本发明专利技术涉及一种双蒸气压缩系统吸收式制冷方法及装置，由多组内耦合相变换热器蒸发单元组合蒸发浓缩稀溶液，第一级至第三级蒸发单元主要作用于稀溶液的浓缩，后一级利用前一级的二次蒸汽潜热闪蒸生成蒸汽供后一级利用，第四级生成的蒸汽经机械内热增压泵增温后回到第一级的热源输入端，不足的热源初始启动采用有机工质水源热泵生成热水经蒸气发生系统并入再生蒸汽系统。稀溶液蒸发过程中蒸汽的冷凝潜热被完全的回收利用制成再生蒸汽，再生蒸汽通过机械蒸汽再压缩提高压力和温度，使再生蒸汽可以替代原输入的生蒸汽作为热源使用；由于再生热源被多次利用，大大减少能耗，能效比达到COP＝13；因无高温冷凝热的排放，减少了50％的冷却水用量。
【技术实现步骤摘要】
[
]本专利技术涉及一种电力驱动双蒸气压缩系统的多级稀溶液浓缩方法，在制冷过程全部吸收了高温冷剂水蒸汽凝结排放热回用于制冷系统，同时部分回用了低温剂水蒸汽排放热用于蒸汽压缩式热泵运行所需的热能，热泵生成新热能补充了制冷系统所需部分热能，由此获得超高能效比的吸收式制冷装置。[
技术介绍
]传统的吸收式制冷方法已经有近百年的生产历史，采用基本定型的热力学过程和设备；在实际使用中，用得最多的是用于空调的溴化锂吸收式制冷循环和用于制冷、空调的氨吸收式制冷循环。近几十年由于受“蒙特利尔协议”规定的影响，减少氟碳化物的使用，以及利用余热作为驱动热源对减少碳排放具有的意义，吸收式制冷方法得到了较大的推广和发展，例如公开文献CN200510060377.7“多能源驱动的溴化锂制冷空调机”中提出利用了太阳能、微波和燃油(气)多种能源，CN101871702A“双热源高效吸收式制冷装置”中提出双热源的利用方法，CN103438605A“吸收发生换热型吸收式制冷循环”提出了太阳能作为热源的方法，日本专利2009-236440“Gasheatpuptypeairconditioningdeviceorrefrigeratingdevice”和2009-236441“Heatpuptyperefrigeratingdevice”开发了用气体发动机废热作为空调、制冷机热源的吸收式制冷方法。此种制冷方法多应用于低温余热的利用。但这些改进都不能提高吸收<br>式制冷循环本身的能效比。最新的GB29540-2013《溴化锂吸收式冷水机组能效限定值及能效等级》标准中确定双效溴化锂吸收式制机组的COP为1.12～1.4，而双效溴化锂制冷机的输入热源蒸汽为150℃甚至更高温度，而氨-水吸收式制机组冷COP仅在0.3～0.4。在提高吸收式制冷装置能效比方面相关公开的专利文献：ZL011426144“带蒸气压缩的并联三效吸收式制冷装置”中提出降低前一级发生器的温度达到降低设备的腐蚀同时系统的效率略有提高，CN101520250“高效的两级吸收式制冷装置”提出了一种较方便的路线并略提高了效率。近期由于蒸汽机械压缩热泵具有能用很小的机械功提升低温余热蒸汽的显热，变为高温蒸汽就可回收其潜热，作为高温热源利用，因此在热能系统中受到重视，在中国专利CN201010198705.0“通过热泵提取电厂余热加热冷凝水系统”；中国专利CN20101063699.5“热电联产耦合热泵实现区域冷热联供系统及方法”；中国专利CN200910223748.7“低温余热发电系统乏汽冷凝过程自耦冷源热泵循环装置”；中国专利CN201010163688.7“电厂循环水热泵耦合热电联产的集中供暖系统及方法”都涉及了利用低温热源，包括水和蒸汽，通过热泵机组提高整个热电联产的发电供热系统的能效比；但都没有涉及到利用蒸汽机械压缩热泵应用于制冷、空调循环中的问题，以提高制冷机组本身的能效比问题。吸收式制冷方法的能效比低的基本原因是在高压发生器进行稀溶液浓缩时吸热生成的制冷剂蒸汽需要吸收大量的汽化热能，而高温的制冷剂蒸汽所含的热量在冷凝过程中释放出相变热均被全部排放到系统外，没有回收利用；同样低温的制冷剂蒸汽在进入低压吸收器中由汽相转变为液相时所释放的凝结热热量也被排放到制冷系统外，也没有得到回收利用。在国内外公开的专利文献均没有冷剂水蒸汽相变热回收且用于自身制冷系统的报道。在CN201020188184.6“双效第二类溴化锂吸收式热泵机组”中只是开发了一种供热的热泵机组，没有解决上述循环中排放热的回用。在CN200820115165.3“一种冷热双向同时利用的单效型第三种吸收式热泵”，利用了一部分的排放热用于供热，可以同时供冷和供热，COP可达2.2～2.6。