專利名稱：吸收式制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能有效地循環(huán)溶液的吸收式制冷機(jī)，更具體地說，涉及一種為了達(dá)到高效性能對通過高低溫發(fā)生器循環(huán)的稀溶液的流速進(jìn)行控制的雙效吸收式制冷機(jī)，以及一種雙效吸收式冷熱水發(fā)生器。
通常為了提高制冷機(jī)的效率(COP；結(jié)果系數(shù))，必須提高熱交換器的熱回收系數(shù)。但是在這種情況下，必然會增加熱交換器的壓力損失。例如在圖3所示的傳統(tǒng)吸收式制冷機(jī)中，由于在低溫?zé)峤粨Q器XL的壓力損失增加的情況下，溶液不能完全返回到吸收器A，所以須設(shè)置一條用虛線表示的J管路，以便使溶液直接從低溫發(fā)生器返回到吸收器，且溶液常常通過J管路返回。在這種情況下效率大大降低。為了避免此缺點(diǎn)，如圖4所示，設(shè)置一臺溶液噴射泵P3，以使壓力回升。但是在這種情況下，由于循環(huán)溶液是靠單個溶液噴射泵來循環(huán)的，所以不能獨(dú)立調(diào)節(jié)通過各回路循環(huán)的溶液量，這就產(chǎn)生了一個如何調(diào)節(jié)溶液量的問題。
在普通的吸收式制冷機(jī)中，熱源的熱量是根據(jù)冷卻負(fù)荷信號或冷水溫度信號來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。另外，在雙效吸收式制冷機(jī)中，高溫發(fā)生器和吸收器之間的壓差和位差給從高溫發(fā)生器流到吸收器的溶液提供了驅(qū)動力。通常對溶液流路的流阻進(jìn)行調(diào)整(例如，靠設(shè)置孔板)，以便在額定狀態(tài)的驅(qū)動力作用下獲得所需的流量。
這樣，當(dāng)高溫發(fā)生器內(nèi)的壓力變化時，由于上述驅(qū)動刀也發(fā)生變化，所以流出高溫發(fā)生器的溶液量發(fā)生變化。對溶液流入高溫發(fā)生器的流入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償溶液流出高溫發(fā)生器的量。為了調(diào)節(jié)流入量，通常在吸收器和發(fā)生器之間的稀溶液管路中設(shè)置一個調(diào)節(jié)閥，如在JP-U-54-182458(日本實(shí)用新型公開182458/79號)中所公開的那樣。這樣，雖然通過低溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量與高溫發(fā)生器的壓力和溫度有關(guān)，但在過去，通過控制循環(huán)流過低溫發(fā)生器的溶液的量來控制高溫發(fā)生器的壓力和溫度的技術(shù)還不是十分有效的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種吸收式制冷機(jī)，該機(jī)能解決上述傳統(tǒng)性問題，并能使制冷溶液的循環(huán)安全有效。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種雙效吸收式制冷機(jī)，該機(jī)在冷卻負(fù)荷發(fā)生變化之后，通過控制循環(huán)流過高溫發(fā)生器和低溫發(fā)生器的溶液量來達(dá)到有效的工作特性。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種吸收式制冷機(jī)，該機(jī)能獨(dú)立地調(diào)節(jié)循環(huán)流過各回路的溶液量，并且能有效而經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種吸收式制冷機(jī)，它包括一個吸收器、一個蒸發(fā)器、一個發(fā)生器、一個冷凝器和一個溶液熱交換器，它們通過一個溶液回路和一個制冷劑回路互相連接，以便將溶液熱交換器中的濃溶液通過一個溶液噴射泵引到吸收器中，該溶液噴射泵設(shè)有一個轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)指示蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑液位或循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)溶液濃度的信號來控制泵的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明還提供一種雙效吸收式制冷機(jī)，它包括一個吸收器、一個蒸發(fā)器、一個高溫發(fā)生器、一個低溫發(fā)生器、一個冷凝器、一個高溫?zé)峤粨Q器和一個低溫?zé)峤粨Q器，所有這些裝置都通過溶液回路和