專(zhuān)利名稱(chēng)：雙效型吸收式制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙效型吸收式制冷機(jī)，特別涉及一種可檢測(cè)高溫發(fā)生器出口部分液位的雙效型吸收式壓縮機(jī)。
通常，吸收液在高溫發(fā)生器中濃縮，再流入低溫發(fā)生器或吸收器。然而，由于高溫發(fā)生器中的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低溫發(fā)生器和吸收器中的壓力，不能采用管線(xiàn)中的液封維持此高壓。傳統(tǒng)上，檢測(cè)高溫發(fā)生器出口部分的液位，調(diào)節(jié)流入高溫發(fā)生器或流出高溫發(fā)生器的液量，從而保持高溫發(fā)生器出口部分的液位在一定范圍內(nèi)(例如，參見(jiàn)JP—B2—58—23541；Japanese Patent Publication No.23541/83)。
附圖6表示出傳統(tǒng)的用于檢測(cè)液位的浮子式液動(dòng)循環(huán)管路。一系列流動(dòng)循環(huán)(不帶附圖6中自低溫?fù)Q熱器到低溫發(fā)生器的稀溶液管路28)，支路流動(dòng)循環(huán)(帶附圖6中的稀溶液管路28)，雙效循環(huán)都可用于這種液動(dòng)循環(huán)管路。
在這種浮子形式中，浮子F用于檢測(cè)液位，產(chǎn)生與浮子F位置成比例的信號(hào)，從而按照信號(hào)調(diào)節(jié)流入高溫發(fā)生器GH的液體或稀溶液的量(通過(guò)使用調(diào)節(jié)閥34或控制溶液泵SP的轉(zhuǎn)速)或者調(diào)節(jié)流出高溫發(fā)生器GH的液體(濃溶液)的量(通過(guò)使用調(diào)節(jié)閥(未示出))。
在這種情況下，就產(chǎn)生了關(guān)于浮子的大尺寸和腐蝕問(wèn)題。而且，隨時(shí)間推移，浮子的移動(dòng)能力變差。由于制冷劑和吸收劑是以密封的方式封在吸收式制冷機(jī)中，所以當(dāng)需要修理浮子時(shí)，就必須拆卸制冷機(jī)，這是非常麻煩的。
另一方面，關(guān)于采用電極檢測(cè)液位的型式，根據(jù)電極間是否有液體存在而將電極接通或斷開(kāi)，不需任何活動(dòng)部件。然而，在此情況下，絕緣部分(為封閉電極)的耐高溫性能不可靠。而且，既然液位由開(kāi)/關(guān)控制決定，就難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。
本發(fā)明的目的是提供一種可根據(jù)檢測(cè)溫度來(lái)檢測(cè)高溫發(fā)生器的液位的雙效型吸收式制冷機(jī)，它可以解決上述傳統(tǒng)缺陷并且不需要任何活動(dòng)部件或氣密和/或液密密封部分，從而可以長(zhǎng)期可靠地檢測(cè)液位。
為解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明提供了一種雙效型吸收式制冷機(jī)，它由吸收器、低溫發(fā)生器、高溫發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、低溫?fù)Q熱器、高溫?fù)Q熱器、溶液泵和溶液管線(xiàn)組成。該雙效型吸收式制冷機(jī)還包括一個(gè)液位檢測(cè)換熱器，它的有效傳熱面積隨著連接高溫發(fā)生器和高溫?fù)Q熱器的濃溶液管道中的濃溶液液位而變化。該檢測(cè)換熱器的加熱流體由上述管道中的濃溶液組成，受熱流體由上述管道中的稀溶液組成。第一個(gè)溫度傳感器檢測(cè)加熱和受熱流體之一在上述檢測(cè)換熱器入口和出口處的溫度。第二個(gè)溫度傳感器檢測(cè)另一種加熱或受熱液體的溫度。計(jì)算工具根據(jù)上述第一和第二個(gè)溫度傳感器測(cè)出的溫度和檢測(cè)換熱器的常數(shù)進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生上述管道中濃溶液液位的信息指令。
