制冷機，尤其是涉及一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機。屬制冷機技術領域。
背景技術：
溴化鋰吸收式制冷機是一種由熱能驅動運行，以水為制冷劑、溴化鋰水溶液為吸收劑，在真空狀態(tài)下制取空氣調節(jié)或工藝用冷水的制冷設備，其驅動熱源可是蒸汽、熱水或燃燒燃料(燃油、燃氣)產生的熱量。以燃燒燃料產生的熱量為驅動熱源的直燃型溴化鋰吸收式制冷機可設計制造成單獨制取冷水的機組，也可設計制造成交替或者同時制取冷水、熱水的機組，因而又相應稱為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組；以蒸汽、熱水為驅動熱源的溴化鋰吸收式制冷機只有制冷功能，因而相應稱為蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組和熱水型溴化鋰吸收式冷水機組。直燃型溴化鋰吸收式制冷機一般都是雙效型機組，熱水型制冷機多為單效機組，而蒸汽型制冷機有雙效型機組，也有單效型機組。
溴化鋰吸收式制冷機制冷運行時，防止其零部件中的冷水或冷劑水因溫度過低而凍結成冰造成故障，尤其是防止蒸發(fā)器換熱管中的冷水結冰凍管，是一項重要的安全運行控制目標。以往的溴化鋰吸收式制冷機防凍技術措施是分別在機組(圖1所示)的蒸發(fā)器10的冷水出口管12上設置冷水出口溫度傳感器11和在蒸發(fā)器的冷劑水液囊13上設置冷劑水溫度傳感器14。機組的控制系統(tǒng)(圖中未示出)通過溫度傳感器適時檢測冷水出口溫度和冷劑水溫度，當冷水出口溫度或冷劑水溫度達到控制程序中設定的相應溫度下限值時，控制系統(tǒng)通過停止冷劑泵15和切斷機組的驅動熱源，使機組停止制冷，阻止冷水出口溫度進一步下降，從而達到防止機組凍管的安全運行控制目的。
溴化鋰吸收式制冷機蒸發(fā)器凍管，是由于在低負荷或冷卻水低溫等情況下，吸收器內的壓力過低，使蒸發(fā)器內的壓力下降到≤4.58mmHg(0℃的水所對應的飽和壓力)，從而使蒸發(fā)器換熱管內的冷水溫度降低到≤℃所致。由于溫度檢測存在滯后性，機組的運行溫度變化存在熱慣性，控制系統(tǒng)執(zhí)行防凍控制程序時，機組的冷水出口溫度往往已經低于設定下限值。控制系統(tǒng)執(zhí)行防凍控制程序后，機組的冷水出口溫度仍然會繼續(xù)下降一定的數(shù)值，即使不繼續(xù)下降也會停留在低于設定下限值的某一溫度值較長時間，而不會在短時間(如1分鐘)內反向上升。因此，以往的防凍技術措施僅對機組冷水出口溫度和冷劑水溫度緩慢下降情況下的安全運行控制有效，而對于機組因負荷快速下降或冷卻水溫度快速大幅度降低等原因導致的冷水出口溫度或冷劑水溫度急劇下降則無能為力，這種情況往往會導致機組發(fā)生凍管故障。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種在任何運行條件下都能防止機組結冰凍管的帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，包括發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器、熱交換器、溶液泵、冷劑泵、控制系統(tǒng)及連接各部件的管路、閥，所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組、蒸汽單效型溴化鋰吸收式冷水機組、熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組，其特點是在發(fā)生器與吸收器或蒸發(fā)器之間設置冷劑蒸汽連通管，連通管上裝有電動閥，構成防凍裝置。電動閥開啟時將發(fā)生器中的冷劑蒸汽按調節(jié)控制要求輸入吸收器或蒸發(fā)器。
在溴化鋰吸收式制冷機中，通過設置防凍裝置，當機組的吸收壓力過低導致冷水出口溫度或冷劑水溫度下降到控制限度值時，啟動防凍裝置，對機組的吸收壓力和蒸發(fā)壓力進行逆向調節(jié)控制，使機組的冷水出口溫度和冷劑水溫度迅速停止下降并回升，從而達到在任何運行條件下都能防止機組結冰凍管的安全運行控制目的。


圖1為以往的溴化鋰吸收式制冷機示意圖。
圖2～8為本實用新型的溴化鋰吸收式制冷機各實施例示意圖。
圖1中，直燃高壓發(fā)生器1-1、燃燒器2、高溫熱交換器3-1、低溫熱交換器3-2、吸收器進液管5、吸收器6、融晶管7、低壓發(fā)生器1-2、冷凝器9、蒸發(fā)器10、冷水出口溫度傳感器11、冷水出口管12、冷劑水液囊13、冷劑水溫度傳感器14、冷劑泵15和溶液泵16。