制冷劑回路互相連接，以便將從低溫?zé)峤粨Q器中流過高溫和低溫發(fā)生器的濃溶液通過一個溶液噴射泵引到吸收器中，該溶液噴射泵設(shè)有一個轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)指示蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑液位或循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)溶液濃度的信號來控制泵的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明還提供一種雙效吸收式制冷機(jī)，它包括一個吸收器、一個蒸發(fā)器、一個高溫發(fā)生器、一個低溫發(fā)生器、一個冷凝器、一個高溫?zé)峤粨Q器、一個低溫?zé)峤粨Q器、一條溶液管路、一條制冷劑管路和一條冷水管路；該高溫發(fā)生器設(shè)有一個熱源熱量控制器，用于根據(jù)冷卻負(fù)荷信號或冷水管路中冷水溫度信號調(diào)節(jié)供給高溫發(fā)生器的熱源的熱量，其中將一個高壓泵設(shè)置在吸收器和高溫發(fā)生器之間的溶液管路中，并設(shè)置一個與高壓泵相聯(lián)的控制器，用于根據(jù)來自液位傳感器的信號調(diào)節(jié)循環(huán)流過高溫發(fā)生器的液體量，該液位傳感器設(shè)在高溫發(fā)生器出口部分或從高溫發(fā)生器引出的出口管路上，另外，將一個低壓泵設(shè)置在吸收器和低溫發(fā)生器之間的溶液管路上，并設(shè)置一個用于調(diào)節(jié)循環(huán)流過低溫發(fā)生器的溶液量的控制器，以使高溫發(fā)生器的壓力或飽和溫度保持在與低壓泵有關(guān)的預(yù)定范圍內(nèi)。
在上述吸收式制冷機(jī)中，高溫和低溫發(fā)生器的控制器最好包括用于調(diào)節(jié)高壓泵或低壓泵的轉(zhuǎn)速的循環(huán)流量控制閥或轉(zhuǎn)換器。另外，最好根據(jù)熱源熱量、冷卻負(fù)荷信號或冷水溫度信號和/或根據(jù)來自檢測高溫發(fā)生器的壓力或飽和溫度的傳感器的信號，通過獲取給高溫發(fā)生器設(shè)定的預(yù)定壓力或預(yù)定溫度來調(diào)節(jié)循環(huán)流過低溫發(fā)生器的溶液量。利用冷卻水溫度可對高溫發(fā)生器的預(yù)定壓力或預(yù)定溫度進(jìn)行修正。
本發(fā)明還提供一種雙效吸收式制冷機(jī)，它包括一個吸收器、一個蒸發(fā)器、一個高溫發(fā)生器、一個低溫發(fā)生器、一個冷凝器、一個高溫?zé)峤粨Q器和一個低溫?zé)峤粨Q器，所有這些裝置都通過溶液回路和制冷劑回路互相連接，其中該溶液回路包括一條用于將稀溶液從吸收器通過高溫?zé)峤粨Q器提供給高溫發(fā)生器的第一稀溶液回路、一條用于將稀溶液從吸收器通過低溫?zé)峤粨Q器提供給低溫發(fā)生器的第二稀溶液回路、一條用于將濃溶液從高溫發(fā)生器通過高溫?zé)峤粨Q器引到吸收器的噴射裝置或引到連接該噴射裝置的管路的第一濃溶液回路以及一條用于將濃溶液從低溫發(fā)生器通過低溫?zé)峤粨Q器和一個溶液噴射泵引到吸收器的噴射裝置的第二濃溶液回路。
在本發(fā)明中，溶液噴射泵最好設(shè)有一個轉(zhuǎn)速控制器，用于根據(jù)指示蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑液位或循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)溶液的濃度的信號控制上述泵的轉(zhuǎn)速。另外，在本發(fā)明的上述雙效吸收式制冷機(jī)中，通過提供一條具有一個用于將制冷劑蒸汽直接從高溫發(fā)生器引入蒸發(fā)器的冷/熱開關(guān)閥的第一旁路管和一條具有一個用于將制冷劑蒸汽直接從蒸發(fā)器引入稀溶液循環(huán)系統(tǒng)的冷/熱開關(guān)閥的第二旁路管，可得到一個雙效吸收式冷/熱水發(fā)生器。在上述吸收式冷/熱水發(fā)生器中，最好再設(shè)置一個用于加熱操作中使溶液噴射泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的具有溶液噴射泵的吸收式制冷機(jī)中，通過調(diào)節(jié)溶液噴射泵的流量的方法可消除由于蒸發(fā)器中制冷劑溶液量不足造成的缺陷。這就是說，當(dāng)各循環(huán)中的溶液濃度降低時，如果蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量不足，或者估計(jì)蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量不足，那么也應(yīng)降低噴射泵的轉(zhuǎn)速，從而降低了送到噴射裝置的流量。一部分低溫發(fā)生器中的濃溶液繞過吸收器的熱傳遞部分，并且另一部分低溫發(fā)生器中的濃溶液的一部分進(jìn)入稀溶液側(cè)，因而提高了稀溶液的濃度，結(jié)果使蒸發(fā)器中的制冷劑增加。這樣，可避免由于在蒸發(fā)器中的制冷劑不足引起的制冷劑泵的氣蝕現(xiàn)象。