在上述吸收式制冷機(jī)中，優(yōu)選細(xì)管在上述濃溶液管中延伸，少量該稀溶液自位于溶液泵出口和高溫?fù)Q熱器出口之間的溶液路徑部分經(jīng)上述細(xì)管流入高溫發(fā)生器，上述第一溫度傳感器分別設(shè)置在細(xì)管的入口和出口處。
此外，優(yōu)選檢測(cè)換熱器包括連接高溫?fù)Q熱器和高溫發(fā)生器的稀溶液管道，和包括伸于稀溶液管中的細(xì)管的濃溶液管道，少量濃溶液自高溫再生器經(jīng)細(xì)管流入高溫?fù)Q熱器，第一溫度傳感器設(shè)置在細(xì)管的入口和出口處。
本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)雙效型吸收式制冷機(jī)中高溫發(fā)生器出口部分液位的方法。在該種制冷機(jī)中，高溫發(fā)生器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽作為低溫發(fā)生器的熱源。
該方法包括，提供液位檢測(cè)換熱器(它的有效傳熱面積隨連接高溫發(fā)生器溶液出口部分和高溫?fù)Q熱器的濃溶液管道中的濃溶液液位而變化)，該檢測(cè)換熱器的設(shè)置應(yīng)使兩種換熱流體中的一種的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另一種的流量，從而使一種流體在該檢測(cè)換熱器中有大的溫差，而另一種流體的溫度僅有微小變化。該方法包括按一種狀態(tài)操作該檢測(cè)換熱器的步驟，其中，上述一種流體是濃溶液，它自高溫發(fā)生器經(jīng)檢測(cè)換熱器流入高溫?fù)Q熱器而上述另一種流體是稀溶液，它來(lái)自位于溶液泵出口和高溫?fù)Q熱器出口之間的路徑部分經(jīng)檢測(cè)換熱器流到高溫發(fā)生器，或按另一種狀態(tài)操作，其中，上述一種流體是稀溶液，它從高溫?fù)Q熱器經(jīng)檢測(cè)換熱器流入高溫發(fā)生器，而上述另一種流體是濃溶液的一部分，它自高溫發(fā)生器經(jīng)檢測(cè)換熱器流入高溫?fù)Q熱器。該方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生流經(jīng)檢測(cè)換熱器的上述一種流體的溫度的信號(hào)指令，產(chǎn)生流經(jīng)檢測(cè)換熱器的上述另一種流體的溫差的信號(hào)指令，以對(duì)上述一種流體的溫度和另一種流體的溫差的信號(hào)指令以及檢測(cè)換熱器常數(shù)的計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，檢測(cè)出液位。
根據(jù)本發(fā)明，考慮到液體和蒸汽通過(guò)細(xì)管的傳熱量差別很大，提供了一種有效傳熱面積隨液位變化的液位檢測(cè)換熱器，從而通過(guò)檢測(cè)流入和流出液位檢測(cè)換熱器的濃或稀溶液的溫度差檢測(cè)出高溫發(fā)生器出口部分的液位。
高溫發(fā)生器出口部分的液位就是這樣檢測(cè)的。并且，根據(jù)檢測(cè)出的液位，通過(guò)調(diào)節(jié)流入或流出高溫發(fā)生器的液流量將高溫發(fā)生器出口部分的液位控制在預(yù)定范圍，從而根據(jù)負(fù)荷的變化實(shí)現(xiàn)有效操作。
附

圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙效型吸收式制冷機(jī)的液動(dòng)循環(huán)管路。
附圖2是放大圖示出附圖1中一部分的實(shí)例。
附圖3是與附圖2類(lèi)似，是圖2示出部分的一個(gè)變型圖4與圖2類(lèi)似，示出了圖2部分的另一個(gè)變型。
較5是放大圖示出圖1部分的另一個(gè)實(shí)施。
附圖6是傳統(tǒng)的雙效型吸收式制冷機(jī)的液動(dòng)循環(huán)管路。
現(xiàn)在參考附圖更為具體地解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。然而，應(yīng)該指出，本發(fā)明不必局限于這些實(shí)施方案。
