專利名稱：溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷(熱泵)系統(tǒng)，屬于制冷與空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)是液體汽化制冷(熱泵)系統(tǒng)的一種，它和蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)一樣，是利用制冷劑的相變達(dá)到制冷(供熱)目的。吸收器中的濃溶液吸收蒸發(fā)后的冷劑蒸汽后變成稀溶液，再進(jìn)入發(fā)生器，依靠消耗熱能來實(shí)現(xiàn)對稀溶液的再生， 這個過程從本質(zhì)上是利用熱能作功使得冷劑蒸汽從低壓轉(zhuǎn)移到高壓，從而可以替代蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)中的發(fā)生器對于熱源的溫度水平有一定要求，比如單效溴化鋰吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)在制冷時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)/冷凝溫度為 5°C /40°C時(shí)，對驅(qū)動熱源的溫度要求為100°C以上，但當(dāng)熱源溫度達(dá)不到發(fā)生器要求時(shí)(比如只有80°C )，就不能采用單一的熱驅(qū)動方式進(jìn)行制冷。與吸收式制冷系統(tǒng)相比，蒸汽壓縮制冷(熱泵)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡單，是靠消耗電能(或機(jī)械功)使冷劑蒸汽從低壓提升到高壓，在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用，但當(dāng)壓縮比較大時(shí)，存在過熱損失大、容積效率低和壓縮機(jī)出口溫度過高的問題。目前已有一些將吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)與蒸汽壓縮式制冷(熱泵) 系統(tǒng)相結(jié)合的吸收-壓縮式系統(tǒng)，其核心思想可概括為兩個方面一、利用蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)冷劑蒸汽的冷凝熱向吸收式熱泵的發(fā)生器提供熱量，這樣可減小甚至完全不需要對其它高溫?zé)嵩吹男枨?；二、利用蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)的冷凝熱向吸收式熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器提供余熱，這樣可減少甚至完全不需要對其它低溫?zé)嵩吹男枨?。雖然目前的吸收-壓縮式系統(tǒng)具有能自行提供低品位和高品位熱源的優(yōu)點(diǎn)，但仍然不能解決熱能驅(qū)動的吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)中熱源溫度要求較高的問題(其在制冷/熱泵工況下對熱源溫度要求通常為100°C /120°C左右)，同時(shí)也不能避免采用蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)時(shí)可能存在的壓縮比較大的問題。為此，開發(fā)一種對熱源要求較低，又可降低壓縮機(jī)壓縮比的新型吸收-壓縮式制冷系統(tǒng)就顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對熱源溫度要求較低、可降低壓縮機(jī)壓縮比的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，系統(tǒng)采用溴化鋰溶液作為工質(zhì)，系統(tǒng)包括發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、吸收器、溶液回?zé)崞鳌⒗鋭┭h(huán)泵和溶液循環(huán)泵，在蒸發(fā)器的頂部設(shè)有噴淋器I，在吸收器的頂部設(shè)有噴淋器II ；壓縮機(jī)位于蒸發(fā)器和吸收器之間；發(fā)生器的冷劑蒸汽出口與冷凝器的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，冷凝器的液態(tài)冷劑出口通過節(jié)流元件后與蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑出口通過冷劑循環(huán)泵后與噴淋器I相連；蒸發(fā)器的冷劑蒸汽出口通過壓縮機(jī)后與吸收器的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，吸收器的稀溶液出口依次經(jīng)過溶液循環(huán)泵和溶液回?zé)崞骱笈c發(fā)生器的稀溶液進(jìn)口相連；發(fā)生器的濃溶液出口通過溶液回?zé)崞骱笈c噴淋器II相連。作為本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的改進(jìn)蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑出口位于蒸發(fā)器的底部，蒸發(fā)器的冷劑蒸汽出口位于蒸發(fā)器的頂部。作為本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)生器內(nèi)設(shè)有熱源盤管，在熱源盤管的兩端分別設(shè)置熱源進(jìn)口和熱源出口 ；冷凝器內(nèi)設(shè)有冷凝器換熱盤管，在冷凝器換熱盤管的兩端分別設(shè)置冷凝器進(jìn)水口和冷凝器出水口；蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器換熱盤管，在蒸發(fā)器換熱盤管的兩端分別設(shè)置蒸發(fā)器進(jìn)水口和蒸發(fā)器出水口；吸收器內(nèi)設(shè)有吸收器換熱盤管，在吸收器換熱盤管的兩端分別設(shè)置吸收器進(jìn)水口和吸收器出水口。作為本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)冷凝器進(jìn)水口與吸收器出水口相連通。作為本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)還包括換熱器，熱源出口與換熱器相連；在換熱器上分別設(shè)有換熱器進(jìn)水口和換熱器出水 Π ；冷凝器出水口與換熱器進(jìn)水口相連。作為本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)壓縮機(jī)為定頻壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)。本發(fā)明的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，冷凝器、吸收器與外部系統(tǒng)的并聯(lián)連接方式為(如圖1所示)外部冷卻水系統(tǒng) (制冷時(shí))的冷卻水供水分別與冷凝器進(jìn)水口和吸收器進(jìn)水口連接，外部冷卻水系統(tǒng)(制冷時(shí))的冷卻水回水分別與冷凝器出水口和吸收器出水口連接。冷凝器、吸收器與外部系統(tǒng)的一種串聯(lián)連接方式為(如圖2所示)外部冷卻水系統(tǒng)(制冷時(shí))的冷卻水供水或者外部熱水系統(tǒng)(供熱時(shí))熱水回水與吸收器進(jìn)水口連接， 吸收器出水口與冷凝器進(jìn)水口連接，外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水回水或外部熱水系統(tǒng)的熱水供水與冷凝器出水口連接。冷凝器、吸收器與外部系統(tǒng)的另一種串聯(lián)連接方式為(如圖3所示)外部熱水系統(tǒng)(供熱時(shí))的熱水回水與吸收器進(jìn)水口連接，吸收器出水口與冷凝器進(jìn)水口連接，冷凝器出水口與換熱器進(jìn)水口連接，發(fā)生器的熱源出口與換熱器的熱源進(jìn)口連接，外部熱水系統(tǒng)的熱水供水與換熱器的出水口連接。在本發(fā)明中，壓縮機(jī)和發(fā)生器熱源共同承擔(dān)冷劑蒸汽升壓過程所需要的功。