專利名稱：低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種吸收式制冷裝置，尤其涉及ー種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類已面臨著日益嚴(yán)重的全球氣候變暖和化石能源枯竭的威脅，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已越來越受人們的重視。太陽能、地?zé)岷庭I(yè)廢熱等低品位能源的利用已被人們所關(guān)注，氨水吸收式制冷機(jī)可直接利用低品位熱源驅(qū)動，吸收エ質(zhì)對以氨水為吸收劑、氨為制冷劑，氨蒸發(fā)溫度范圍寬，適用于空調(diào)和制冷場合，氨也是對環(huán)境友好的優(yōu)良的自然エ質(zhì)，因此，氨水，吸收式制冷機(jī)在エ業(yè)、商業(yè)和民用的制冷與空調(diào)領(lǐng)域 得到廣泛應(yīng)用。然而，吸收制冷機(jī)卻存在體積較大、材料用量多等缺點，這樣不但給機(jī)組小型化帶來困難，同時也使機(jī)組制造成本較高。吸收器體積過大是造成機(jī)組體積較大的主要原因，通常，吸收器換熱面積占整個機(jī)組總換熱面積可達(dá)40%以上。吸收器的吸收效果和換熱性能是機(jī)組能效比的主要影響因素。吸收器作用是排除制冷劑在吸收過程中所釋放的吸收熱以及濃溶液從發(fā)生器所帯來的部分熱負(fù)荷。目前最常用的吸收器是降膜吸收器，其特點在于溶液在吸收蒸汽過程中同時通過冷卻介質(zhì)排除吸收熱，溶液溫度變化較小，吸收過程傳熱和傳質(zhì)同時伴隨發(fā)生的，管內(nèi)氨水吸收過程和管外傳熱強化是相互矛盾的，吸收過程中傳熱過程和傳質(zhì)過程難以同時強化，因此傳熱面積較大，而傳質(zhì)過程傳質(zhì)面積也増大，從而需要較大體積的吸收器。此外，單級氨水吸收制冷系統(tǒng)中，采用水冷方式精餾柱增加系統(tǒng)復(fù)雜性，給氨水吸收式制冷機(jī)的風(fēng)冷化增加難度。公開號CN1595016的中國專利說明書公開了小型節(jié)能風(fēng)冷絕熱吸收燃?xì)饪照{(diào)裝置，該裝置含有ー種絕熱吸收器，其特點溶液吸收制冷劑蒸汽過程在絕熱吸收器中進(jìn)行，吸收熱排除過程在溶液冷卻器中進(jìn)行，實現(xiàn)吸收傳質(zhì)與吸收傳熱過程分開強化，從而有助于縮小吸收器體積，但需要増加一臺溶液泵設(shè)備，引起初投資和耗電量増加。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供ー種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因需要増加一臺溶液泵設(shè)備而引起的制冷系統(tǒng)的初投資高和耗電量増加的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案ー種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，包括發(fā)生器，發(fā)生器內(nèi)于其加熱器的上方設(shè)置有精餾換熱管，發(fā)生器的蒸汽出口與冷凝器的制冷劑進(jìn)ロ相連，冷凝器的制冷劑出口經(jīng)節(jié)流閥與蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)ロ相連，蒸發(fā)器的制冷劑出口與吸收器的蒸汽進(jìn)ロ相連，吸收器的溶液出口分為兩路，其中一路經(jīng)精餾換熱管與噴射器的被引射流體進(jìn)ロ相連，另一路經(jīng)溶液泵后分為兩支，其中一支與發(fā)生器的溶液進(jìn)ロ相連，另ー支經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥與噴射器的工作流體進(jìn)ロ相連，發(fā)生器的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥的出口匯合后與噴射器的工作流體進(jìn)ロ相連，噴射器的出口經(jīng)溶液冷卻器與吸收器的溶液進(jìn)ロ相連，吸收器的底部設(shè)置有超聲波裝置。溶液泵出口處與發(fā)生器的溶液進(jìn)ロ相連的ー支上以及發(fā)生器的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥的出口匯合前的管路上串設(shè)有溶液熱交換器，溶液熱交換器的高溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與發(fā)生器的溶液出口和噴射器的工作流體進(jìn)ロ相連，溶液熱交換器的低溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與發(fā)生器的溶液進(jìn)口和溶液泵的出口相連。所述冷凝器的制冷劑出口與節(jié)流閥的進(jìn)ロ之間和蒸發(fā)器的制冷劑出口與吸收器的蒸汽進(jìn)ロ之間設(shè)置有回?zé)崞?，回?zé)崞鞯囊粋€介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與冷凝器的制冷劑出口和節(jié)流閥的進(jìn)ロ相連，回?zé)崞鞯牧愆`個介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與蒸發(fā)器的制冷劑出口和吸收器的蒸汽進(jìn)ロ相連。