專利名稱：帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組如圖1所示，由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器 4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構(gòu)成。 余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4、熱媒水流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，被冷劑泵7從蒸發(fā)器 4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進(jìn)入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，并再次回到蒸發(fā)器4中。對(duì)于這種流程的熱泵機(jī)組，因冷凝器2中的壓力和溫度高于蒸發(fā)器4，冷劑水從冷凝器2進(jìn)入蒸發(fā)器4時(shí)有一部分會(huì)閃發(fā)成冷劑蒸汽，從而失去了從余熱源中提取熱量的能力。由于閃發(fā)的這部分冷劑水汽化時(shí)所吸收的熱量是來自其余冷劑水溫度降低時(shí)釋放出來的熱量，冷凝器2和蒸發(fā)器4中冷劑水的溫差越大，閃發(fā)的冷劑水量占冷劑水總循環(huán)量的比例就越大。如果有辦法降低這個(gè)比例，則相同冷劑水循環(huán)量的情況下就可以讓更多的冷劑水去提取余熱源的熱量，從而在熱泵機(jī)組大小不變，以及消耗相同高溫?zé)嵩吹那闆r下可以從余熱源中提取更多的熱量，提高熱泵機(jī)組的COP ；或者說是，在提取相同余熱源熱量的情況下，可以減少熱泵機(jī)組換熱面積(成本)，減少高溫?zé)嵩吹南摹?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能降低進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑水溫度的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，包括發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器和熱交換器，在所述機(jī)組的冷凝器和蒸發(fā)器之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明通過在機(jī)組的冷凝器和蒸發(fā)器之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)冷劑水過冷換熱器，冷劑水從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器的別的換熱流體進(jìn)行換熱，冷劑水的溫度得到降低。在機(jī)組大小不變、冷劑水循環(huán)量不變、消耗的高溫?zé)嵩戳坎蛔兊那闆r下，增加從余熱源中提取的熱量，從而提升機(jī)組制熱量，以及提升機(jī)組COP。換熱流體獲得熱量后從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)流出。該換熱流體可以根據(jù)需要應(yīng)用在適合的用熱場所。


圖1為以往第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種在單效型機(jī)組上的應(yīng)用實(shí)例圖。圖3為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。圖4為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。圖5為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用溶液來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。圖中附圖標(biāo)記 發(fā)生器1
冷凝器2 吸收器3 蒸發(fā)器4 熱交換器5 溶液泵6 冷劑泵7
冷劑水過冷換熱器8 熱媒水進(jìn)Al、熱媒水出A2; 余熱源進(jìn)Bi、余熱源進(jìn)B2 ； 高溫?zé)嵩催M(jìn)Cl、高溫?zé)嵩催M(jìn)C2 ； 換熱流體進(jìn)Dl、換熱流體進(jìn)D2。
具體實(shí)施例方式圖2所示為本發(fā)明所涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種在單效型機(jī)組上的應(yīng)用實(shí)例圖，該機(jī)組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機(jī)組運(yùn)行時(shí)， 被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進(jìn)入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中，再次加熱熱媒水并冷凝，冷凝后的冷劑水進(jìn)入冷劑水過冷換熱器8中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的另一換熱流體冷卻降溫后回到蒸發(fā)器4 中。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組是一種單效型機(jī)組，其也可以是雙效或多效型機(jī)組，可以是兩級(jí)吸收兩級(jí)發(fā)生型機(jī)組，還可以是二段或多段型機(jī)組。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，熱媒水是先進(jìn)吸收器3， 再進(jìn)冷凝器2 ；其也可以是熱媒水先進(jìn)冷凝器2，再進(jìn)吸收器3 ；或者是熱媒水并聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，流經(jīng)冷劑水過冷換熱器的換熱流體可以是機(jī)組外部的流體，也可以是熱媒水，或者是機(jī)組內(nèi)溫度較低的溴化鋰稀溶液。圖3所示為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。該機(jī)組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，一路熱媒水流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8，與串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2的另一路熱媒水并聯(lián)。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進(jìn)入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀， 被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4 中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的熱媒水冷卻降溫。圖4所示為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。該機(jī)組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水分兩路并聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8和吸收器3，匯總后再串聯(lián)流經(jīng)冷凝器2。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進(jìn)入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器 5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中， 釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的熱媒水冷卻降溫。圖3和圖4所示的用熱媒水來冷卻冷劑水的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，熱媒水可以是分一路流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8，其余并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)吸收器3、冷凝器2，并且流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的一路熱媒水可以直接流出機(jī)組(如圖3所示)，也可以再進(jìn)入吸收器3或冷凝器2 (如圖4所示)；熱媒水也可以是先流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8、吸收器3和冷凝器2 中的任意一個(gè)，再并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)另外兩個(gè)。用外部流體或熱媒水來冷卻冷劑水的本發(fā)明的有益效果為
