專利名稱：用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸附式制冷系統(tǒng)，進一步是指用導(dǎo)熱油作傳熱介質(zhì)的吸附式制冷裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，海洋漁船柴油機尾氣的大量熱能均隨尾氣的排放而白白浪費掉了；海洋漁船出海作業(yè)時需攜帶相當(dāng)數(shù)量的冰塊，用以對捕撈到的海產(chǎn)品進行保鮮，由此不僅增加了生產(chǎn)成本，而且還不能滿足生產(chǎn)需要。另一方面，吸附式制冷系統(tǒng)具有不使用氟利昂作制冷劑、使用熱能作制冷動力等特點，極具開發(fā)價值。所述吸附式制冷系統(tǒng)通常由發(fā)生器、蒸發(fā)器、冷凝器、貯液筒等組成；當(dāng)加熱發(fā)生器時，其中的吸附劑就將所吸附的制冷劑(通常為氨)釋放出來，經(jīng)冷凝器冷卻后進入貯液筒；當(dāng)停止加熱發(fā)生器時，其中的吸附劑就對蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑產(chǎn)生吸附作用，而蒸發(fā)器中的制冷劑在被吸附的過程中，產(chǎn)生由液態(tài)到汽態(tài)的相變而吸收大量熱能，由此實現(xiàn)制冷；貯液筒則對蒸發(fā)器補充液態(tài)制冷劑。如何使所述吸附制冷設(shè)備有效利用柴油機尾氣熱量，并具備制造和運行的工業(yè)可行性，是值得深入研究的。
本發(fā)明的目的是，設(shè)計一種用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置，它以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)，能有效實現(xiàn)利用柴油機尾氣熱能或蒸汽等類似熱能加熱發(fā)生器而使吸附制冷裝置進行制冷運行，具有設(shè)計合理、制冷性能可靠的特點。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置的兩只發(fā)生器的制冷劑導(dǎo)管接口分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥同冷凝器的制冷劑入口端連通，該冷凝器的制冷劑出口端同內(nèi)裝液態(tài)制冷劑的貯液筒的進液口連通，而貯液筒的出液口經(jīng)節(jié)流閥與蒸發(fā)器的制冷劑入口連通，所述蒸發(fā)器的制冷劑出口分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥同兩只發(fā)生器的所述制冷劑導(dǎo)管接口連通，其設(shè)計特點是，頂部有排氣口并裝有導(dǎo)熱油的高位油罐同油氣分離器頂部的管接頭相連通，所述油氣分離器的一個接口經(jīng)截止閥與循環(huán)油泵的進油口連通，而循環(huán)油泵的排油口經(jīng)截止閥同導(dǎo)熱油換熱器中換熱盤管的進油口相連通，所述換熱盤管的出油口經(jīng)截止閥同一只二位連通閥的進液口相連通，該二位連通閥的兩個排液口分別同所述兩只發(fā)生器的導(dǎo)熱油管的入口端相通，而發(fā)生器的所述導(dǎo)熱油管出口端均同油氣分離器的另一個接口相連通。
以下結(jié)合附圖做出進一步說明。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的一種實施例結(jié)構(gòu)；圖3是油氣分離器實施例局部剖視結(jié)構(gòu)；圖4是導(dǎo)熱油換熱器實施例局部剖視結(jié)構(gòu)圖；圖5是發(fā)生器實施例局部剖視結(jié)構(gòu)圖；圖6是冷凝器與貯液筒實施例截面結(jié)構(gòu)圖；圖7是蒸發(fā)器(制冰槽)實施例截面結(jié)構(gòu)；在所述附圖中1-蒸發(fā)器 2-制冷劑出 3-制冷劑入口4-節(jié)流閥 5-壓力表 6-出液口7-貯液筒 8-進液口 9-制冷劑出口端10-冷凝器11-制冷劑入口端12-截止閥13-截止閥14-截止閥 15-截止閥16-發(fā)生器17-入口端 18-制冷劑導(dǎo)管接口19-出口端20-發(fā)生器 21-入口端22-制冷劑導(dǎo)管接口23-出口端 24-二位連通閥25-進液口26-截止閥 27-出油口28-進油口29-導(dǎo)熱油換熱器30-截止閥31-旁路管道 32-截止閥 33-循環(huán)油泵34-截止閥35-油氣分離器 36-高位油罐37-排氣口38-接口39-接口40-換熱盤管 41-導(dǎo)熱翅片42-外殼43-單元發(fā)生器筒體44-傳熱翅片45-氯化鈣吸附劑46-隔熱筒體 47-進水48-螺旋盤管49-出水口50-吊環(huán)51-水夾套52-多孔勻水板53-連接件 54-管體55-翅片 56-箱蓋57-箱式制冰槽槽體
