具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開一種具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)，所述吸收器主體為罐體，罐體上設(shè)有連通內(nèi)外的進氣管路和出氣管路，底端設(shè)有連通內(nèi)外的進液管路和排液管路；進液管路在罐體內(nèi)部向罐體頂部延伸預(yù)定高度且末端安裝有用于向罐體頂部噴射溶液的霧化噴嘴，進氣管路設(shè)置于罐體的側(cè)壁中部。本實用新型的吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)使用時，溶液由下往上噴出，與混合氣體存在上升與下降二次接觸與吸收過程，此雙程吸收過程可使在較短的吸收路程內(nèi)具有較為充分的吸收時間，確保吸收過程的充分進行；既可減小罐體的高度、又可充分利用罐體的全部空間以滿足吸收過程的需要，可最大程度減小罐體的體積，且吸收效果強。
【專利說明】具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]吸收器是吸收式制冷系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，主要是根據(jù)稀溶液中制冷劑成分與制冷劑蒸氣的濃度差，通過稀溶液吸收制冷劑蒸氣而形成濃溶液，從而完成吸收過程，即使稀溶液變成濃溶液，供吸收式制冷中溶液的循環(huán)使用。
[0003]在傳統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)中，普遍采用的吸收器多為降膜式吸收器，其工作原理是溶液從上噴淋在填料或換熱管壁上形成液體薄膜，通過液體薄膜與氣體的接觸完成吸收過程，由于吸收過程要產(chǎn)生大量的吸收熱，需要利用冷卻盤管等把吸收熱帶走。由于降膜式吸收器中傳熱傳質(zhì)過程的相互藕合，使得同時提高傳熱和傳質(zhì)效率變得較為困難，因此其綜合傳熱傳質(zhì)效率普遍不是很高，也使得傳統(tǒng)吸收式制冷系統(tǒng)的吸收器體積較大，有的占系統(tǒng)總體積竟高達40%。這對于縮小吸收式制冷系統(tǒng)的體積很不利，因此，如何強化吸收器中的傳熱傳質(zhì)過程、提高其效率，就成為研究和生產(chǎn)人員共同面臨的問題。
[0004]對于傳統(tǒng)的降膜式吸收器而言，強化傳熱傳質(zhì)的主要辦法有采用高效換熱器、改變填料或換熱管表面形狀以加強對薄膜流動的擾動、在溶液中加添加劑等等，在一定程度上使其傳熱傳質(zhì)效率得到提高，但無法從根本上克服降膜吸收的缺陷。為此，人們提出了絕熱噴霧式吸收器，通過把傳熱和傳質(zhì)過程分離并分別進行強化而實現(xiàn)傳熱傳質(zhì)的高效。在絕熱噴霧式吸收系統(tǒng)中，傳熱過程通過外置式換熱器獨立完成對稀溶液的冷卻和過冷，過冷后的稀溶液在絕熱噴霧吸收器中噴淋并與氣體接觸從而完成吸收中的傳質(zhì)過程，同時吸收過程中產(chǎn)生的吸收熱由溶液本身吸收而使溶液溫度升高，在吸收過程中只有傳質(zhì)而不對外進行傳熱，從而實現(xiàn)傳熱與傳質(zhì)分離、使二者不再相互強烈藕合而相互制約，為傳熱傳質(zhì)的分離強化提供了可能，是一種較為理想的強化吸收過程的手段。利用絕熱噴霧吸收可以大大減小吸收器的體積，從而縮小吸收式制冷系統(tǒng)的體積，為設(shè)備小型化、緊湊化提供了可倉泛。
[0005]然而，已有的絕熱噴霧吸收器并不能充分利用并縮小罐體空間。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能充分縮小罐體體積的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)。
[0007]此外，本實用新型實施例還提供一種具有儲液功能的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提出了一種具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器，主體為罐體，罐體上設(shè)有連通內(nèi)外的進氣管路和出氣管路，底端設(shè)有連通內(nèi)外的進液管路和排液管路；所述進液管路在罐體內(nèi)部向罐體頂部延伸預(yù)定高度且末端安裝有用于向罐體頂部噴射溶液的霧化噴嘴，所述進氣管路設(shè)置于罐體的側(cè)壁中部。