在本發(fā)明中，系統(tǒng)內(nèi)充注溴化鋰溶液(溴化鋰溶液的質(zhì)量濃度為45-55%)。當(dāng)系統(tǒng)用于制冷時(shí)，蒸發(fā)器向外部冷水系統(tǒng)輸出低溫冷水(如7°C)，此時(shí)吸收器和冷凝器的進(jìn)、 出水口可并聯(lián)布置，即常溫冷卻水分別引入吸收器和冷凝器(圖1)；也可采用串聯(lián)布置，即將吸收器出水口與冷凝器進(jìn)水口連接，使常溫冷卻水依次經(jīng)過吸收器和冷凝器后從冷凝器出水口排出(圖2)。當(dāng)系統(tǒng)用于供熱時(shí)，吸收器和冷凝器的進(jìn)、出水口采用上述串聯(lián)布置， 即熱水回水依次通過吸收器和冷凝器被加熱(如60°C )，為了進(jìn)一步提高供水溫度，還可將
4冷凝器出水口、發(fā)生器熱源出口與換熱器連接(圖幻，使熱水在換熱器中吸熱后再通過換熱器出水口向外部熱水系統(tǒng)輸出熱水(如80°C )，此時(shí)引入蒸發(fā)器進(jìn)水口的水為較低溫度的余熱水(如30°C 40°C )。系統(tǒng)工作時(shí)，低溫低壓液態(tài)冷劑在蒸發(fā)器中相變吸熱后變成低溫低壓的冷劑蒸汽，并被壓縮機(jī)壓縮成中溫中壓冷劑蒸汽后進(jìn)入吸收器，吸收器中的濃溶液吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，形成稀溶液，之后，稀溶液通過溶液循環(huán)泵及溶液回?zé)崞魃龎骸⑸郎睾筮M(jìn)入發(fā)生器，在發(fā)生器中，從熱源進(jìn)口引入的熱源放熱使得溶液中的冷劑不斷蒸發(fā)成為高溫高壓的冷劑蒸汽，同時(shí)溶液變濃，之后濃溶液又通過發(fā)生器濃溶液出口經(jīng)溶液回?zé)崞鹘禍睾罅魅胛掌髦小Ｔ诎l(fā)生器中形成的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，相變放熱后變成中溫高壓液態(tài)冷劑，又通過節(jié)流元件后變成低溫低壓液態(tài)冷劑并進(jìn)入蒸發(fā)器，從而完成冷劑的整個循環(huán)過程。當(dāng)系統(tǒng)為制冷工況時(shí)，蒸發(fā)器輸出冷量為系統(tǒng)收益，吸收器和冷凝器排熱被常溫冷卻水帶走成為系統(tǒng)損失；當(dāng)系統(tǒng)為供熱模式時(shí)，吸收器和冷凝器輸出的熱量為系統(tǒng)收益，蒸發(fā)器用于吸收低品位余熱。本發(fā)明是在蒸汽壓縮式制冷(熱泵)循環(huán)、吸收式制冷(熱泵)循環(huán)的基礎(chǔ)上提出一種新型的吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷(熱泵)系統(tǒng)，能用于制冷或供熱，本發(fā)明與傳統(tǒng)吸收式、蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能降低對發(fā)生器驅(qū)動熱源溫度的要求。系統(tǒng)將蒸發(fā)器冷劑蒸汽出口與吸收器冷劑蒸汽入口相連，使得對冷劑蒸汽進(jìn)行升壓所需要的功由壓縮機(jī)和發(fā)生器熱源共同承擔(dān)， 因此降低了對發(fā)生器熱源溫度水平的要求，這將更有利于擴(kuò)大對熱源的利用范圍。2、能降低對蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)壓縮比的要求。冷劑蒸汽從低壓到高壓的升壓過程由壓縮機(jī)和發(fā)生器熱源共同承擔(dān)，因此比采用單一的蒸汽壓縮式系統(tǒng)需要的壓縮比更小，這將有利于提高壓縮機(jī)的容積效率。3、能減少制冷時(shí)的過熱損失。吸收式制冷系統(tǒng)中，發(fā)生器的熱源溫度必然高于環(huán)境溫度，使得在其中產(chǎn)生的冷劑蒸汽也具有一定的過熱度，這部分過熱量在冷凝器中由冷卻水帶走并成為損失。本系統(tǒng)由于對發(fā)生器熱源溫度要求較低，因此能相應(yīng)減少制冷時(shí)過熱損失的產(chǎn)生。4、能減少壓縮機(jī)功耗和熱能消耗。