但因为并不是重新回用于系统用于减少驱动制冷系统能量输入，所以不能根本上解决排放热的回用问题。也没有解决低能效比的问题，因此制冷和采暖的能效比，仍都很低。吸收式制冷、空调循环造价高的重要原因是，传统上多采用管壳式换热设备和喷淋传质方法，传热、传质系数低，换热面积大，还需要循环泵，反复喷淋吸收溶液和制冷剂，而在中国专利CN200480010361.9“带外部回路的吸收器和热交换器以及包括该吸收器或热交换器的热泵系统和空调系统”用板式换热器作为吸收器或冷凝器，以提高换热效率，包括美国专利US6176101B1“FLAT-PLATEABSORBERSANDEVAPORATORSFORABSORPTIONCOOLERS”则将冷凝器和吸收器组装在一个板式换热器中，这种设备为回收冷凝热提供了可能，但该专利没有为解决吸收式制冷方法的能效比提高和降低系统造价提出解决方案。ZL201510465086X“一种多效板式升膜逆流蒸发装置和方法”提出了板式多效装置在汽液相变过程应用方式，公开其中高效节能的特征及应用方法，但仍未见用于吸收式制冷系统。吸收式制冷均以热源作为驱动能量，启动和运行制冷系统工作，消耗的是热能，输出的是冷量，在没有热源的地区显然不能使用该类装置，适用范围受到限制，目前还没有一种全电力输入去满足驱动和正常工作的溴化锂制冷系统，同时还要满足高的能效比的方法和装置。[
技术实现思路
]本专利技术的目的在于通过回收排放的剂水蒸汽潜热得以大幅度提高制冷机的能效比，通过全部回收冷剂水在高温蒸发凝结时的排放热回用于制冷系统，部分回收冷剂水的低温蒸发排放热并通过电力驱动的蒸气压缩式热泵生成补充热能提供给制冷系统，因而获得极高的能效比。为了扩大吸收式制冷机的应用领域本专利技术提出的方法可满足在无热源供应的场合也可以运行的吸收式制冷机。为了实现上述目的，内容包括：溶液换热器H5，冷侧进口通过管道连接低压吸收器DX，冷侧出口通过管道连接至第三内耦合相变换热器H3的冷侧进口，热侧进口通过管道连接第一闪蒸分离罐S1下部浓溶液出口，热侧出口与吸收器DX进口连接，第一板式内耦合相变换热器H1，冷侧进口与第二闪蒸分离罐S2下部溶液管道连接，连接管路串联溶液循环泵E2，冷侧出口通过管道连接第一闪蒸分离罐S1，热侧进口通过蒸汽混合罐H0连接机械蒸汽压缩机M1的压缩蒸气出口，第二板式内耦合相变换热H2，热侧进口通过管道与第一闪蒸分离罐S1的上部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第一冷剂水冷却器H6的热侧进口连接，冷侧进口与第三闪蒸分离罐S3下部溶液管道连接，连接管路串联溶液循环泵E3，冷侧出口通过管道连接第二闪蒸分离罐S2，第三板式内耦合相变换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双蒸汽压缩系统吸收式制冷装置，其特征在于包括：溶液换热器，冷侧进口通过管道连接吸收器，冷侧出口通过管道连接至第三级内耦合相变换热器的冷侧进口，热侧进口通过管道连接第一级闪蒸分离罐下部浓溶液出口，热侧出口与吸收器进口连接，第一级板式内耦合相变换热器，冷侧进口与第二级闪蒸分离罐下部溶液管道连接，连接管路串联溶液循环泵，冷侧出口通过管道连接第一级闪蒸分离罐，热侧进口通过管道连接机械蒸汽压缩机的压缩蒸气出口，第二级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第一级闪蒸分离罐的上部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第一冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧进口与第三级闪蒸分离罐下部浓溶液出口通过管道连接，连接管路串联一溶液循环泵，冷侧出口通过管道连接第二级闪蒸分离罐，第三级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第二级闪蒸分离罐的上部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第二冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧进口与溶液换热器的稀溶液出口管道连接，冷侧出口通过管道连接第三级闪蒸分离罐，