[0009]進一步地，罐體底部形成儲液空間，儲液空間的液面上限高度低于霧化噴嘴和進氣管路的進氣口的聞度。
[0010]進一步地，罐體側(cè)壁附設(shè)有液位感應(yīng)器件或者在罐體外側(cè)面附設(shè)有液位計，所述液位計的頂端與罐體內(nèi)部空間相連通，底端連通于排液管路。
[0011]進一步地，所述罐體的頂部正對出氣管路的管口設(shè)有第一擋板。
[0012]進一步地，所述罐體的頂部，且第一擋板的背離于所述管口的一側(cè)設(shè)有第二擋板。
[0013]進一步地，所述第二擋板設(shè)有網(wǎng)孔狀的布液孔。
[0014]進一步地，霧化噴嘴螺接于進液管路的末端，進液管路通過螺紋和密封墊圈固定連接于罐體。
[0015]進一步地，所述罐體頂端設(shè)有均與罐體空間相連通的壓力傳感器接管和平衡管接管。
[0016]進一步地，所述罐體上還設(shè)有測溫管，測溫管呈桶狀，內(nèi)體設(shè)有測溫器件。
[0017]相應(yīng)地，本實用新型實施例還提供了一種吸收式制冷系統(tǒng)，包括通過管路連接構(gòu)成循環(huán)回路的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷劑泵、溶液泵、吸收器及溶液熱交換器；所述吸收器采用如上所述的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器。
[0018]本實用新型實施例的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)的有益效果是:本實用新型的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)使用時，溶液由下往上噴出，與混合氣體存在上升與下降二次接觸與吸收過程，此雙程吸收過程可使在較短的吸收路程內(nèi)具有較為充分的吸收時間，確保吸收過程的充分進行；既可減小罐體的高度、又可充分利用罐體的全部空間以滿足吸收過程的需要，可最大程度減小罐體的體積，且吸收效果強；此外，在罐體內(nèi)部設(shè)有儲液空間，且霧化噴嘴和進氣管路的進氣口的高度高于儲液空間的液面上限高度，使絕熱噴霧吸收器及系統(tǒng)具有儲液功能，滿足人們儲液緩沖需要的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實用新型實施例的含具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器的俯視圖。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0022]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型實施例通過在罐體內(nèi)中下部設(shè)置向上噴霧的霧化噴嘴和在罐體的內(nèi)部設(shè)置儲液空間，且霧化噴嘴和進氣管路的進氣口的高度高于儲液空間的液面上限高度，從而使絕熱噴霧吸收器及吸收式制冷系統(tǒng)具有雙程吸收功能，并具有儲液功能。
[0023]另一方面為了減小罐體的體積，促進制冷空調(diào)工程中的能源綜合利用、節(jié)能和環(huán)保，本實用新型實施例提供的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器，可以大大減小罐體和吸收式制冷系統(tǒng)的體積，提高其效率，具有雙程吸收結(jié)構(gòu)，充分利用并縮小罐體空間，吸收效果強的特點，進而可促進余熱/廢熱、清潔能源和不可再生能源如天然氣及太陽能等在制冷空調(diào)工程中的應(yīng)用，在提高用能效率的同時還能保護地球的自然環(huán)境。有利于從根本上解決我國用電緊張局面和保護環(huán)境問題，無論是對能源替代使用、綜合利用，還是對環(huán)境保護都有著積極的意義。
[0024]請參考圖1及圖2，本實用新型實施例的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器，主體為罐體10，罐體10內(nèi)設(shè)有儲液空間11，包括出氣管路20、排液管路30、霧化噴嘴40及進氣管路50。
[0025]出氣管路20設(shè)于罐體10上，連通內(nèi)外。具體地，出氣管路20設(shè)于罐體10頂端的中心或其他位置。
[0026]排液管路30設(shè)于罐體10的底端的中心位置或其他位置，也連通內(nèi)外。