在雙效吸收式制冷機(jī)中，吸收溶液先集中在高溫發(fā)生器中，然后將它引導(dǎo)到一個吸收器中。但是，由于高溫發(fā)生器中的壓力比吸收器中的壓力高得多，所以靠管路設(shè)備中對液體密封不能維持高壓狀態(tài)。
按照本發(fā)明，檢測高溫發(fā)生器的出口部分處的溶液液位，然后根據(jù)測得的溶液液位調(diào)整流入高溫發(fā)生器的溶液流入量，以使溶液液位保持在預(yù)定的范圍內(nèi)。此外，當(dāng)高溫發(fā)生器中的壓力改變時，由于流出高溫發(fā)生器的溶液流量也相應(yīng)改變，并改變了溶液液位，所以通過檢測液位可調(diào)整流入量。
此外，當(dāng)流入低溫發(fā)生器的溶液量減小時，在低溫發(fā)生器的出口部分的溶液濃度增加，從而使溶液的沸騰溫度也相應(yīng)增加。這樣，由于高溫發(fā)生器中制冷劑蒸汽(用于加熱低溫發(fā)生器)的冷凝溫度提高，使得高溫發(fā)生器中的壓力也提高了。所以，循環(huán)流過高溫發(fā)生器的液體量也提高了。
另一方面，當(dāng)流入低溫發(fā)生器的溶液量增加時，在低溫發(fā)生器的出口部分的溶液濃度降低，從而使溶液的沸騰溫度也相應(yīng)降低。這樣，由于高溫發(fā)生器中制冷劑蒸汽(用于加熱低溫發(fā)生器)的冷凝溫度降低，使得高溫發(fā)生器中的壓力也減小了。所以，循環(huán)流過高溫發(fā)生器的溶液量也減小了。高溫發(fā)生器中的壓力按上述方式根據(jù)流入低溫發(fā)生器的溶液量而改變，因此，循環(huán)流過高溫發(fā)生器的溶液量也發(fā)生改變。
通過高溫和低溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量影響著制冷機(jī)的效率。一般來說，循環(huán)量越小(即濃度范圍越大)，效率越高。由于通過低溫發(fā)生器循環(huán)的液體量與通過高溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量的作用方式相反，并且通過低溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量可擇優(yōu)選取，所以控制通過低溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量是很重要的。
按照本發(fā)明，利用高溫發(fā)生器的壓力和溫度控制通過低溫發(fā)生器循環(huán)的溶液量，可獲得好的性能?？筛鶕?jù)在高溫發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽的飽和溫度或冷凝溫度(低溫發(fā)生器加熱側(cè)的溫度)控制循環(huán)流過低溫發(fā)生器的溶液量，以這種方式取代控制高溫發(fā)生器壓力的方式。
在本發(fā)明中，由于將溶液回路分成使溶液通過高溫發(fā)生器循環(huán)的第一回路和使溶液通過低溫發(fā)生器循環(huán)的第二回路，以便利用高溫發(fā)生器內(nèi)的壓力將第一回路中的溶液直接引入吸收器的噴射裝置，并且壓力低于第一回路中溶液的第二回路中的溶液是由溶液噴射泵來補(bǔ)充的，靠溶液噴射泵來補(bǔ)充的溶液量可減少到傳統(tǒng)循環(huán)中的溶液量的一半，因而減少了溶液的通過量。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖2(a)至圖2(c)為曲線圖，各示出了溶液噴射泵的轉(zhuǎn)速控制；圖3是傳統(tǒng)的雙效吸收式制冷機(jī)的溶液回路；圖4是另一種傳統(tǒng)的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖6(a)是表示冷卻負(fù)荷與高溫發(fā)生器的制冷劑蒸汽飽和溫度之間關(guān)系的曲線圖，圖6(b)是表示根據(jù)冷卻負(fù)荷進(jìn)行控制的一個實(shí)例的曲線圖。
圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖9是本發(fā)明第五實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；圖10是表示圖8的制冷機(jī)的溶液流動情況的視圖；圖11是表示圖9的制冷機(jī)的溶液流動情況的視圖；圖12是表示圖8和圖9的制冷機(jī)內(nèi)溶液的一個循環(huán)的曲線圖；圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路；現(xiàn)在將參照附圖更具體地解釋本發(fā)明。在附圖中，相同的標(biāo)號代表相同或?qū)?yīng)的部件，并減少對它們重復(fù)的說明。值得注意的是，本發(fā)明不一定只限于這些實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路。在圖1中，該液動循環(huán)回路由一個吸收器A、一個低溫發(fā)生器GL、一個高溫發(fā)生器GH、一個冷凝器C、一個蒸發(fā)器E、一個低溫?zé)峤粨Q器XL、一個高溫?zé)峤粨Q器XH、一個溶液泵P1、一個制冷劑泵P6、一個溶液噴射泵P3、溶液回路(管路)1，2′，2，3-8，和制冷劑回路(管路)10至13。此外，還配備有冷卻水管路17，18、一條與任何冷卻負(fù)荷連接的冷水管路19、一個熱源(管路)20、一個制冷劑液位傳感器14、一個控制溶液噴射泵P3的控制器15和一個用于控制從熱源20輸送到所述高溫發(fā)生器的熱量的熱量控制器26。
在上述吸收式制冷機(jī)的冷卻操作中，利用溶液泵P1將吸收了制冷劑的稀溶液從吸收器A輸送到低溫?zé)峤粨Q器XL和高溫?zé)峤粨Q器XH的加熱側(cè)，然后再通過回路2′引入高溫發(fā)生器GH。
在高溫發(fā)生器GH中，利用熱源20給稀溶液加熱，以產(chǎn)生制冷劑氣體，以此來提高稀溶液的濃度，使之形成濃溶液。將濃溶液通過回路3送到高溫?zé)峤粨Q器XH，在高溫?zé)峤粨Q器XH內(nèi)完成熱交換，然后通過回路4將溶液引入低溫發(fā)生器GL。在低溫發(fā)生器中，利用來自高溫發(fā)生器的制冷劑蒸氣加熱和濃縮溶液，然后再通過回路5將溶液送到低溫?zé)峤粨Q器XL的加熱側(cè)。接下來再將溶液通過回路6送到溶液泵P3，然后通過回路7和溶液噴嘴SN引入吸收器A。
在高溫發(fā)生器GH中產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑經(jīng)制冷回路13流到低溫發(fā)生器GL，氣態(tài)制冷劑在這里用作熱源并被冷凝。然后，將制冷劑送入冷凝器C內(nèi)。在低溫發(fā)生器GL中，利用從高溫發(fā)生器中送來的氣態(tài)制冷劑加熱稀溶液，以便在低溫發(fā)生器中從稀溶液中產(chǎn)生氣態(tài)制冷劑。在冷凝器C中，利用冷卻水18冷卻和冷凝低溫發(fā)生器GL中產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑，然后通過回路12將氣態(tài)制冷劑送入蒸發(fā)器E。在蒸發(fā)器E中，利用制冷劑泵P6使制冷劑循環(huán)流過回路10，11和制冷劑噴嘴CN，以使制冷劑蒸發(fā)，同時，從負(fù)荷側(cè)中去除汽化熱，以便進(jìn)一步冷卻用于冷卻操作的冷水19。
蒸發(fā)后的制冷劑由吸收器A中的濃溶液吸收，以形成稀溶液，再利用溶液泵P1使稀溶液循環(huán)。通常，溶液噴射泵P3將稀溶液輸送到吸收器的溶液噴嘴SN，輸送的流量與輸送到低溫發(fā)生器的溶液流量相等或更多。
在吸收式制冷機(jī)中，當(dāng)蒸發(fā)器E中的液態(tài)制冷劑量不足或估計(jì)不足時(制冷劑量隨各循環(huán)中溶液濃度的降低而減小)，溶液噴射泵P3的轉(zhuǎn)速降低，從而減小了送到噴嘴SN的流量。
一部分濃溶液從低溫發(fā)生器GL繞過吸收器A的傳熱部分并通過回路8進(jìn)入稀溶液側(cè)，從而提高了稀溶液的濃度。因此，蒸發(fā)器中的制冷劑增加了。這樣便避免了因蒸發(fā)器中制冷劑不足引起的制冷劑泵氣蝕現(xiàn)象。
現(xiàn)在將參照圖2(a)解釋具體的控制方法，該圖表示溶液噴射泵P3的轉(zhuǎn)速是根據(jù)來自制冷劑液位傳感器14的信號由控制器15來控制的。圖2(b)表示溶液噴射泵的轉(zhuǎn)速是根據(jù)冷卻水17的溫度或與冷卻水溫度緊密相關(guān)的稀溶液的濃度進(jìn)行控制的。圖2(C)表示溶液噴射泵的轉(zhuǎn)速是根據(jù)指示冷卻水17的溫度和冷卻負(fù)荷19的信號進(jìn)行控制的。因此，溶液噴射泵的轉(zhuǎn)速可根據(jù)冷卻水的溫度或同時根據(jù)冷卻水的溫度和冷卻負(fù)荷進(jìn)行控制。雖然已對雙效吸收式制冷機(jī)進(jìn)行了解釋，但應(yīng)注意到，單效吸收式制冷機(jī)可具有與之相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖5示出本發(fā)明第二實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路。在圖5中，液動回路包括一個低溫發(fā)生器GL的低壓泵PL、一個高溫發(fā)生器GH的高壓泵PH、一個制冷劑泵P6、溶液管路9，9′、一條制冷劑管路13、一個用于檢測高溫發(fā)生器內(nèi)液位的傳感器21、一個用于控制高壓泵的轉(zhuǎn)速的控制器22、溫度傳感器23，24、一個用于控制低壓泵轉(zhuǎn)速的控制器25和一個熱源熱量控制器26。