140-截止閥 141-截止閥 142-截止閥143-截止閥 144-儲油罐 145-進油口146-輸油泵 147-排油口 148-截止閥149-泄油管路由圖1可知，本發(fā)明所述裝置的兩只發(fā)生器(16)(20)的制冷劑導(dǎo)管接口(18)(22)分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥(12)(13)同冷凝器(10)的制冷劑入口端(11)連通，冷凝器(10)的制冷劑出口端(9)同內(nèi)裝液態(tài)制冷劑的貯液筒(7)的進液口(8)連通，貯液筒(7)的出液口(6)經(jīng)節(jié)流閥(4)同蒸發(fā)器(1)的制冷劑入口(3)連通，蒸發(fā)器(1)的制冷劑出口(2)分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥(15)(14)同兩只發(fā)生器(16)(20)的制冷劑導(dǎo)管接口(18)(22)連通，其結(jié)構(gòu)特點是，頂部有排氣口(37)并裝有導(dǎo)熱油的高位油罐(36)同油氣分離器(35)頂部的管接頭連通，油氣分離器(35)的一個接口(39)經(jīng)截止閥(34)同循環(huán)油泵(33)的進油口連通，該循環(huán)油泵(33)的排油口經(jīng)截止閥(32)同導(dǎo)熱油換熱器(29)中換熱盤管的進油口(28)連通，所述換熱盤管的出油口(27)經(jīng)截止閥(26)同一只二位連通閥(24)的進液口(25)連通，該二位連通閥(24)的兩個排液口分別同所述兩只發(fā)生器(16)(20)的導(dǎo)熱油管入口端(17)(21)相連通，兩發(fā)生器(16)(20)的導(dǎo)熱油管出口端(19)(23)均同油氣分離器(35)的一個接口(38)連通。所述二位連通閥(24)是指該閥的進液口每次只能與其一個排液口連通，當(dāng)其與其中一個排液口連通時，就與另一個排液口處于截止(斷路)狀態(tài)，而與兩個排液口的連通狀態(tài)是可以轉(zhuǎn)換的，該閥是已有技術(shù)中的一種常用閥，它可以是電磁閥，也可以是手動閥。所述系統(tǒng)中的連通均是指采用相應(yīng)的管道(即連通管)連通。
本發(fā)明所述裝置采用的油氣分離器(35)為已有技術(shù)結(jié)構(gòu)，它可以是圖3所示的實施例結(jié)構(gòu)。由圖3可知，它實際上是一個有適當(dāng)容積的容器體，當(dāng)油路中混入氣體循環(huán)至其中時，則因氣體較輕會上升，從頂部接口進入高位油罐(36)并由排氣口(37)排出，實現(xiàn)油氣分離。所述導(dǎo)熱油換熱器(29)的一種實際結(jié)構(gòu)如圖4所示，它有一個一端是進氣口而另一端是排氣口的筒體，該筒體中置有換熱盤管(40)，該換熱盤管(40)的一端是進油口(28)而另一端是出油口(27)，盤管(40)還裝有易于吸熱和導(dǎo)熱的翅片(41)；換熱盤管(40)可以是蛇形盤管或螺旋形盤管，也可以是已有技術(shù)的其它形式盤管。
本發(fā)明中的發(fā)生器(16)或(20)可以是圖5所示的結(jié)構(gòu)。它的外殼(42)中裝有一個或幾個(圖中為3個)單元發(fā)生器筒體(43)，筒體(43)均連通至制冷劑導(dǎo)管接口(18)或(22)，所述筒體(43)中部貫裝有一端同入口端(17)或(21)連通而另一端同出口端(19)或(23)連通的導(dǎo)熱油管，且該導(dǎo)熱油管外壁裝有若干導(dǎo)熱翅片(44)，在所述導(dǎo)熱油管和單元發(fā)生器筒體(43)內(nèi)壁之間裝填有吸附劑氯化鈣。圖5中雙箭頭C表示制冷劑的進、出方向，箭頭D表示導(dǎo)熱油流動方向。
由圖1和上述結(jié)構(gòu)可知本發(fā)明的工作原理。如圖1所示，當(dāng)把柴油機尾氣(或蒸汽等其它類似傳熱介質(zhì))按圖中箭頭A方向?qū)雽?dǎo)熱油換熱器(29)中(尾氣由箭頭B方向排出)并啟動循環(huán)油泵(33)，則圖4所示結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱油換熱器(29)中的換熱盤管(40)受熱(其中的翅片(41)有利于傳熱)，使管內(nèi)導(dǎo)熱油被加熱；由于循環(huán)油泵(33)的作用，導(dǎo)熱油依次由圖1中接口(39)、截止閥(34)、循環(huán)油泵(33)、進油口(28)、換熱盤管、出油口(27)、截止閥(26)、二位連通閥(24)的進液口(25)、發(fā)生器(16)或(20)的導(dǎo)熱油管入口端(17)或(21)(視閥(24)的開啟位置而定)、其出口端(19)或(23)、接口(38)形成循環(huán)回路；在導(dǎo)熱油換熱器(29)中被加熱的導(dǎo)熱油根據(jù)二位連通閥(24)的不同開啟位置分別在不同的時間段內(nèi)加熱發(fā)生器(16)或(20)；通過改變閥(24)的連通位置來改變對某只發(fā)生器的加熱狀態(tài)，例如加熱發(fā)生器(16)時，則發(fā)生器(20)被停止加熱，反之亦然。