[0027]霧化噴嘴40設(shè)于罐體10內(nèi)，且通過連通內(nèi)外的進液管路60連接，用于向上噴射溶液。具體地，進液管路60設(shè)于罐體10底端中心位置或其他位置且不與排液管路30相干擾，并通過螺紋連接件61密封接入，或者通過螺紋和密封墊圈固定連接于罐體10，且向罐體10的頂部延伸預(yù)定高度，所述霧化噴嘴40安裝于進液管路60的末端，具體可是通過螺紋連接，便于根據(jù)需要對霧化噴嘴40進行維護與檢修。
[0028]進氣管路50設(shè)于罐體10側(cè)壁的中部，進氣管路50的進氣口和霧化噴嘴40的高度高于儲液空間11的液面上限高度，從而防止溶液倒灌。
[0029]所述絕熱噴霧吸收器還包括液位計70、第一擋板80、第二擋板90、壓力傳感器接管100、平衡管接管110及測溫管120。
[0030]液位計70附設(shè)于罐體10外側(cè)面，頂端與罐體10內(nèi)部空間相連通，底端連通于排液管路30。
[0031]作為另一種實施方式，罐體10側(cè)壁附設(shè)有液位感應(yīng)器件。所述液位感應(yīng)器件為液位傳感器或液位開關(guān)。
[0032]第一擋板80設(shè)于所述罐體10的頂部正對出氣管路20的管口，以防止噴射的霧滴直接進入出氣管路20。
[0033]第二擋板90設(shè)于所述罐體10的頂部，且位于第一擋板80的背離于所述管口的一偵U。優(yōu)選地，所述第二擋板90設(shè)有網(wǎng)孔狀的布液孔。從而，第二擋板90固設(shè)于第一擋板80的下方，既能滿足溶液以液滴下落的要求、又允許混合氣從網(wǎng)孔狀布液孔中穿過而進入排氣管路排出具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器。
[0034]壓力傳感器接管100和平衡管接管110設(shè)于所述罐體10頂端，且均與罐體10空間相連通。
[0035]測溫管120設(shè)于所述罐體10上需要測溫的部位，呈桶狀，測溫器件通過測溫管120的開口端置入并安裝于其內(nèi)。具體地，測溫管120的數(shù)量根據(jù)需要確定，可以是一個也可以是多個；測溫器件為溫度計或溫度傳感器。上述各部件有機連接成一個整體，可以實現(xiàn)稀溶液自下向上噴霧、自上向下滴落并與混合氣充分接觸完成雙程吸收過程，并可實時監(jiān)測吸收過程中的溫度、壓力和溶液噴霧吸收等情況。
[0036]相應(yīng)地，本實用新型實施例還提供了一種吸收式制冷系統(tǒng)，包括通過管路連接構(gòu)成循環(huán)回路的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷劑泵、溶液泵、吸收器及溶液熱交換器；所述吸收器采用如上所述的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器。
[0037]本實用新型實施例的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器的工作過程如下:經(jīng)過預(yù)冷的稀溶液通過進液管路60由霧化噴嘴40以預(yù)定噴射角度范圍在罐體10底部呈圓錐體形向上噴出；同時，含制冷劑氣體較多的混合氣(如氨/氫或氨/氦混合氣)通過進氣管路50進入罐體10底部并向上部空間擴散流動；向上噴射的稀溶液霧滴與向上流動的混合氣接觸時，部分混合氣中的制冷劑氣體成分由稀溶液霧滴吸收形成中間濃度溶液霧滴，而制冷劑氣體成分被吸收后的混合氣由于密度減小而繼續(xù)向上流動，并經(jīng)由罐體10頂部的出氣管路20流出絕熱噴霧吸收器；中間濃度溶液霧滴向上碰撞到罐體10頂壁及第二擋板90后，由第二擋板90表面及其設(shè)置的網(wǎng)孔狀布液孔以液滴形式向下滴落；下落的中間濃度溶液液滴在下落過程中與霧化噴嘴40噴出的霧滴產(chǎn)生碰撞并繼續(xù)與持續(xù)向上流動的混合氣接觸，再次吸收混合氣中的制冷劑氣體成分，直到吸收達到飽和而形成最終的濃溶液，濃溶液滴落在罐體10底部后集聚于罐體10底部的儲液空間11中，儲液空間11實現(xiàn)儲液緩沖功能；通過液位計70可觀察罐體10內(nèi)溶液的噴霧吸收及液位情況。上述過程可以持續(xù)不斷地進行，一方面，絕熱噴霧吸收器具有儲液功能，滿足了人們儲液緩沖的需要，另一方面，溶液與混合氣體存在上升與下降二次接觸與吸收過程，此雙程吸收過程可使在較短的吸收路程內(nèi)具有較為充分的吸收時間，確保吸收過程的充分進行；既可減小罐體10的高度、又可充分利用罐體10的全部空間以滿足吸收過程的需要，可最大程度減小罐體10的體積，并滿足吸收效果的需要。吸收過程中絕熱噴霧吸收器內(nèi)的壓力和溫度則分別由裝設(shè)的壓力傳感器和測溫器件測出，用以監(jiān)控該雙程絕熱噴霧吸收器的運行狀態(tài)。