在圖5的吸收式制冷機(jī)的冷卻操作中，利用低壓泵PL將吸收了制冷劑的稀溶液的一部分從吸收器A輸送到低溫?zé)峤粨Q器XL的加熱側(cè)，然后再通過管路9送到低溫發(fā)生器GL內(nèi)。在利用來自高溫發(fā)生器的制冷劑蒸汽的熱量加熱并濃縮稀溶液之后，將濃縮的溶液從管路5通過低溫?zé)峤粨Q器XL的加熱側(cè)送到管路6。
另一方面，利用高壓泵PH將吸收器A中的剩余稀溶液通過管路2送到高溫?zé)峤粨Q器XH的加熱側(cè)，然后再通過管路2′將其引入高溫發(fā)生器GH。在高溫發(fā)生器GH中，熱源20加熱稀溶液，使制冷劑蒸發(fā)并形成濃溶液。將濃溶液通過管路3送到高溫?zé)峤粨Q器XH，濃溶液在此進(jìn)行熱交換。然后在將濃縮的溶液通過溶液噴嘴SN引入吸收器A之前，將其輸送到管路4，以便與低溫?zé)峤粨Q器XL中的濃溶液混合。
通過制冷劑管路13將在高溫發(fā)生器GH中汽化的氣態(tài)制冷劑送到低溫發(fā)生器GL，在低溫發(fā)生器GL中，來自高壓發(fā)生器的氣態(tài)制冷劑用作熱源并被冷凝成液態(tài)制冷劑。然后將液態(tài)制冷劑通過管路13′引入冷凝器C。在冷凝器C中，利用冷卻水18對低溫發(fā)生器中產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑進(jìn)行冷卻并將其冷凝，然后通過管路12送到蒸發(fā)器E。在蒸發(fā)器E中，制冷劑靠制冷劑泵P6循環(huán)流過管路10，11，從而蒸發(fā)制冷劑。當(dāng)制冷劑蒸發(fā)時，從冷卻負(fù)荷的管路19中的冷水中提取汽化熱，以進(jìn)一步冷卻用于冷卻作用的冷水。將汽化的制冷劑吸收到吸收器A的濃溶液中，以形成稀溶液，然后利用泵循環(huán)稀溶液。
在該冷卻操作中，按照本發(fā)明，高壓泵PH的轉(zhuǎn)速是利用轉(zhuǎn)速控制器22根據(jù)來自高溫發(fā)生器的液位傳感器21的信號進(jìn)行控制的，因而可調(diào)節(jié)循環(huán)流過高溫發(fā)生器的溶液量。此外，通過控制低壓泵PL的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流到低溫發(fā)生器的溶液循環(huán)量，以在預(yù)定的范圍內(nèi)保持高溫發(fā)生器的飽和溫度，該溫度由溫度傳感器24來檢測。低壓泵PL的轉(zhuǎn)速可利用高溫發(fā)生器GH的飽和溫度進(jìn)行控制，但也可以用圖6(a)和6(b)所示的方法進(jìn)行控制。
圖6(a)表示冷卻負(fù)荷與高溫發(fā)生器制冷劑蒸汽飽和溫度之間關(guān)系。由于飽和溫度與冷卻負(fù)荷成正比(如圖6(a)所示)，所以可根據(jù)冷卻負(fù)荷(由溫度傳感器23檢測的冷卻水溫度)決定低壓泵PL的基本或基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速，從而控制流到低溫發(fā)生器的溶液的循環(huán)量。另外，由于在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)(正常狀態(tài))下冷卻負(fù)荷與熱源熱量(由熱量控制器26檢測)之間的關(guān)系基本恒定，所以可用熱源的熱量取代冷負(fù)卻荷信號。
圖7示出本發(fā)明第三實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路。高溫發(fā)生器GH中濃縮蒸汽的預(yù)定溫度是利用一個設(shè)定裝置27根據(jù)熱源熱量或冷卻負(fù)荷(冷水的溫度)設(shè)定的，并利用控制器25調(diào)節(jié)低壓泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到該預(yù)定溫度。
圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路。在圖8中，該液動循環(huán)回路包括一個溶液泵P0、一個制冷劑泵P6、一個溶液噴射泵P3、一條溶液回路7′和9′。