圖1～10中、A蒸汽切換閥、B溶液切換閥、C冷水進出口、D冷卻水進出口、E排煙口、F蒸汽進口、G凝水出口、H熱水進出口。
具體實施方式
方案一如圖2所示，在由直燃高壓發(fā)生器1-1、燃燒器2、蒸發(fā)器10、吸收器6、低壓發(fā)生器1-2、冷凝器9、高溫熱交換器3-1、低溫熱交換器3-2、溶液泵16、冷劑泵15、融晶管7、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構成的直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組的直燃高壓發(fā)生器1-1與吸收器6之間設置冷劑蒸汽連通管4，連通管4上裝有電磁閥8。機組的防凍裝置由冷劑蒸汽連通管4、電磁閥8和控制系統(tǒng)(圖中未示出)構成。機組正常制冷運行時，電磁閥8處于常閉狀態(tài)。機組制冷負荷較小或冷卻水進水溫度較低時，分布到吸收器6換熱管束上的吸收溶液吸收冷劑蒸汽的能力相對較強，蒸發(fā)器內蒸發(fā)制冷產生的冷劑蒸汽量小于吸收器吸收能力所對應的冷劑蒸汽量，導致吸收器內的壓力(又稱為吸收壓力)下降。由于蒸發(fā)器和吸收器之間有面積較大的蒸汽流通通道，吸收壓力下降會引起蒸發(fā)器內的壓力(又稱為蒸發(fā)壓力)相應下降，蒸發(fā)溫度、冷劑水液囊13內的冷劑水溫度及流經機組冷水出口管12的冷水出口溫度隨之下降。一旦機組的控制系統(tǒng)通過設置在蒸發(fā)器冷劑水液囊13上的冷劑水溫度傳感器14和設置在蒸發(fā)器冷水出口管12上的冷水出口溫度傳感器11檢測到冷劑水溫度或冷水出口溫度下降到設定的防凍管控制上限溫度(如冷劑水溫度3℃、冷水出口溫度4℃)，且冷劑水溫度或冷水出口溫度的下降速率超過設定值(如0.02℃/s)，或者檢測到冷劑水溫度或冷水出口溫度下降到設定的防凍管控制下限溫度(如冷劑水溫度2℃、冷水出口溫度3℃)，控制系統(tǒng)即打開冷劑蒸汽連通管4上的電磁閥8，直燃高壓發(fā)生器內溫度及壓力均很高的冷劑蒸汽在壓差作用下通過冷劑蒸汽連通管進入吸收器，使吸收壓力迅速升高，蒸發(fā)壓力隨之升高，蒸發(fā)溫度、冷劑水溫度及冷水出口溫度迅速停止下降并回升，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。當控制系統(tǒng)檢測到冷劑水溫度和冷水出口溫度均已高于設定的防凍管控制上限溫度時，電磁閥8關閉。
將電磁閥8和冷劑蒸汽連通管4組成的防凍裝置設置在直燃型溴化鋰吸收器冷水、冷熱水機組的低壓發(fā)生器1-2與吸收器6之間(如圖3所示)，機組的控制系統(tǒng)根據(jù)運行控制要求打開電磁閥8，低壓發(fā)生器1-2中溫度及壓力均較高的冷劑蒸汽在壓差作用下通過冷劑蒸汽連通管4進入吸收器6，同樣可有效防止機組發(fā)生凍管危險，其控制調節(jié)過程與圖2所示機組的控制調節(jié)過程相同。
對于圖4所示的蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組，電磁閥8和冷劑蒸汽連通管4組成的防凍裝置設置在蒸汽高壓發(fā)生器1-1與吸收器6之間的連接方式，以及機組的防凍控制調節(jié)過程與圖2所示直燃型機組完全相同。同樣，電磁閥8和冷劑蒸汽連通管4組成的防凍裝置也可設置在蒸汽雙效型溴化鋰吸收器冷水機組的低壓發(fā)生器1-2與吸收器6之間，如圖5。
在蒸汽單效型溴化鋰吸收式冷水機組(圖6所示)和熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組(圖7所示)的發(fā)生器1和吸收器6之間，設置有電磁閥8和冷劑蒸汽連通管4組成的防凍裝置，同樣可有效防止機組發(fā)生凍管危險，其控制調節(jié)過程與圖2所示機組的控制調節(jié)過程相同。
方案二如圖8所示，在由直燃高壓發(fā)生器1-1、燃燒器2、蒸發(fā)器10、吸收器6、低壓發(fā)生器1-2、冷凝器9、高溫熱交換器3-1、低溫熱交換器3-2、溶液泵16、冷劑泵15、融晶管7、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構成的直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組的直燃高壓發(fā)生器1-1與蒸發(fā)器10之間設置冷劑蒸汽連通管4，連通管4上裝有電磁閥8。機組的防凍裝置由冷劑蒸汽連通管4、電磁閥8和控制系統(tǒng)(圖中未示出)構成。機組因制冷負荷較小或冷卻水進水溫度較低等原因導致吸收壓力和蒸發(fā)壓力下降時，蒸發(fā)溫度、冷劑水液囊13內的冷劑水溫度及流經蒸發(fā)器冷水出口管12的冷水出口溫度隨之下降。