[0038]在以上工作過程中，同時存在兩個流程:一個是溶液流程，即從進液管路60及霧化噴嘴40向上噴射、碰到罐體10頂壁及第二擋板90后以液滴下落并最終形成濃溶液的雙程溶液流程；另一個是從進氣管路50進入罐體10并向上流動、最后從罐體10頂部的出氣管路20流出罐體10的混合氣流程。溶液流程和混合氣流程中，溶液與混合氣進行充分接觸并完成吸收過程。溶液流程和混合器流程的組合，使吸收式制冷系統(tǒng)中的吸收過程可以持續(xù)不斷地進行，從而確保制冷循環(huán)的進行。
[0039]在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際情況對噴淋稀溶液的流量、溫度和壓力等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，使具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器內(nèi)的參數(shù)和最終濃溶液的濃度等滿足使用要求。
[0040]以上所述是本實用新型的【具體實施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器，主體為罐體，罐體上設(shè)有連通內(nèi)外的進氣管路和出氣管路，底端設(shè)有連通內(nèi)外的進液管路和排液管路；其特征在于，所述進液管路在罐體內(nèi)部向罐體頂部延伸預(yù)定高度且末端安裝有用于向罐體頂部噴射溶液的霧化噴嘴，所述進氣管路設(shè)置于罐體的側(cè)壁中部。
2.如權(quán)利要求1所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，罐體底部形成儲液空間，儲液空間的液面上限高度低于霧化噴嘴和進氣管路的進氣口的高度。
3.如權(quán)利要求2所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，罐體側(cè)壁附設(shè)有液位感應(yīng)器件或者在罐體外側(cè)面附設(shè)有液位計，所述液位計的頂端與罐體內(nèi)部空間相連通，底端連通于排液管路。
4.如權(quán)利要求1所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，所述罐體的頂部正對出氣管路的管口設(shè)有第一擋板。
5.如權(quán)利要求4所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，所述罐體的頂部，且第一擋板的背離于所述管口的一側(cè)設(shè)有第二擋板。
6.如權(quán)利要求5所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，所述第二擋板設(shè)有網(wǎng)孔狀的布液孔。
7.如權(quán)利要求1所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，霧化噴嘴螺接于進液管路的末端，進液管路通過螺紋和密封墊圈固定連接于罐體。
8.如權(quán)利要求1所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，所述罐體頂端設(shè)有均與罐體空間相連通的壓力傳感器接管和平衡管接管。
9.如權(quán)利要求1所述的絕熱噴霧吸收器，其特征在于，所述罐體上還設(shè)有測溫管，測溫管呈桶狀，內(nèi)體設(shè)有測溫器件。
10.一種吸收式制冷系統(tǒng)，包括通過管路連接構(gòu)成循環(huán)回路的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷劑泵、溶液泵、吸收器及溶液熱交換器；其特征在于，所述吸收器采用如權(quán)利要求1至9中任一項所述的具有雙程吸收及儲液功能的絕熱噴霧吸收器。
【文檔編號】F25B37/00GK203586614SQ201320777794
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】王寒棟 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院