在圖8的吸收式制冷機(jī)的冷卻操作中，通過溶液泵P0將吸收了制冷劑的稀溶液的一部分從吸收器A中引導(dǎo)到高溫?zé)峤粨Q器XH的加熱側(cè)，然后通過管路2引入高溫發(fā)生器GH。在高溫發(fā)生器GH中，利用熱源加熱稀溶液，以使制冷劑蒸發(fā)，從而將稀溶液濃縮成濃溶液。通過管路3將濃溶液送入到高溫?zé)峤粨Q器XH，在高溫?zé)峤粨Q器XH中進(jìn)行熱交換，然后通過管路4′和7′將溶液送入吸收器A。
另一方面，將流過溶液泵P0的剩余的稀溶液通過管路9引入低溫?zé)峤粨Q器XL的被加熱側(cè)，然后再通過回路9′送入低溫發(fā)生器GL。在低溫發(fā)生器中，利用高溫發(fā)生器中的制冷劑蒸汽的熱量加熱溶液并使之濃縮，然后通過管路5將溶液送到低溫?zé)峤粨Q器XL的加熱側(cè)。再通過管路6將溶液送到溶液噴射泵P3，然后通過管路7和7′將其引入吸收器A。
在高溫發(fā)生器GH中蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑經(jīng)制冷劑管路13流到低溫發(fā)生器GL，在低溫發(fā)生器GL中將氣態(tài)制冷劑用作它的熱源。此后，使氣態(tài)制冷劑冷凝并將其引入冷凝器C。在冷凝器C中，用冷卻水使低溫發(fā)生器GL中的氣態(tài)制冷劑冷卻并冷凝，然后通過管路12將其送入蒸發(fā)器E內(nèi)。在蒸發(fā)器E中，利用制冷劑泵P6使制冷劑通過管路10，11循環(huán)，以使其蒸發(fā)；同時從負(fù)荷側(cè)中將汽化熱排出，以便進(jìn)一步冷卻用于冷卻操作的冷水。蒸發(fā)的制冷劑被吸收器A中的濃溶液吸收，從而形成稀溶液，再利用溶液泵使稀溶液循環(huán)。
圖10表示圖8的制冷機(jī)的溶液流動情況的視圖，圖12是表示溶液循環(huán)的曲線圖。如上所述，在圖8中，由于溶液噴射泵P3是獨(dú)立的，所以可對流過該泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常需控制溶液噴射泵，使由它輸送到吸收器噴嘴SN的溶液流量等于或大于送到低溫發(fā)生器GL的溶液流量。
圖9表示本發(fā)明第五實(shí)施例的雙效吸收式制冷機(jī)的液動循環(huán)回路。在圖9中，溶液泵裝置包括一個用于通過高溫發(fā)生器GH循環(huán)溶液的溶液泵P1和用于通過低溫發(fā)生器GL循環(huán)溶液的溶液泵P2。此外，還設(shè)置一個制冷劑液位傳感器14和一個控制溶液噴射泵P3的控制器15，以及一個濃溶液(在高溫發(fā)生器GH中)液位傳感器21和一個控制通過高溫發(fā)生器GH循環(huán)的稀溶液量的控制器22。
在圖9的吸收式制冷機(jī)中，當(dāng)蒸發(fā)器E中的制冷劑液體量不足時或者估計(jì)蒸發(fā)器中制冷劑液體量不足時(制冷劑量隨各循環(huán)中的溶液濃度的降低而減小)，溶液噴射泵P的轉(zhuǎn)速降低，從而減小送到噴嘴SN的溶液流量。低溫發(fā)生器GL中的一部分濃溶液繞過吸收器A的熱傳遞部分并進(jìn)入稀溶液側(cè)，因此提高了稀溶液的濃度。結(jié)果使蒸發(fā)器中的制冷劑增加。這樣就避免了由于蒸發(fā)器中制冷劑不足而引起的制冷劑泵的氣蝕現(xiàn)象。在該實(shí)施例中，具體的控制方法與參照圖2描述的方法相同。
圖11表示圖9的制冷機(jī)的溶液流動情況，圖12是溶液循環(huán)的曲線圖。
圖13表示本發(fā)明第六實(shí)施例的雙效吸收式冷水或熱水發(fā)生器的液動循環(huán)回路，該液動循環(huán)回路能用在冷卻操作和加熱操作中，并且這種液動循環(huán)回路可通過在雙效吸收式制冷機(jī)中設(shè)置冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥V1，V2來實(shí)現(xiàn)。
圖13的雙效吸收式制冷機(jī)除了圖1中所示的吸收式制冷機(jī)的構(gòu)件外，還包括具有用于直接從高溫發(fā)生器中將制冷劑蒸汽送入蒸發(fā)器的冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥V1的第一旁通管路40和具有用于直接將蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑引入稀溶液循環(huán)系統(tǒng)的冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥V2的第二旁通管路41。
在圖13中，在加熱操作期間，冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥V1，V2開啟，使高溫發(fā)生器中的蒸汽進(jìn)入構(gòu)成A/E(吸收器/蒸發(fā)器)的圓筒形殼體內(nèi)，從而加熱流過蒸發(fā)器管子的熱水。在這種情況下，制冷劑蒸汽冷凝成冷凝液(液態(tài)制冷劑)，該冷凝液又通過閥V2回到稀溶液循環(huán)系統(tǒng)中。