附圖1表示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的雙效型吸收式制冷機(jī)的液動(dòng)循環(huán)管路。圖1中，液動(dòng)循環(huán)管路由吸收器A，低溫發(fā)生器GL，高溫發(fā)生器GH，冷凝器C，蒸發(fā)器E，低溫?fù)Q熱器XL，高溫?fù)Q熱器XH，溶液泵SP，制冷劑泵RP，接于任何制冷負(fù)荷的冷水管1，冷卻水管2，3，熱源管4，溫度傳感器5，出口調(diào)節(jié)器6，制冷劑水管10—13，稀溶液管21，22，22′，23，28，濃溶液管24—27，計(jì)算機(jī)30，閥門(mén)32，34組成。
如附圖2～5(都是放大圖)所示，液位檢測(cè)換熱器XC與管23或26一起設(shè)置在高溫發(fā)生器GH和高溫?fù)Q熱器XH之間。
在附圖2中，液位檢測(cè)換熱器XC接于濃溶液管26上并有一個(gè)內(nèi)細(xì)管29，細(xì)管29連接來(lái)自稀溶液管22的支路22′和管23。另外，還提供了用于檢測(cè)細(xì)管29入口和出口處稀溶液溫度的溫度傳感器T1，T2，用于檢測(cè)換熱器XC溫度的溫度傳感器T。
在圖3中，液位檢測(cè)換熱器XC連到濃溶液管26上并有一個(gè)內(nèi)細(xì)管29，少量稀溶液從管23經(jīng)檢測(cè)換熱器流到高溫發(fā)生器GH。溫度傳感器布置在細(xì)管29的進(jìn)出口處以測(cè)量細(xì)管29的進(jìn)出口稀溶液溫度T1，T2并布置用來(lái)測(cè)量換熱器XC的溫度T的溫度傳感器。
圖4與圖2和3類(lèi)似但示出了圖2所示部分的另一個(gè)變型。在圖4中，液位檢測(cè)換熱器XC連到濃溶液管26上并有一個(gè)內(nèi)細(xì)管29。少量稀溶液從高溫?fù)Q熱器XC的溶液路徑部分經(jīng)檢測(cè)換熱器XC流到高溫發(fā)生器GH中。在細(xì)管29的進(jìn)出口處布置溫度傳感器以測(cè)量細(xì)管29的進(jìn)出口處稀溶液溫度T1，T2，和在檢測(cè)換熱器XC出口處安裝溫度傳感器以檢測(cè)濃溶液的溫度T。
附圖5與附圖2類(lèi)似，但在附圖5中，液位檢測(cè)換熱器連接在稀溶液管23上。稀溶液管23連接高溫?fù)Q熱器和高溫發(fā)生器GH。細(xì)管29′和26′形成濃溶液管26的支路。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備如附圖2所示，從流過(guò)置于濃溶液管26中的細(xì)管29的稀溶液溫度的升高可得到有關(guān)高溫發(fā)生器出口部分濃溶液管26中的液位的信號(hào)。根據(jù)這個(gè)信號(hào)，調(diào)節(jié)溶液泵SP的轉(zhuǎn)速以控制流入發(fā)生器的液量，從而控制液位。
作為替換方法，可根據(jù)上述信號(hào)調(diào)節(jié)溶液泵的控制閥以控制流入發(fā)生器的液量，從而控制液位，或者將控制閥設(shè)置在高溫濃溶液管上以控制從高溫發(fā)生器流出的液量，從而控制液位。
附圖2給出一個(gè)實(shí)施例，其中，管中液位的檢測(cè)是基于濃溶液和稀溶液的有效傳熱面積隨液位和流經(jīng)細(xì)管的稀溶液的溫度變化而變化。也就是說(shuō)，在沒(méi)有濃溶液的區(qū)域，細(xì)管中的稀溶液被蒸汽所包圍。在此情況下，由于來(lái)自蒸汽的熱量比來(lái)自濃溶液的熱量小得多，可以認(rèn)為在不存在濃溶液的區(qū)域傳熱不會(huì)進(jìn)行。
關(guān)于在傳熱部分的流速，由于濃溶液的流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于支流稀溶液的流速G，可以認(rèn)為濃溶液的溫度T不變。因此，可得到傳熱量δQ(表示為溫度T和稀溶液的平均溫度Tm＝(T1＋T2)/2的差值)，即δQ＝Uπdl(T－Tm)其中，U是傳熱系數(shù)，d是細(xì)管直徑，L是有效傳熱長(zhǎng)度。
另一方面，當(dāng)支路稀溶液的溫度從入口溫度T1變?yōu)槌隹跍囟萒2時(shí)，熱量差值如下δQ＝GC(T2－T1)其中，G是支路稀溶液的流速，C是稀溶液的比熱。