由于本系統(tǒng)內(nèi)冷劑蒸汽的升壓過程由壓縮機(jī)和發(fā)生器共同承擔(dān)，因此相比蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)對功耗量的要求更低，當(dāng)熱源較充足時(shí)，本系統(tǒng)可節(jié)約壓縮機(jī)對機(jī)械功(或電能)的消耗。同樣，本系統(tǒng)相比吸收式制冷(熱泵)系統(tǒng)，則可節(jié)約熱能消耗。綜上所述，本發(fā)明的系統(tǒng)通過蒸汽壓縮及吸收式溶液循環(huán)的串聯(lián)升壓作用，將冷劑蒸汽從低壓轉(zhuǎn)移到高壓，完成制冷(熱泵)循環(huán)的關(guān)鍵步驟，該系統(tǒng)結(jié)合了吸收式制冷 (熱泵)系統(tǒng)與蒸汽壓縮式制冷(熱泵)系統(tǒng)的特點(diǎn)，具有低品位熱源利用、余熱利用、壓縮機(jī)功耗小、壓縮比小、可行性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，易于推廣應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的另一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的又一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-圖3中，虛線均代表氣態(tài)路線，實(shí)線均帶動液態(tài)路線。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中，壓縮機(jī)6選用定頻壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)均可。實(shí)施例1、圖1給出了一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷系統(tǒng)，系統(tǒng)由發(fā)生器 1、冷凝器2、節(jié)流元件3、蒸發(fā)器4、壓縮機(jī)6、吸收器7、溶液回?zé)崞?、冷劑循環(huán)泵5和溶液循環(huán)泵8組成，在蒸發(fā)器4的頂部設(shè)有噴淋器I 44，在吸收器7的頂部設(shè)有噴淋器II 74。 壓縮機(jī)6放置在吸收器7之前、蒸發(fā)器4之后。蒸發(fā)器4的液態(tài)冷劑出口位于蒸發(fā)器4的底部，蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽出口位于蒸發(fā)器4的頂部。發(fā)生器1內(nèi)設(shè)有熱源盤管11，在熱源盤管11的兩端分別設(shè)置熱源進(jìn)口 12和熱源出口 13。冷凝器2內(nèi)設(shè)有冷凝器換熱盤管21，在冷凝器換熱盤管21的兩端分別設(shè)置冷凝器進(jìn)水口 22和冷凝器出水口 23。蒸發(fā)器4內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器換熱盤管41，在蒸發(fā)器換熱盤管 41的兩端分別設(shè)置蒸發(fā)器進(jìn)水口 42和蒸發(fā)器出水口 43。吸收器7內(nèi)設(shè)有吸收器換熱盤管 71，在吸收器換熱盤管71的兩端分別設(shè)置吸收器進(jìn)水口 72和吸收器出水口 73。發(fā)生器1的冷劑蒸汽出口與冷凝器2的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，冷凝器2的液態(tài)冷劑出口通過節(jié)流元件3后與蒸發(fā)器4的液態(tài)冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器4的液態(tài)冷劑出口通過冷劑循環(huán)泵5后與噴淋器I 44相連；蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽出口連接壓縮機(jī)6的吸氣口，壓縮機(jī)6的排氣口連接吸收器7的冷劑蒸汽進(jìn)口，吸收器7的稀溶液出口經(jīng)過溶液循環(huán)泵8連接溶液回?zé)崞?的稀溶液進(jìn)口，溶液回?zé)崞?的稀溶液出口連接發(fā)生器1的稀溶液進(jìn)口 ；發(fā)生器1的濃溶液出口連接溶液回?zé)崞?