此外，在該實(shí)施例中，吸收器不進(jìn)行吸收運(yùn)行，而只充注熱溶液，因而使熱溶液的溫度接近于與蒸發(fā)器E的制冷劑壓力相對應(yīng)的飽和溫度。因此，即使在溶液噴射泵P3停止運(yùn)轉(zhuǎn)時也不會發(fā)生問題。這樣，溶液噴射泵的停止運(yùn)轉(zhuǎn)就節(jié)省了驅(qū)動該泵所需的能源。此外，當(dāng)使用用于圖9所示的低溫發(fā)生器的低壓泵(如溶液泵P2)時，可停止該低壓泵和溶液噴射泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而又節(jié)省了能源。
按照本發(fā)明，由于溶液噴射泵由蒸發(fā)器內(nèi)液態(tài)制冷劑的液位或循環(huán)內(nèi)的溶液濃度控制，所以可調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑的量，從而可安全而又有效地運(yùn)行該吸收式制冷機(jī)。
在本發(fā)明中，由于高溫發(fā)生器中的溶液液位是靠調(diào)節(jié)通過高溫發(fā)生器的溶液循環(huán)量(例如調(diào)節(jié)高壓泵的轉(zhuǎn)速)的控制器來調(diào)節(jié)的，又由于高溫發(fā)生器的壓力或飽和溫度是靠調(diào)節(jié)通過低溫發(fā)生器的液體循環(huán)量(例如調(diào)節(jié)低壓泵的轉(zhuǎn)速)的控制器來調(diào)節(jié)的，所以與冷卻負(fù)荷連接后可穩(wěn)定達(dá)到有效工作特性。
在本發(fā)明中，由于溶液噴射泵可與溶液回路分開運(yùn)行，所以由溶液噴射泵補(bǔ)充的溶液量可減小到傳統(tǒng)循環(huán)中補(bǔ)充的溶液量的一半，并且該溶液量是可調(diào)的，因此可實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)的安全有效地運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種吸收式制冷機(jī)，其中將從發(fā)生器的溶液中分離的氣態(tài)制冷劑冷卻并變成液態(tài)制冷劑，然后將所述液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器(E)中蒸發(fā)，使所述蒸發(fā)器中的冷卻負(fù)荷(19)冷卻，并將在所述發(fā)生器中產(chǎn)生的濃溶液通過一個熱交換器和一個溶液噴射泵(P3)送到吸收器(A)，其特征在于所述吸收式制冷機(jī)包括一個用于控制送到所述吸收器(A)的濃溶液的流量的濃溶液控制器(15)，在所述蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑液位高于給定值時所述控制器(15)增加要送到所述吸收器(A)的濃溶液的流量，并且在所述蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑液位不高于所述給定值時減小要送到所述吸收器(A)中的濃溶液的流量，以及蒸發(fā)器內(nèi)的所述液態(tài)制冷劑液位是否高于所述給定值根據(jù)如下一組因素中的至少一種確定由蒸發(fā)器中的制冷劑液位傳感器發(fā)出的液位信號、經(jīng)檢測或計(jì)算的溶液濃度值和經(jīng)檢測的冷卻水溫度值。
2.按照權(quán)利要求1的吸收式制冷機(jī)，其特征在于上述濃溶液控制器(15)通過增加或減小所述溶液噴射泵(P3)的轉(zhuǎn)速來提高或降低提供給所述吸收器(A)的濃溶液的所述流量。
3.按照權(quán)利要求1的吸收式制冷機(jī)，其特征在于所述發(fā)生器包括一個高溫發(fā)生器(GH)和一個低溫發(fā)生器(GL)，所述熱交換器包括一個高溫?zé)峤粨Q器(XH)和一個低溫?zé)峤粨Q器(XL)，將在所述高溫發(fā)生器(GH)產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑用作所述低溫發(fā)生器(GL)的熱源，將濃溶液從所述高溫發(fā)生器(GH)中通過所述高溫?zé)峤粨Q器(XH)送到所述低溫發(fā)生器(GL)，將濃溶液從所述低溫發(fā)生器(GL)通過所述低溫?zé)峤粨Q器(XL)和所述溶液噴射泵(P3)送到所述吸收器(A)，并將稀溶液從所述吸收器(A)通過所述低溫?zé)峤粨Q器(XL)和所述高溫?zé)峤粨Q器(XH)送到所述高溫發(fā)生器(GH)，從而構(gòu)成了一個雙效吸收式制冷機(jī)。