從已有技術(shù)的吸附式制冷系統(tǒng)工作原理可知，當(dāng)發(fā)生器被加熱時，其中的吸附劑對制冷劑產(chǎn)生脫附作用，而當(dāng)停止加熱發(fā)生器，則其中的吸附劑對制冷劑產(chǎn)生吸附作用——進行制冷。本發(fā)明中(參見圖1)，當(dāng)加熱發(fā)生器(20)時則發(fā)生器(16)為非加熱狀態(tài)，即發(fā)生器(20)為脫附狀態(tài)而發(fā)生器(16)為吸附制冷狀態(tài)，此時將系統(tǒng)中截止閥(15)、(13)打開而將截止閥(12)、(14)關(guān)閉(斷開回路)，則發(fā)生器(16)吸附蒸發(fā)器(1)中的制冷劑實現(xiàn)制冷，發(fā)生器(20)則向冷凝器(10)脫附制冷劑；當(dāng)加熱發(fā)生器(16)時，則發(fā)生器(20)處在非加熱狀態(tài)，此時打開截止閥(12)(14)而關(guān)閉截止閥(15)(13)，則仍進行上述同樣原理的制冷過程，即本發(fā)明采用的雙發(fā)生器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了吸附式制冷系統(tǒng)的連續(xù)制冷功能，這是已有技術(shù)不曾有的技術(shù)效果(該雙發(fā)生器吸附制冷系統(tǒng)已另案申請專利)。顯然，本發(fā)明利用導(dǎo)熱油作傳熱介質(zhì)，有效地將柴油機尾氣熱能利用為吸附制冷裝置的工作熱源，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)和運行的可行性。
為了滿足實際應(yīng)用的不同需要，可在導(dǎo)熱油換熱器(29)的尾氣通路上并聯(lián)一個帶截止閥(30)的旁路管道(31)，如圖1或圖2所示，以便在不需要尾氣通過導(dǎo)熱油換熱器(29)時使其從該旁路管道(31)中排出，(圖2和圖4中的箭頭A、B的意義與圖1中相同)。還可以將導(dǎo)熱油工作系統(tǒng)設(shè)計為圖2所示的結(jié)構(gòu)形式，即可以在二位連通閥(24)的進液口(25)與油氣分離器(35)的接口(38)之間安裝帶截止閥(140)的連通管，當(dāng)所述閥(34)、(32)(26)(140)均打開時，可以分流進入導(dǎo)熱油換熱器(29)的導(dǎo)熱油流量；還可以設(shè)置由儲油罐(144)、輸油泵(146)、截止閥(148)組成的導(dǎo)熱油補給系統(tǒng)，用以向高位油罐(36)補充油料，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是，輸油泵(146)的進油口(145)和排油口(147)分別同儲油罐(144)和截止閥(148)相連接，而截止閥(148)則連接至高位油罐(36)。還可在高位油罐(36)和儲油罐(144)之間設(shè)置帶截止閥(143)的放油管路，即通過該管路可將罐(36)中的油料放至罐(144)中；還可在高位油罐(36)頂部和儲油罐(144)之間設(shè)置泄流管路(149)，使所述罐(36)中過滿的油料自行回泄至罐(144)中。還可將導(dǎo)熱油換熱器(29)的進油口(28)經(jīng)截止閥(142)同輸油泵(146)的進油口(145)連通起來，構(gòu)成另一回油管路。還可在油氣分離器(35)底部用連通管和截止閥(141)同輸油泵(146)進油口一側(cè)相連，以利于必要時排空油氣分離器(35)中的油料。
由以上可知，本發(fā)明為一種用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置，它以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)，有效地利用柴油機尾氣熱量做為加熱發(fā)生器的熱源(也可使用蒸汽等類似傳熱介質(zhì))，實現(xiàn)了柴油機尾氣熱能的合理傳遞，為充分使用能源提供了可靠的途徑，且制冷效果好。