的濃溶液進(jìn)口，溶液回?zé)崞?的濃溶液出口連接噴淋器II 74。在系統(tǒng)內(nèi)充注溴化鋰溶液作為工質(zhì)，該溴化鋰溶液的質(zhì)量濃度為45 55%。溴化鋰溶液只在吸收器7和發(fā)生器1中循環(huán)。吸收器7和冷凝器2的進(jìn)、出水口采用并聯(lián)布置的方式，常溫冷卻水分別引入吸收器7和冷凝器2。具體為外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水供水分別流入冷凝器進(jìn)水口 22和吸收器進(jìn)水口 72，從冷凝器出水口 23和吸收器出水口 73流出的水作為外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水回水。熱源進(jìn)口 12與熱源(例如為80°C)相連通；熱源出口 13與外部加熱系統(tǒng)相連通；蒸發(fā)器進(jìn)水口 42和蒸發(fā)器出水口 43分別與外部冷水系統(tǒng)回水口和外部冷水系統(tǒng)供水口相連通。該溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷系統(tǒng)的工作內(nèi)容具體如下1、低溫低壓液態(tài)冷劑(是指溴化鋰溶液中蒸發(fā)出來的水)在蒸發(fā)器4中相變吸熱后變成低溫低壓的冷劑蒸汽(如5°C )。2、上述冷劑蒸汽從蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽出口流出后進(jìn)入壓縮機(jī)6中，被壓縮成中溫中壓冷劑蒸汽(如40°C )后進(jìn)入吸收器7，吸收器7中的溴化鋰濃溶液吸收上述來自蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽后，形成溴化鋰稀溶液。3、吸收器7中的溴化鋰稀溶液從吸收器7的稀溶液出口流出，在溶液循環(huán)泵8的作用下進(jìn)入溶液回?zé)崞?內(nèi)，溴化鋰稀溶液在溶液回?zé)崞?中升溫后再從發(fā)生器1的稀溶液進(jìn)口進(jìn)入發(fā)生器1內(nèi)。說明溶液循環(huán)泵8將溴化鋰稀溶液的外壓升高。溶液回?zé)崞?以及發(fā)生器1內(nèi)的加熱使得溴化鋰稀溶液的溫度升高，即飽和壓力升高。當(dāng)飽和壓力升高到等于外壓時(shí)，則沸騰，相變換熱產(chǎn)生。由于溶液循環(huán)泵8將溴化鋰稀溶液外壓升高的功耗很小，則升壓過程主要功耗就是發(fā)生器1內(nèi)使溴化鋰稀溶液沸騰蒸發(fā)的那部分加熱量。4、在發(fā)生器1中，從熱源進(jìn)口 12引入的熱源(如80°C )放熱，使得溴化鋰稀溶液中的冷劑(即為水)不斷蒸發(fā)成為高溫高壓的冷劑蒸汽(如70°C )，同時(shí)溴化鋰溶液變濃， 之后溴化鋰濃溶液又通過發(fā)生器1的濃溶液出口經(jīng)溶液回?zé)崞?降溫后流入吸收器7的噴淋器II 74。噴淋器II 74的作用是提高換熱效果，減少充注量，減少靜液高度。5、在發(fā)生器1中形成的冷劑蒸汽(即水蒸汽)從發(fā)生器1的冷劑蒸汽出口流出再經(jīng)過冷凝器2冷劑蒸汽進(jìn)口后進(jìn)入冷凝器2內(nèi)。在冷凝器換熱盤管21中冷卻水的作用下， 冷劑蒸汽相變放熱后變成中溫高壓液態(tài)冷劑(如40°C )，又通過節(jié)流元件3后變成低溫低壓液態(tài)冷劑并進(jìn)入蒸發(fā)器4，從而完成冷劑的整個循環(huán)過程。液態(tài)冷劑(水)從蒸發(fā)器4的液態(tài)冷劑出口經(jīng)冷劑循環(huán)泵5進(jìn)入噴淋器I 44，噴淋器I 44的作用是提高換熱效果，減少充注量，減少靜液高度。6、外部冷水系統(tǒng)的冷水回水(如12°C )從蒸發(fā)器進(jìn)水口 42進(jìn)入蒸發(fā)器換熱盤管 41中，在蒸發(fā)器4內(nèi)向液態(tài)冷劑放熱后，溫度降低(如7°C )，然后從蒸發(fā)器出水口 43排出作為外部冷水系統(tǒng)的冷水供水。