4.一種雙效吸收式制冷機(jī)，其中將在高溫發(fā)生器(GH)中產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑用作低溫發(fā)生器(GL)的熱源，將稀溶液從吸收器(A)中通過高壓泵(PH)和高溫?zé)峤粨Q器(XH)送到所述高溫發(fā)生器(GH)，將濃溶液從所述高溫發(fā)生器(GH)中通過所述高溫?zé)峤粨Q器(XH)送到所述吸收器(A)，將稀溶液從所述吸收器(A)通過低壓泵(PL)和低溫?zé)峤粨Q器(XL)送到所述低溫發(fā)生器(GL)，再將濃溶液從所述低溫發(fā)生器(GL)通過所述低溫?zé)峤粨Q器(XL)送到所述吸收器(A)，所述制冷機(jī)包括一個熱量控制器(26)，用于根據(jù)冷卻負(fù)荷或冷水溫度控制從熱源(20)供給所述高溫發(fā)生器(GH)的熱量，一個第一稀溶液控制器(22)，用于根據(jù)反映所述高溫發(fā)生器(GH)的溶液液位、在所述低溫發(fā)生器內(nèi)的壓力或類似參數(shù)的信號控制送到所述高溫發(fā)生器(GH)的所述稀溶液的流量，以及一個第二稀溶液控制器(25)，用于根據(jù)所述熱源提供的所述熱量、所述冷卻負(fù)荷、所述冷水溫度、所述高溫發(fā)生器(GH)內(nèi)的壓力或溫度、氣態(tài)制冷劑飽和溫度、氣態(tài)制冷劑冷凝溫度和所述低溫發(fā)生器(GL)加熱側(cè)溫度中的至少一個因素控制送到所述低溫發(fā)生器(GL)的所述稀溶液的流量。
5.按照權(quán)利要求4的雙效吸收式制冷機(jī)，其特征在于所述第一稀溶液控制器(22)包括一個用于控制所述高壓泵(PH)轉(zhuǎn)速或稀溶液控制閥的轉(zhuǎn)換器，所述第二稀溶液控制器(25)包括一個用于控制所述低壓泵(PL)轉(zhuǎn)速或稀溶液控制閥的轉(zhuǎn)換器。
6.按照權(quán)利要求4的雙效吸收式制冷機(jī)，其特征在于操作所述第二稀溶液控制器(25)使所述高溫發(fā)生器內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定壓力，或使氣態(tài)制冷劑飽和溫度達(dá)到預(yù)定飽和溫度。
7.按照權(quán)利要求6的雙效吸收式制冷機(jī)，其特征在于利用所述冷卻水溫度修正所述預(yù)定壓力或所述預(yù)定飽和溫度。
8.一種雙效吸收式制冷機(jī)，其中將高溫發(fā)生器(GH)中產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑用作低溫發(fā)生器(GL)的熱源，其特征在于將稀溶液從吸收器(A)通過一個溶液泵(P0，P1)和一個高溫?zé)峤粨Q器(XH)送到所述高溫發(fā)生器(GH)，將濃溶液從所述高溫發(fā)生器(GH)通過所述高溫交換器(XH)送到所述吸收器(A)，將稀溶液從所述吸收器(A)通過所述溶液泵(P0，P1)和一個低溫?zé)峤粨Q器(XL)送到所述低溫發(fā)生器(GL)，將濃溶液從所述低溫發(fā)生器(GL)通過所述低溫?zé)峤粨Q器(XL)和一個溶液噴射泵(P3)送到所述吸收器(A)，濃溶液控制器(15)控制從所述低溫發(fā)生器(GL)送到所述吸收器(A)的所述濃溶液的流量。
9.按照權(quán)利要求8的雙效吸收式制冷機(jī)，其特征在于所述濃溶液控制器(15)根據(jù)指示蒸發(fā)器(E)內(nèi)的液態(tài)制冷劑液位的信號或指示溶液濃度的信號控制所述溶液噴射泵(P3)的轉(zhuǎn)速。
10.按照權(quán)利要求8的雙效吸收式制冷機(jī)，其特征在于它還包括如下一組部件中的至少一種一個用于在所述制冷機(jī)的加熱操作期間將氣態(tài)制冷劑從所述高溫發(fā)生器(GH)直接引入蒸發(fā)器(E)內(nèi)的第一冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥(V1)，一個用于在所述制冷機(jī)的加熱操作期間將液態(tài)制冷劑從所述蒸發(fā)器(E)直接引導(dǎo)到稀溶液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的第二冷卻/加熱轉(zhuǎn)換閥(V2)和一個用于在所述制冷機(jī)的加熱操作期間使所述溶液噴射泵(P3)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。
全文摘要
一種吸收式制冷機(jī)，包括一個吸收器A、一個蒸發(fā)器E、一個發(fā)生器GH、GL、一個冷凝器C、一個熱交換器XH，XL和溶液回路1，2等，以及連接部件的制冷劑回路10，11等。將濃溶液從發(fā)生器通過溶液噴射泵P
文檔編號F25B49/04GK1132342SQ9511710
公開日1996年10月2日 申請日期1995年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月30日
發(fā)明者井上修行 申請人:株式會社荏原制作所