一旦機組的控制系統(tǒng)通過設置在蒸發(fā)器冷劑水液囊13上的冷劑水溫度傳感器14和設置在蒸發(fā)器冷水出口管12上的冷水出口溫度傳感器11檢測到冷劑水溫度或冷水出口溫度下降到設定的防凍管控制上限溫度，且冷劑水溫度或冷水出口溫度的下降速率超過設定值，或者檢測到冷劑水溫度或冷水出口溫度下降到設定的防凍管控制下限溫度，控制系統(tǒng)即打開冷劑蒸汽連通管4上的電磁閥8，直燃高壓發(fā)生器內溫度及壓力均很高的冷劑蒸汽在壓差作用下通過冷劑蒸汽連通管進入蒸發(fā)器，使蒸發(fā)壓力升高，蒸發(fā)溫度、冷劑水溫度及冷水出口溫度迅速停止下降并回升，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。當控制系統(tǒng)檢測到冷劑水溫度和冷水出口溫度均已高于設定的防凍管控制上限溫度時，電磁閥8關閉。
在直燃型溴化鋰吸收器冷水、冷熱水機組的低壓發(fā)生器與蒸發(fā)器之間、在蒸汽雙效型溴化鋰吸收器冷水機組的高壓發(fā)生器與蒸發(fā)器之間、在蒸汽雙效型溴化鋰吸收器冷水機組低壓發(fā)生器與蒸發(fā)器之間、在蒸汽單效型溴化鋰吸收器冷水機組及熱水單效型溴化鋰吸收器冷水機組的發(fā)生器與蒸發(fā)器之間均可設置同樣的防凍裝置(圖略)。
方案三如圖9所示，該機組只是在圖2所示直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組的吸收器6上增設了吸收壓力傳感器18。機組的防凍裝置由冷劑蒸汽連通管4、電磁閥8、吸收壓力傳感器18和控制系統(tǒng)(圖中未示出)構成。機組正常制冷運行時，電磁閥處于常閉狀態(tài)。機組因制冷負荷較小或冷卻水進水溫度較低等原因導致吸收壓力和蒸發(fā)壓力下降時，蒸發(fā)溫度、冷劑水液囊13內的冷劑水溫度及流經冷水出口管12的冷水出口溫度隨之下降。一旦機組的控制系統(tǒng)通過吸收壓力傳感器檢測到吸收壓力下降到設定的防凍管控制上限壓力(如6.58mmHg)，且吸收壓力下降速率超過設定值(如0.05mmHg/s)，或者檢測到吸收壓力下降到設定的防凍管控制下限壓力(如5.29mmHg)，控制系統(tǒng)即打開冷劑蒸汽連通管上的電磁閥，高壓發(fā)生器內溫度壓力均很高的冷劑蒸汽在壓差作用下通過冷劑蒸汽連通管進入吸收器，使吸收壓力迅速升高，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。當控制系統(tǒng)檢測到吸收壓力已高于設定的防凍管控制上限壓力時，電磁閥關閉。為確保防凍運行控制的有效性，吸收壓力傳感器宜設置在吸收器的低壓區(qū)。如設置在吸收器的高壓區(qū)，因吸收器的低壓區(qū)的壓力已經很低了，會造成壓力檢測失真。
圖3～圖8所示機組的吸收器上同樣可增設吸收壓力傳感器18，機組的控制系統(tǒng)通過檢測吸收壓力信號來對防凍裝置中的電磁閥進行開、關控制，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。
方案四如圖10所示，該機組只是在圖2所示直燃機組的蒸發(fā)器10上增設了蒸發(fā)壓力傳感器19。機組的防凍裝置由冷劑蒸汽連通管4、電磁閥8、蒸發(fā)壓力傳感器19和控制系統(tǒng)(圖中未示出)構成。機組正常制冷運行時，電磁閥處于常閉狀態(tài)。機組因制冷負荷較小或冷卻水進水溫度較低等原因導致吸收壓力和蒸發(fā)壓力下降時，蒸發(fā)溫度、冷劑水液囊13內的冷劑水溫度及流經冷水出口管12的冷水出口溫度隨之下降。一旦機組的控制系統(tǒng)通過蒸發(fā)壓力傳感器19檢測到蒸發(fā)壓力下降到設定的防凍管控制上限壓力(如6.72mmHg)，且蒸發(fā)壓力下降速率超過設定值(如0.05mmHg/s)，或者檢測到蒸發(fā)壓力下降到設定的防凍管控制下限壓力(如5.43mmHg)，控制系統(tǒng)即打開冷劑蒸汽連通管上的電磁閥，高壓發(fā)生器內溫度壓力均很高的冷劑蒸汽在壓差作用下通過冷劑蒸汽連通管進入吸收器，使吸收壓力迅速升高，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。當控制系統(tǒng)檢測到蒸發(fā)壓力已高于設定的防凍管控制上限壓力時，電磁閥關閉。為確保防凍運行控制的有效性，蒸發(fā)壓力傳感器宜設置在蒸發(fā)器的低壓區(qū)。如設置在蒸發(fā)器的高壓區(qū)，因蒸發(fā)器的低壓區(qū)的壓力已經很低了，會造成壓力檢測失真。