所述的超聲波裝置包括密封置于吸收器內(nèi)的換能器以及與換能器電連并置于吸收器外部的超聲波發(fā)生器。本實用新型利用再循環(huán)溶液排出精餾過程的精餾熱，省去傳統(tǒng)精餾柱所需的冷卻 水循環(huán)管路，利用噴射器回收氨水稀溶液節(jié)流損失，省去驅(qū)動再循環(huán)溶液流動的再循環(huán)泵，節(jié)省再循環(huán)泵的電能。本實用新型有助于解決氨水吸收制冷系統(tǒng)風(fēng)冷化和小型化等問題，具有制冷效率高、節(jié)能效果好、適用范圍廣的優(yōu)點，應(yīng)用前景好。本實用新型還利用超聲波的霧化功能増加吸收器中溶液與制冷劑蒸汽之間的接觸面積，増加了吸收過程中傳質(zhì)的空間與時間，增強了溶液吸收效果。

圖I是本實用新型的實施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
ー種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置的實施例，在圖I中，其發(fā)生器I內(nèi)具有管式的加熱器15，在加熱器15的上方設(shè)置有精餾換熱管10，精餾換熱管10的處在發(fā)生器I內(nèi)并處在發(fā)生器I的上部。發(fā)生器I的蒸汽出口與冷凝器11的制冷劑進(jìn)ロ相連，冷凝器11的制冷劑出口與節(jié)流閥13的進(jìn)ロ相連，節(jié)流閥13的出口與蒸發(fā)器14的制冷劑進(jìn)ロ相連，蒸發(fā)器14的制冷劑出口與吸收器5的蒸汽進(jìn)ロ相連，吸收器5的溶液出口分為兩路，其中一路與精餾換熱管10的進(jìn)ロ相連，精餾換熱管10的出口與噴射器3的被引射流體進(jìn)ロ相連；另一路與溶液泵8的進(jìn)ロ相連，溶液泵8的出口分為了兩支，其中一支與發(fā)生器I的溶液進(jìn)ロ相連，另ー支經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥9與噴射器3的工作流體進(jìn)ロ相連，發(fā)生器I的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥9的出ロ匯合后與噴射器3的工作流體進(jìn)ロ相連，噴射器3的出口與溶液冷卻器4的進(jìn)ロ相連，溶液冷卻器4的出口與吸收器5的溶液進(jìn)ロ相連。吸收器5的底部設(shè)置有超聲波裝置，超聲裝置的換能器6密封設(shè)置在吸收器5內(nèi)，超聲波裝置的超聲波發(fā)生器7處在吸收器5的外部并與換能器6電連。溶液泵8出ロ處與發(fā)生器I的溶液進(jìn)ロ相連的ー支上以及發(fā)生器I的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥9的出ロ匯合前的管路上串設(shè)有溶液熱交換器2，溶液熱交換器2的高溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與發(fā)生器I的溶液出口和噴射器3的工作流體進(jìn)ロ相連，溶液熱交換器2的低溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與發(fā)生器I的溶液進(jìn)口和溶液泵8的出ロ相連。冷凝器11的制冷劑出口與節(jié)流閥13的進(jìn)ロ之間和蒸發(fā)器14的制冷劑出口與吸收器5的蒸汽進(jìn)ロ之間設(shè)置有回?zé)崞?2，回?zé)崞?2的一個介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與冷凝器11的制冷劑出口和節(jié)流閥13的進(jìn)ロ相連，回?zé)崞?2的另ー個介質(zhì)通道的兩個端ロ分別與蒸發(fā)器14的制冷劑出口和吸收器5的蒸汽進(jìn)ロ相連。發(fā)生器I的溶液進(jìn)ロ處在發(fā)生器I的中間部位，發(fā)生器I的溶液進(jìn)口上連接有伸入發(fā)生器內(nèi)的噴頭，由發(fā)生器I的溶液進(jìn)ロ進(jìn)入發(fā)生器的溶液會由噴頭噴出。本實施例在使用時的循環(huán)由氨水溶液循環(huán)過程和制冷劑氨循環(huán)過程組成。溶液循環(huán)過程為氨水稀溶液吸收氨蒸汽后在吸收器5出口變?yōu)闈馊芤?，吸收?出口的濃溶液分為兩路，一路為再循環(huán)溶液先進(jìn)入精餾換熱管10提純來自發(fā)生器I的富含氨的蒸汽，然后被引射進(jìn)入噴射器3，另一路為循環(huán)溶液，經(jīng)溶液泵8加壓后分為兩支，ー支經(jīng)溶液熱交換器2的低溫側(cè)介質(zhì)通道后進(jìn)入發(fā)生器I被加熱器15加熱產(chǎn)生富含氨的蒸汽，發(fā)生器I中濃溶液逐漸變成稀溶液，發(fā)生器I出口的稀溶液進(jìn)入溶液熱交換器2的高溫側(cè)介質(zhì)通道與來自吸收器的濃溶液換熱，溶液泵8出口的另ー支與從溶液熱交換器2流出的稀溶液匯合 井，作為工作流體進(jìn)入流噴射器3引射來自精餾換熱管10的再循環(huán)溶液，噴射器3出口的混合溶液經(jīng)溶液冷卻器4被冷卻降溫后流入吸收器5，通過吸收器5的溶液入口處霧化噴頭作用形成細(xì)小液滴，小液滴在下落過程中不斷吸收氨蒸汽同時溫度升高，溶液濃度升高，吸收器5中的換能器6將電諧振電信號轉(zhuǎn)換為高頻超聲波振動,吸收器5下部的溶液被霧化成直徑小于10微米的微小液滴，増大溶液與氨蒸汽接觸面積，從而增強溶液吸收傳質(zhì)過程，蒸汽被溶液有效吸收而溶液濃度增加，溶液溫度也進(jìn)ー步増加，在吸收器5的出ロ變?yōu)檩^高溫度濃溶液。