實施例按照附圖和上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明裝置，用海洋漁船柴油機尾氣做熱源，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，相關(guān)構(gòu)件具體結(jié)構(gòu)如圖3至圖7所示。柴油機功率200匹馬力(160-300馬力均可)，制冷系統(tǒng)中以氨作制冷劑，用氯化鈣作吸附劑，并使用YD-300導(dǎo)熱油(也可用耐熱的有機硅油)，當(dāng)循環(huán)油泵(33)電機功率為0.8KW，油流量為1-3M3/min時，油溫為106℃，高位油罐(36)位置只要高于油氣分離器(35)即可；系統(tǒng)制冷量為1-1.5×104kcal/h，制冰量1-3T/24h，系統(tǒng)最高工作壓力11kg/cm2，制冷溫度達零下13℃。由于發(fā)生器(16)(20)吸附與脫附周期為半小時左右，故本發(fā)明所述各種閥均可采用手動閥，亦可用氣動閥或電磁閥。所制冰塊取代近百年來漁船帶冰出海捕魚的傳統(tǒng)作業(yè)方式，有效解決了漁船對漁產(chǎn)品保鮮的冷藏用冰需要，大大降低了生產(chǎn)成本，又不影響柴油機的出力，不增加其油耗，節(jié)約了能源無環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.一種用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置，兩只發(fā)生器(16)(20)的制冷劑導(dǎo)管接口(18)(22)分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥(12)(13)同冷凝器(10)的制冷劑入口端(11)連通，冷凝器(10)的制冷劑出口端(9)同內(nèi)裝液態(tài)制冷劑的貯液筒(7)的進液口(8)連通，貯液筒(7)的出液口(6)經(jīng)節(jié)流閥(4)同蒸發(fā)器(1)的制冷劑入口(3)連通，蒸發(fā)器(1)的制冷劑出口(2)分別經(jīng)相應(yīng)的截止閥(15)(14)同兩只發(fā)生器(16)(20)的制冷劑導(dǎo)管接口(18)(22)連通，其結(jié)構(gòu)特點是，頂部有排氣口(37)并裝有導(dǎo)熱油的高位油罐(36)同油氣分離器(35)頂部的管接頭連通，油氣分離器(35)的一個接口(39)經(jīng)截止閥(34)同循環(huán)油泵(33)的進油口連通，該循環(huán)油泵(33)的排油口經(jīng)截止閥(32)同導(dǎo)熱油換熱器(29)中換熱盤管的進油口(28)連通，所述換熱盤管的出油口(27)經(jīng)截止閥(26)同一只二位連通閥(24)的進液口(25)連通，該二位連通閥(24)的兩個排液口分別同所述兩只發(fā)生器(16)(20)的導(dǎo)熱油管入口端(17)(21)相連通，兩發(fā)生器(16)(20)的導(dǎo)熱油管出口端(19)(23)均同油氣分離器(35)的一個接口(38)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置，其特征是，所述發(fā)生器(16)(20)的結(jié)構(gòu)是，外殼(42)中裝有一個或幾個單元發(fā)生器筒體(43)，筒體(43)均連通至制冷劑導(dǎo)管接口(18)或(22)，所述筒體(43)中部貫裝有一端同入口端(17)或(21)連通而另一端同出口端(19)或(23)連通的導(dǎo)熱油管，且該導(dǎo)熱油管外壁裝有若干導(dǎo)熱翅片(44)，在所述導(dǎo)熱油管和單元發(fā)生器筒體(43)內(nèi)壁之間裝填有吸附劑氯化鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用導(dǎo)熱油換熱器加熱的吸附式制冷裝置，其特征是，所述導(dǎo)熱油換熱器(29)的結(jié)構(gòu)是，它有一端是進氣口而另一端是排氣口的筒體，該筒體中有一端是進油口(28)而另一端是出油口(27)的換熱盤管(40)，換熱盤管(40)上裝有翅片(41)。
全文摘要
本發(fā)明制冷系統(tǒng)有兩只發(fā)生器(16)(20)、蒸發(fā)器(1)、貯液筒(7)、冷凝器(10),其結(jié)構(gòu)特點是,有排氣口(37)且有導(dǎo)熱油的高位油罐(36)同油氣分離器(35)連通,分離器(35)經(jīng)閥(34)同油泵(33)進油口連通,泵(33)排油口經(jīng)閥(32)同導(dǎo)熱油換熱器(29)中換熱管進油口連通,其出油口(27)經(jīng)閥(26)同閥(24)的進液口連通,閥(24)的兩個排液口分別同發(fā)生器(16)(20)的導(dǎo)熱油入口端(17)(21)連通,其出口端(19)(23)均同分離器(35)的接口(38)連通,用導(dǎo)熱油作傳熱介質(zhì),用柴油機尾氣熱能作制冷系統(tǒng)熱源。
文檔編號F25B17/08GK1272615SQ9911534
公開日2000年11月8日 申請日期1999年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月29日
發(fā)明者李定宇 申請人:李定宇