增加的冷劑水過冷換熱器降低了進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑水溫度，從而在相同冷劑水循環(huán)量的情況下增加了其從余熱源中提取熱量的能力。冷劑水過冷換熱器中換走的熱量是多少， 相同冷劑水循環(huán)量的情況下其從余熱源中能多提取的熱量就是多少。而且由于在相同冷劑水循環(huán)量的情況下，機(jī)組內(nèi)各部件的狀態(tài)沒有變化(蒸發(fā)器按多提取余熱源熱量的比例增加傳熱面積，維持傳熱溫差不變)，因而消耗的高溫?zé)嵩床蛔?，機(jī)組的供熱量增加，COP上升。圖5所示為本發(fā)明涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組的一種用溶液來冷卻冷劑水的應(yīng)用實(shí)例圖。該機(jī)組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、熱交
5換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進(jìn)入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，溴化鋰稀溶液并聯(lián)流經(jīng)熱交換器5和冷劑水過冷換熱器8后進(jìn)入發(fā)生器1中被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器 5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中， 釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的溴化鋰稀溶液冷卻降溫。圖5所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，熱媒水是先進(jìn)吸收器3， 再進(jìn)冷凝器2 ；其也可以是熱媒水先進(jìn)冷凝器2，再進(jìn)吸收器3 ；或者是熱媒水并聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。圖5所示的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，溴化鋰稀溶液是并聯(lián)進(jìn)入熱交換器5和冷劑水過冷換熱器8，也可以溴化鋰稀溶液串聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8 和熱交換器5。用溶液來冷卻冷劑水的本發(fā)明的有益效果為
增加的冷劑水過冷換熱器降低了進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑水溫度，從而在相同冷劑水循環(huán)量的情況下增加了其從余熱源中提取熱量的能力。冷劑水過冷換熱器中換走的熱量是多少， 相同冷劑水循環(huán)量的情況下其從余熱源中能多提取的熱量就是多少。而且由于溴化鋰稀溶液從冷劑水中獲得了熱量，可以減少發(fā)生器中需要的來自高溫?zé)嵩吹臒崃俊Ｔ谙嗤鋭┧h(huán)量的情況下，能增加從低溫?zé)嵩粗刑崛〉臒崃?，同時(shí)減少高溫?zé)嵩礋崃康南?，機(jī)組的 COP上升。
權(quán)利要求
1.一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，包括發(fā)生器(1)、冷凝器(2)、 吸收器(3)、蒸發(fā)器(4)和熱交換器(5)，其特征在于在所述機(jī)組的冷凝器(2)和蒸發(fā)器 (4)之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器(8)，冷劑水從冷劑水過冷換熱器 (8)內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體進(jìn)行換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體是機(jī)組外部的流體，或是熱媒水，或是溴化鋰稀溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于所述別的換熱流體是熱媒水時(shí)，熱媒水是分一路流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)，其余并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)吸收器(3)、冷凝器(2)，并且流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)的一路熱媒水或直接流出機(jī)組，或再進(jìn)入吸收器(3 )或冷凝器(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于所述別的換熱流體是熱媒水時(shí)，熱媒水是先流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)、吸收器(3) 和冷凝器(2)中的任意一個(gè)，再并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)另外兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于所述別的換熱流體是溴化鋰稀溶液時(shí)，溴化鋰稀溶液是并聯(lián)進(jìn)入冷劑水過冷換熱器 (8 )和熱交換器(5 )；或是串聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8 )和熱交換器(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5其中之一所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于所述機(jī)組是單效型機(jī)組，或是雙效或多效型機(jī)組，或是兩級(jí)發(fā)生兩級(jí)吸收型機(jī)組，或是二段或多段型機(jī)組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，包括發(fā)生器(1)、冷凝器(2)、吸收器(3)、蒸發(fā)器(4)和熱交換器(5)，在所述機(jī)組的冷凝器(2)和蒸發(fā)器(4)之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器(8)，冷劑水從冷劑水過冷換熱器(8)內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體進(jìn)行換熱。冷劑水從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器的別的換熱流體進(jìn)行換熱，冷劑水的溫度得到降低。在機(jī)組大小不變、冷劑水循環(huán)量不變、消耗的高溫?zé)嵩戳坎蛔兊那闆r下，增加從余熱源中提取的熱量，從而提升機(jī)組制熱量，以及提升機(jī)組COP。換熱流體獲得熱量后從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)流出。該換熱流體可以根據(jù)需要應(yīng)用在適合的用熱場所。
文檔編號(hào)F25B15/06GK102287959SQ20111017494
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者毛洪財(cái), 賀湘暉 申請(qǐng)人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司