制冷劑氨循環(huán)過程為發(fā)生器I所產(chǎn)生的富含氨蒸汽進(jìn)入發(fā)生器I上部被精餾換熱管10溶液冷卻，氨蒸汽溫度降低、純度增加，然后氨蒸汽進(jìn)入冷凝器11被冷凝成制冷劑氨，經(jīng)回?zé)崞?2過冷后，進(jìn)入節(jié)流閥13節(jié)流降壓成低溫低壓制冷劑氨進(jìn)入蒸發(fā)器14吸收熱量汽化成氨蒸汽，再經(jīng)回?zé)崞?2換熱后進(jìn)入吸收器5，被氨水溶液吸收。至此，完成ー個完整循環(huán)過程。
權(quán)利要求1.一種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，其特征在于包括發(fā)生器，發(fā)生器內(nèi)于其加熱器的上方設(shè)置有精餾換熱管，發(fā)生器的蒸汽出口與冷凝器的制冷劑進(jìn)口相連，冷凝器的制冷劑出口經(jīng)節(jié)流閥與蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的制冷劑出口與吸收器的蒸汽進(jìn)口相連，吸收器的溶液出口分為兩路，其中一路經(jīng)精餾換熱管與噴射器的被引射流體進(jìn)口相連，另一路經(jīng)溶液泵后分為兩支，其中一支與發(fā)生器的溶液進(jìn)口相連，另一支經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥與噴射器的工作流體進(jìn)口相連，發(fā)生器的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥的出口匯合后與噴射器的工作流體進(jìn)口相連，噴射器的出口經(jīng)溶液冷卻器與吸收器的溶液進(jìn)口相連，吸收器的底部設(shè)置有超聲波裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，其特征在于溶液泵出口處與發(fā)生器的溶液進(jìn)口相連的一支上以及發(fā)生器的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥的出口匯合前的管路上串設(shè)有溶液熱交換器，溶液熱交換器的高溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端口分別與發(fā)生器的溶液出口和噴射器的工作流體進(jìn)口相連，溶液熱交換器的低溫側(cè)介質(zhì)通道的兩個端口分別與發(fā)生器的溶液進(jìn)口和溶液泵的出口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，其特征在于所述冷凝器的制冷劑 出口與節(jié)流閥的進(jìn)口之間和蒸發(fā)器的制冷劑出口與吸收器的蒸汽進(jìn)口之間設(shè)置有回?zé)崞鳎責(zé)崞鞯囊粋€介質(zhì)通道的兩個端口分別與冷凝器的制冷劑出口和節(jié)流閥的進(jìn)口相連，回?zé)崞鞯牧硪粋€介質(zhì)通道的兩個端口分別與蒸發(fā)器的制冷劑出口和吸收器的蒸汽進(jìn)口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，其特征在于所述的超聲波裝置包括密封置于吸收器內(nèi)的換能器以及與換能器電連并置于吸收器外部的超聲波發(fā)生器。
專利摘要本實用新型涉及一種低溫?zé)狎?qū)動的制冷裝置，包括發(fā)生器，發(fā)生器內(nèi)于其加熱器的上方設(shè)置有精餾換熱管，發(fā)生器的蒸汽出口與冷凝器的制冷劑進(jìn)口相連，冷凝器的制冷劑出口經(jīng)節(jié)流閥與蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)口相連，蒸發(fā)器的制冷劑出口與吸收器的蒸汽進(jìn)口相連，吸收器的溶液出口分為兩路，其中一路經(jīng)精餾換熱管與噴射器的被引射流體進(jìn)口相連，另一路經(jīng)溶液泵后分為兩支，其中一支與發(fā)生器的溶液進(jìn)口相連，另一支經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥與噴射器的工作流體進(jìn)口相連，發(fā)生器的溶液出口與流量調(diào)節(jié)閥的出口匯合后與噴射器的工作流體進(jìn)口相連，噴射器的出口經(jīng)溶液冷卻器與吸收器的溶液進(jìn)口相連，吸收器的底部設(shè)置有超聲波裝置。
文檔編號F25B15/04GK202403443SQ20112054367
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者張敏慧, 段麗平, 王林, 談瑩瑩, 馬愛華 申請人:河南科技大學(xué)