外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水供水(如32°C )分別從冷凝器進(jìn)水口 22和吸收器進(jìn)水口 72進(jìn)入，吸收冷凝器4和吸收器7內(nèi)冷劑蒸汽的顯熱放熱和相變放熱后，溫度升高(如 37°C)，再分別從冷凝器出水口 43和吸收器出水口 73排出作為外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水回水。外部冷水系統(tǒng)和外部冷卻水系統(tǒng)是兩個獨(dú)立系統(tǒng)，是構(gòu)建整個空調(diào)系統(tǒng)的兩個主要部分(此為常規(guī)技術(shù))。在本發(fā)明中，由于壓縮機(jī)6只承擔(dān)了冷劑蒸汽升壓過程中的一部分，另一部分由發(fā)生器熱源承擔(dān)，所以壓縮機(jī)6的壓縮比與承擔(dān)全部升壓過程來說會降低。實(shí)施例2、圖2給出了一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷系統(tǒng)；與實(shí)施例1的區(qū)別在于吸收器7和冷凝器2的進(jìn)、出水口串聯(lián)布置，具體為吸收器出水口 73與冷凝器進(jìn)水口 22相連通。因此，外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水供水僅與吸收器進(jìn)水口 72連接，外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水回水僅與冷凝器出水口 23相連。具體工作內(nèi)容與實(shí)施例1的區(qū)別點(diǎn)如下常溫冷卻水依次經(jīng)吸收器進(jìn)水口 72、吸收器換熱盤管71、吸收器出水口 73、冷凝器進(jìn)水口 22和冷凝器換熱盤管21后，最終從冷凝器出水口 23排出進(jìn)入外部冷卻水系統(tǒng)的冷卻水回水管內(nèi)。該設(shè)置相對于實(shí)施例1，具有如下優(yōu)點(diǎn)不存在外部冷卻水系統(tǒng)并聯(lián)引入吸收器和冷凝器時(shí)的流量平衡問題，能自行實(shí)現(xiàn)流量匹配。實(shí)施例3、圖2給出了一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓熱泵系統(tǒng)；其結(jié)構(gòu)完全同實(shí)施例2。但是實(shí)際使用時(shí)外部熱水系統(tǒng)的熱水回水(如50°C )從吸收器進(jìn)水口 73流入，冷凝器出水口 23 排出的水作為外部熱水系統(tǒng)的熱水供水(如60°C )。熱源進(jìn)口 12與熱源(例如為100°C )相連通；熱源出口 13與外部加熱系統(tǒng)相連通；蒸發(fā)器進(jìn)水口 42和蒸發(fā)器出水口 43分別與外部余熱系統(tǒng)的供水和回水管路相連
ο具體工作內(nèi)容如下1、低溫低壓液態(tài)冷劑(是指溴化鋰溶液中蒸發(fā)出來的水)在蒸發(fā)器4中相變吸熱后變成低溫低壓的冷劑蒸汽(如30°C )。蒸發(fā)器4的作用是吸收低品位余熱。2、上述冷劑蒸汽從蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽出口流出后進(jìn)入壓縮機(jī)6中，被壓縮成中溫中壓冷劑蒸汽(如80°C )后進(jìn)入吸收器7，吸收器7中的溴化鋰濃溶液吸收上述來自蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽(即水蒸汽)后，形成溴化鋰稀溶液；同時(shí)釋放冷凝熱(如60°C )。3、吸收器7中的溴化鋰稀溶液從吸收器7的稀溶液出口流出，在溶液循環(huán)泵8的作用下進(jìn)入溶液回?zé)崞?內(nèi)，溴化鋰稀溶液在溶液回?zé)崞?中升溫后從發(fā)生器1的稀溶液進(jìn)口進(jìn)入發(fā)生器1內(nèi)。4、在發(fā)生器1中，從熱源進(jìn)口 12引入的熱源(如100°C)放熱，使得溴化鋰稀溶液中的冷劑不斷蒸發(fā)成為高溫高壓的冷劑蒸汽(如90°C )，同時(shí)溴化鋰溶液變濃，之后溴化鋰濃溶液又通過發(fā)生器1的濃溶液出口經(jīng)溶液回?zé)崞?降溫后流入吸收器7的噴淋器1174。