第四级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第三级闪蒸分离罐的上部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第三冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧进口与第一级内耦合相变换热器的热侧出口通过管道连接，管道中串联冷凝水循环泵，冷侧出口通过管道连接第四级闪蒸分离罐，第四级蒸分离罐上部出口与蒸汽机械压缩机的进口连接，中部有两个进口，其一与第四级板式内耦合相变换热器的冷侧出口连接，另一与汽液蓄能相变器的出口连接，下部出口与第四级板式内耦合相变换热器冷侧进口管路接通，机械蒸汽压缩泵，具有进口和出口，其进口与闪蒸分离器的汽相出口通过管道连接，出口与第一级板式内耦合相变换热器的热侧进口通过管道连接，三台冷剂水冷却器，热侧出口与低压蒸发器的进口连接，冷侧进口与低压吸收器的冷却水出口连接，冷侧出口与蒸气压缩式热泵的热源输入口连接，蒸气压缩式热泵热源进口与冷剂水冷却器的冷侧水出口及低压吸收器冷却水出口连接，热源水出口与低压吸收器DX的冷却水进口连接，高温水输出口与相变蓄能器的热源进口连接，高温水进口与汽液蓄能相变器的热侧出口连接，相变蓄能器的上部出口与第四级闪蒸分离罐进口连接，高温热水输入和输出口分别与蒸气压缩式热泵的高温水出口和进口管口连接，侧面有一热源生蒸汽的进口与外部输入生蒸汽管道联通，还有一个补水进口与外部补水管路接通，器内还配置有板式蒸发器和强制循环泵。...
【技术特征摘要】
1.一种双蒸汽压缩系统吸收式制冷装置，其特征在于包括：
溶液换热器，冷侧进口通过管道连接吸收器，冷侧出口通过管道连接至第三
级内耦合相变换热器的冷侧进口，热侧进口通过管道连接第一级闪蒸分离罐
下部浓溶液出口，热侧出口与吸收器进口连接，
第一级板式内耦合相变换热器，冷侧进口与第二级闪蒸分离罐下部溶液管道
连接，连接管路串联溶液循环泵，冷侧出口通过管道连接第一级闪蒸分离罐，
热侧进口通过管道连接机械蒸汽压缩机的压缩蒸气出口，
第二级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第一级闪蒸分离罐的上
部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第一冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧
进口与第三级闪蒸分离罐下部浓溶液出口通过管道连接，连接管路串联一溶
液循环泵，冷侧出口通过管道连接第二级闪蒸分离罐，
第三级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第二级闪蒸分离罐的上
部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第二冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧
进口与溶液换热器的稀溶液出口管道连接，冷侧出口通过管道连接第三级闪
蒸分离罐，
第四级板式内耦合相变换热器，热侧进口通过管道与第三级闪蒸分离罐的上
部二次蒸汽出口连接，热侧出口与第三冷剂水冷却器的热侧进口连接，冷侧
进口与第一级内耦合相变换热器的热侧出口通过管道连接，管道中串联冷凝
水循环泵，冷侧出口通过管道连接第四级闪蒸分离罐，
第四级蒸分离罐上部出口与蒸汽机械压缩机的进口连接，中部有两个进口，
其一与第四级板式内耦合相变换热器的冷侧出口连接，另一与汽液蓄能相变
器的出口连接，下部出口与第四级板式内耦合相变换热器冷侧进口管路接
通，
机械蒸汽压缩泵，具有进口和出口，其进口与闪蒸分离器的汽相出口通过管
道连接，出口与第一级板式内耦合相变换热器的热侧进口通过管道连接，
三台冷剂水冷却器，热侧出口与低压蒸发器的进口连接，冷侧进口与低压吸
收器的冷却水出口连接，冷侧出口与蒸气压缩式热泵的热...
【专利技术属性】
技术研发人员：周轶松，周鼎，
申请(专利权)人：上海缔森能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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