同樣，在圖3～圖8的所示機組的蒸發(fā)器上可增設蒸發(fā)壓力傳感器，機組的控制系統(tǒng)通過檢測蒸發(fā)壓力信號來對防凍裝置中的電磁閥進行開、關控制，從而有效防止機組發(fā)生凍管危險。
圖2～圖10所示機組防凍裝置中的電磁閥可用電動調節(jié)閥替代。
權利要求1.一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，包括發(fā)生器(1)、蒸發(fā)器(10)、吸收器(6)、冷凝器(9)、熱交換器(3)、溶液泵(16)、冷劑泵(15)、控制系統(tǒng)及連接各部件的管路、閥，其特征在于在發(fā)生器(1)與吸收器(6)或蒸發(fā)器(10)之間設置冷劑蒸汽連通管(4)，連通管(4)上裝有電動閥(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組的高壓發(fā)生器(1-1)與吸收器(6)之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組的低壓發(fā)生器(1-2)與吸收器(6)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為蒸汽單效型或熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在蒸汽單效型或熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組的發(fā)生器(1)與吸收器(6)之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組的高壓發(fā)生器(1-1)與蒸發(fā)器(10)之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組的低壓發(fā)生器(1-2)與蒸發(fā)器(10)之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于所述的溴化鋰吸收式制冷機為蒸汽單效型或熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組，裝有電動閥(8)的冷劑蒸汽連通管(4)設置在蒸汽單效型或熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組的發(fā)生器(1)與蒸發(fā)器(10)之間。
8.根據(jù)權利要求1～7其中之一所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于吸收器(6)上增設了吸收壓力傳感器(18)。
9.根據(jù)權利要求1～7其中之一所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于蒸發(fā)器(10)上增設了蒸發(fā)壓力傳感器(19)。
10.根據(jù)權利要求1～7其中之一所述的一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，其特征在于電動閥(8)為電磁閥或電動調節(jié)閥。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有發(fā)生器冷劑蒸汽調控防凍裝置的溴化鋰吸收式制冷機，包括發(fā)生器(1)、蒸發(fā)器(10)、吸收器(6)、冷凝器(9)、熱交換器(3)、溶液泵(16)、冷劑泵(15)、控制系統(tǒng)及連接各部件的管路、閥，所述的溴化鋰吸收式制冷機為直燃型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組或蒸汽雙效型溴化鋰吸收式冷水機組、蒸汽單效型溴化鋰吸收式冷水機組、熱水單效型溴化鋰吸收式冷水機組，其特點是在發(fā)生器(1)與吸收器(6)或蒸發(fā)器(10)之間設置冷劑蒸汽連通管(4)，連通管(4)上裝有電動閥(8)，構成防凍裝置。電動閥開啟時將發(fā)生器中的冷劑蒸汽按調節(jié)控制要求輸入吸收器或蒸發(fā)器。使機組的冷水出口溫度和冷劑水溫度迅速停止下降并回升，在任何運行條件下都能防止機組結冰凍管。
文檔編號F25B15/06GK2757043SQ200420054879
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2004年12月31日
發(fā)明者朱宏清, 毛洪財, 張長江 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司