5、在發(fā)生器1中形成的冷劑蒸汽從發(fā)生器1的冷劑蒸汽出口流出再經(jīng)過冷凝器2 冷劑蒸汽進(jìn)口后進(jìn)入冷凝器2內(nèi)。與冷凝器換熱盤管21中的被加熱水進(jìn)行熱交換，冷劑蒸汽相變放熱后變成中溫高壓液態(tài)冷劑(如65°C )，又通過節(jié)流元件3后變成低溫低壓液態(tài)冷劑并進(jìn)入蒸發(fā)器4，從而完成冷劑的整個循環(huán)過程。液態(tài)冷劑(水)從蒸發(fā)器4的液態(tài)冷劑出口經(jīng)冷劑循環(huán)泵5進(jìn)入噴淋器I 44中。6、外部熱水系統(tǒng)的熱水回水(如50°C )從吸收器進(jìn)水口 72進(jìn)入吸收器水流盤管 71內(nèi)，吸收了吸收器7所釋放的冷凝熱后，溫度升高(如55°C )，再由吸收器進(jìn)水口 72和冷凝器進(jìn)水口 22進(jìn)入冷凝器水流盤管21內(nèi)，吸收冷凝器2所釋放的冷凝熱后，溫度升高(如 600C )，最后從冷凝器出水口 23排出作為外部熱水系統(tǒng)的熱水供水。外部余熱系統(tǒng)的余熱供水(如37°C)從蒸發(fā)器進(jìn)水口 42進(jìn)入蒸發(fā)器水流盤管41， 在蒸發(fā)器4內(nèi)向液態(tài)冷劑放熱后，溫度降低(如32°C )，從蒸發(fā)器出水口 42排出作為外部余熱系統(tǒng)的余熱回水。在本發(fā)明中，升壓過程是由壓縮機(jī)6和溶液系統(tǒng)共同完成的，若單采用溶液系統(tǒng)， 靠加熱驅(qū)動，則熱源溫度比本發(fā)明要高約20°C。同理，由于升壓過程是由壓縮機(jī)6和溶液系統(tǒng)共同完成的，若冷劑是水且單靠壓縮機(jī)6升壓的情況下，壓縮機(jī)的壓縮比為5，而采用本發(fā)明后，壓縮機(jī)壓縮比為2，同時(shí)排氣溫度從180°C下降到80°C。從而體現(xiàn)了本發(fā)明的對熱源要求較低、可降低壓縮機(jī)壓縮比的特性。實(shí)施例4、一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓熱泵系統(tǒng)，如圖3所示；其與實(shí)施例3 的區(qū)別點(diǎn)在于系統(tǒng)還包括換熱器10，在換熱器10上分別設(shè)有換熱器進(jìn)水口 101、換熱器出水口102和換熱器熱源出口 103 ；發(fā)生器1上的熱源出口 13通過換熱器10與換熱器熱源出口 103相連通；換熱器進(jìn)水口 101通過換熱器10與換熱器出水口 102相連通。冷凝器出水口 23與換熱器進(jìn)水口 101相連。外部熱水系統(tǒng)的熱水回水(如50°C )從吸收器進(jìn)水口 73流入，從換熱器出水口 102排出的水作為外部熱水系統(tǒng)的熱水供水(如80°C )。具體工作內(nèi)容與實(shí)施例3的區(qū)別點(diǎn)如下工作時(shí)，從冷凝器出水口 23排出的水(如60°C)，再通過換熱器進(jìn)水口 101進(jìn)入換熱器10內(nèi)，繼續(xù)吸熱升溫(如80°C)，最后從換熱器出水口 102排出作為外部熱水系統(tǒng)的熱水供水。熱源(如100°C )從熱源進(jìn)口 12進(jìn)入熱源盤管11后，向發(fā)生器1釋放熱量、溫度降低后再進(jìn)入換熱器10中繼續(xù)放熱、溫度進(jìn)一步降低，最終從換熱器熱源出口 103排出本發(fā)明的系統(tǒng)。實(shí)施例4可獲得比實(shí)施例3更高溫度的熱水，且加強(qiáng)了對熱源(如100°C )的梯級利用，其余實(shí)施方式則與實(shí)施例3完全相同。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)采用溴化鋰溶液作為工質(zhì)，所述系統(tǒng)包括發(fā)生器(1)、冷凝器O)、節(jié)流元件(3)、蒸發(fā)器0)、壓縮機(jī)(6)、吸收器(7)、溶液回?zé)崞?9)、冷劑循環(huán)泵( 和溶液循環(huán)泵(8)，在蒸發(fā)器的頂部設(shè)有噴淋器I (44)，在吸收器(7)的頂部設(shè)有噴淋器II (74)；所述壓縮機(jī)(6)位于蒸發(fā)器(4)和吸收器(7)之間；所述發(fā)生器(1)的冷劑蒸汽出口與冷凝器O)的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，冷凝器O)的液態(tài)冷劑出口通過節(jié)流元件C3)后與蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑出口通過冷劑循環(huán)泵( 后與噴淋器K44)相連；蒸發(fā)器的冷劑蒸汽出口通過壓縮機(jī)(6)后與吸收器(7)的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，吸收器(7)的稀溶液出口依次經(jīng)過溶液循環(huán)泵⑶和溶液回?zé)崞?9)后與發(fā)生器(1)的稀溶液進(jìn)口相連；發(fā)生器(1)的濃溶液出口通過溶液回?zé)崞?9)后與噴淋器II (74)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是 蒸發(fā)器的液態(tài)冷劑出口位于蒸發(fā)器的底部，蒸發(fā)器的冷劑蒸汽出口位于蒸發(fā)器(4)的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是所述發(fā)生器(1)內(nèi)設(shè)有熱源盤管(11)，在熱源盤管(11)的兩端分別設(shè)置熱源進(jìn)口(12)和熱源出口 (13)；所述冷凝器( 內(nèi)設(shè)有冷凝器換熱盤管(21)，在冷凝器換熱盤管的兩端分別設(shè)置冷凝器進(jìn)水口 0 和冷凝器出水口 03)；所述蒸發(fā)器(4)內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器換熱盤管(41)，在蒸發(fā)器換熱盤管的兩端分別設(shè)置蒸發(fā)器進(jìn)水口 0 和蒸發(fā)器出水口 G3)；所述吸收器(7)內(nèi)設(shè)有吸收器換熱盤管(71)，在吸收器換熱盤管(71)的兩端分別設(shè)置吸收器進(jìn)水口(72)和吸收器出水口(73)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是 所述冷凝器進(jìn)水口 0 與吸收器出水口(7 相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是 所述系統(tǒng)還包括換熱器(10)，熱源出口(1 與換熱器(10)相連；在所述換熱器(10)上分別設(shè)有換熱器進(jìn)水口(101)和換熱器出水口(102)；所述冷凝器出水口與換熱器進(jìn)水口(101)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，其特征是所述壓縮機(jī)(6)為定頻壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溴化鋰吸收-壓縮式串聯(lián)升壓制冷/熱泵系統(tǒng)，發(fā)生器(1)的冷劑蒸汽出口與冷凝器(2)的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，冷凝器(2)的液態(tài)冷劑出口通過節(jié)流元件(3)后與蒸發(fā)器(4)的液態(tài)冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器(4)的液態(tài)冷劑出口通過冷劑循環(huán)泵(5)后與噴淋器I(44)相連；蒸發(fā)器(4)的冷劑蒸汽出口通過壓縮機(jī)(6)后與吸收器(7)的冷劑蒸汽進(jìn)口相連，吸收器(7)的稀溶液出口依次經(jīng)過溶液循環(huán)泵(8)和溶液回?zé)崞?9)后與發(fā)生器(1)的稀溶液進(jìn)口相連；發(fā)生器(1)的濃溶液出口通過溶液回?zé)崞?9)后與噴淋器II(74)相連。本發(fā)明的系統(tǒng)具有對熱源溫度要求較低、可降低壓縮機(jī)壓縮比等特性。
文檔編號F25B41/00GK102230686SQ201110156829
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月12日
發(fā)明者王厲, 駱菁菁 申請人:浙江理工大學(xué)