根據(jù)上述方程，可用如下方程表示有效傳熱長(zhǎng)度LL＝(GC/Uπd)×(T2－T1)/(T－Tm)＝K(T2－T1)/(T－Tm)當(dāng)以入口溫度T1代替平均溫度Tm時(shí)，可得到換熱器的溫度效率。
近似地，L＝kφ，且當(dāng)有效傳熱面積通過(guò)整個(gè)管長(zhǎng)時(shí)，L值與有效傳熱長(zhǎng)度L0＝kφ0的比值，即L/L0＝φ/φ0可作為代表液位的信號(hào)。
附圖5給出一個(gè)實(shí)施例，其中，根據(jù)流過(guò)置于稀溶液管23′中的細(xì)管29′的濃溶液的溫度變化來(lái)檢測(cè)液位。
在此情況下，從高溫發(fā)生器GH分流出的濃溶液被引入細(xì)管29′，而后，分流濃溶液又流回濃溶液管26。濃溶液和稀溶液的有效傳熱面積隨液位而變化，從而改變傳熱量。也就是說(shuō)，在沒(méi)有濃溶液的區(qū)域，細(xì)管中的蒸汽被稀溶液所包圍。在此情況下，由于為自蒸汽的熱量比來(lái)自濃溶液的熱量小得多，可以認(rèn)為，在不存在濃溶液的區(qū)域，傳熱不會(huì)進(jìn)行。
關(guān)于在傳熱部分的流速，由于稀溶液的流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于支流濃溶液的流速G，可以認(rèn)為稀溶液的溫度T不變。因此，可得到傳熱量δQ(表示為溫度T和濃溶液的平均溫度Tm＝(Tl＋T2)/2差值)，即δQ＝UπdL(Tm－T)其中，U是傳熱系數(shù)，d是細(xì)管直徑，L是有效傳熱長(zhǎng)度。
另一方面，當(dāng)支路濃溶液的溫度從入口溫度T1變?yōu)槌隹跍囟萒2時(shí)，熱量差值如下δQ＝GC(T1－T2)根據(jù)上面方程，可用如下方程表示有效傳熱長(zhǎng)度L，L＝(GC/Uπd)×(T1－T2)/(Tm－T)＝K(T1－T2)/(Tm－T)當(dāng)以入口溫度T1代替平均溫度Tm時(shí)，可得到換熱器的溫度效率。
近似地，L＝kφ，且當(dāng)有效傳熱面積通過(guò)整個(gè)管長(zhǎng)時(shí)，L值與有效傳熱長(zhǎng)度L0＝kφ0的比值，即L/L0＝φ/φ0可作為代表液位的信號(hào)。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，由于從溫度變化可檢測(cè)高溫發(fā)生器出口部分的液位，就沒(méi)必要提供任何活動(dòng)部件或氣密和/或液密密封部分，從而可以長(zhǎng)期可靠地檢測(cè)液位。
權(quán)利要求
1.一種雙效型吸收式制冷機(jī)，包括吸收器(A)，低溫發(fā)生器(GL)，高溫發(fā)生器(GH)，冷凝器(C)，蒸發(fā)器(E)，低溫?fù)Q熱器(XL)，高溫?fù)Q熱器(XH)，溶液泵(SP)，其特征在于；該制冷機(jī)還包括液位檢測(cè)換熱器(XC)，它的有效傳熱面積隨著連接上述高溫發(fā)生器(GH)和高溫?fù)Q熱器(XH)的濃溶液管(26，29′)中的濃溶液液位而變化，該檢測(cè)器換熱器(XC)的加熱流體由上述管(26，219′)中的濃溶液組成，受熱流體由稀溶液組成；用于檢測(cè)上述加熱和受熱流體中的一種流體在檢測(cè)換熱器(XC)入口和出口處溫度(T1，T2)的第一溫度傳感器；用于檢測(cè)上述加熱和受熱流體中的另一種流體溫度(T)的第二溫度傳感器；根據(jù)上述第一和第二溫度傳感器檢測(cè)出的溫度(T1，T2，T)以及檢測(cè)換熱器(XC)的常數(shù)進(jìn)行計(jì)算以產(chǎn)生管(26，29′)中濃溶液液位的信號(hào)指令的計(jì)算工具(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雙效型吸收式制冷機(jī)，其中，細(xì)管(29)置于濃溶液管(26)中，少量稀溶液從位于所述溶液泵(SP)出口和所述高溫?fù)Q熱器(XH)出口之間的溶液路徑部分流出經(jīng)細(xì)管(29)流入高溫發(fā)生器(GH)，第一溫度傳感器分別設(shè)置于細(xì)管(29)的入口和出口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的雙效型吸收式制冷機(jī)，其中，檢測(cè)換熱器(XC)包括連接接高溫?fù)Q熱器(XH)和高溫發(fā)生器(GH)的稀溶液管(23′)，和包括置于稀溶液管(23′)中的細(xì)管(29′)的濃溶液管，少量濃溶液自高溫發(fā)生器(GH)經(jīng)細(xì)管(29′)流入高溫?fù)Q熱器(XH)，第一溫度傳感器分別設(shè)置于細(xì)管(29′)的入口和出口處。
4.檢測(cè)雙效型吸收式制冷機(jī)中高溫發(fā)生器(GH)出口部分溶液液位的方法，這種制冷機(jī)中，高溫發(fā)生器(GH)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽作為低溫發(fā)生器(GL)的熱源，該檢測(cè)方法包括如下步驟；提供一個(gè)液位檢測(cè)換熱器(XC)，它的有效傳熱面積隨連接高溫發(fā)生器(GH)溶液出口部分和高溫?fù)Q熱器(XH)的濃溶液管(26，29′)中的濃溶液液液位而變化，該檢測(cè)換熱器(XC)的設(shè)置應(yīng)使兩種換熱流體中的一種的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另一種流體，因而使一種流體在檢測(cè)換熱器(XC)中有大的溫差(T2－T1)而另一種流體的溫度(T)僅有微小變化，按一種狀態(tài)操作檢測(cè)換熱器(XC)，其中，上述一種流體是濃溶液，它自高溫發(fā)生器(GH)經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)流入高溫?fù)Q熱器(XH)而上述另一種流體是稀溶液，它來(lái)自位于溶液泵(SP)出口和所述高溫?fù)Q熱器(XH)之間的溶液路徑部分經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)流到高溫發(fā)生器(GH)，或按另一種狀態(tài)操作，其中，上述一種流體是稀溶液，它從高溫?fù)Q熱器(XH)經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)流入高溫發(fā)生器(GH)，而上述另一種流體是濃溶液的一部分，它自高溫發(fā)生器(GH)經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)流入高溫?fù)Q熱器(XH)，產(chǎn)生流經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)的上述另一種流體的溫差(T2－T1)的信號(hào)指令，產(chǎn)生流經(jīng)檢測(cè)換熱器(XC)的上述另一種流體的溫度(T)的信號(hào)指令，以一種流體的溫差(T2—T1)和上述一種流體的溫度(T)的信號(hào)指令以及檢測(cè)換熱器(XC)常數(shù)的計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，檢測(cè)出液位。
全文摘要
雙效型吸收式制冷機(jī)(其中，高溫發(fā)生器GH產(chǎn)生的制冷劑蒸汽作為低溫發(fā)生器GL的熱源)包括一個(gè)用于檢測(cè)高溫發(fā)生器GH出口處液位的液位檢測(cè)換熱器XC，它不需任何活動(dòng)部件以及氣密和/或液密密封部分，從而可從長(zhǎng)期可靠地檢測(cè)液位。液位檢測(cè)換熱器XC包括隨連接高溫發(fā)生器GH溶液出口部分和高溫?fù)Q熱器XH的溶液管道中的液位而變化的有效傳熱面積。
文檔編號(hào)F25B49/04GK1131265SQ9511537
公開(kāi)日1996年9月18日 申請(qǐng)日期1995年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月9日
發(fā)明者井上修行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所