氯化钙-氨吸附式制冷系统技术方案

氯化钙-氨吸附式制冷系统，属于制冷装置技术领域。系统主要有两套循环系统组成，即水循环系统、氨循环系统。水循环系统主要由水冷凝器、锅炉、水泵、转换阀门A和转换阀门B组成；氨循环系统主要包括氯化钙吸附床、氨冷凝器、储液罐、蒸发器、压力表和转换阀门C。在热水循环运行时，氯化钙吸附性能减弱从而释放出氨气，再经过冷凝过程后氨液被储存在储液罐内，待压力表达到恒定时转换氨循环系统中的转换阀门C使得储液罐中的氨液暂时不进行蒸发制冷，在需要冷量时方可再次转换阀门C实现制冷。该系统利用水温随时实现对氯化钙吸附和脱附的控制，在锅炉和水泵处需供给能量外不需额外的能耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种氯化钙-氨吸附式制冷系统，其系统较一般吸附式制冷系统有可控性高，制冷速度快等特点，属于一种可控型的吸附式制冷系统。
技术介绍
对吸附式制冷的研究是在Faraday发现氯化银吸附氨产生的制冷现象以后，报道最早的吸附式系统是在30年代。当时这些系统因从效率和功率上无法与蒸汽压缩式制冷系统竞争而未受到足够的重视。70年代的能源危机为吸附式制冷技术的发展提供了契机，90年代保护环境的呼声和困扰传统的蒸汽压缩式制冷技术的CFCs问题再次为其提供了良好的发展机会。吸附式制冷技术在废热热泵、太阳能冰箱等方面的应用得到了广泛研究，同时由于无运动部件、无噪声、抗振性好等优点在船舶制冷、汽车空调、宇航低温制冷领域也得到了较多的应用。1992年巴黎首届国际固体吸附式制冷大会以后，对吸附式制冷的研究进展较快，形成了一些有代表性的研究团体。典型的如法国的F.E.Meunier和M.Pons等人、意大利的G.Cacciola等人、英国的R.E.Critoph等人、美国的Shelton等人，白俄罗斯的Leo nard L.Vasiliev等人。华南理工大学的谭盈科、南京大学的严爱珍是国内比较早的吸附式制冷研究者(80年代开始)。此外，西安交通大学的韩宝琦、南京航空航天大学的王宝官、北京航空航天大学的袁修干、林贵平以及上海交通大学的王如竹、滕毅等，也对吸附式制冷作了一些研究工作。总的来看，国外研究由于起步早，总体水平较高，而国内研究相对起步较晚，跟国外研究水准相比也还有一定差距。
技术实现思路
本专利技术专利的目的在于克服了传统太阳能吸附式制冷对于太阳光的依赖性等缺点，提供了一种通过控制水温包括冷水和热水循环来控制吸附床吸附和脱附的可控型吸附式制冷方案，该系统对于传统吸附式制冷进行了部分改进，并在系统中加入了温控器和继电器等电子元件配合锅炉使用来控制水温。这对于节约电能和可再生能源的有效利用具有深远的研究意义。为了实现上述目的，本专利技术专利采取了如下技术方案:氯化钙-氨吸附式制冷系统，其由水循环系统I和氨循环系统II两部分组成；水循环系统主要由水冷却器1、转换阀门A4、锅炉2、转换阀门B5、水泵6和水箱8组成；氨循环系统主要由氨冷凝器3、转换阀门C9、储液罐10、截止阀11、毛细管12、蒸发器13、压力表14和吸附床7组成；在水循环系统I中实现热水循环即脱附过程循环和冷水循环即吸附过程循环，在该循环中，水箱8的出水口端连接转换阀门A4，转换阀门A4分别连接水冷却器I和锅炉2，其中水冷却器I和锅炉2是并联的，水冷却器I和锅炉2的出口端分别连接转换阀门B5，转换阀门B5再连接水泵6，水泵6出口端连接水箱8完成循环；在热水循环中，转换阀门A4和转换阀门B5都与锅炉2接通，此时水箱8中的常温水流经转换阀门A4到锅炉2中加热，再流经转换阀门B5后通过水泵6返回水箱8中从而完成脱附。在冷水循环中，转换阀门A4和转换阀门B5都与水冷却器I接通，此时水箱8中的热水流经转换阀门A4到水冷却器I中降温，再流经转换阀门B5后通过水泵6返回水箱8中从而完成吸附。在氨循环系统II中，处于水箱8中的吸附床7与氨冷凝器3的入口端相连，氨冷凝器3的出口端与转换阀门C9相连，转换阀门C9的一端与储液罐10入口端连接，储液罐10的出口端与截止阀11相连，截止阀11再与毛细管12的入口端相连，毛细管12的出口端与蒸发器13的入口端相连，蒸发器13的出口端与转换阀门C9的另一端，转换阀门C9再与吸附床7相连。转换阀门C9的作用是当氨冷凝器3与储液器10接通时，吸附床7与蒸发器13则断开，反之亦成立。其中在吸附床7和氨冷凝器3之间安装一压力表14以备查看系统压力。在储液阶段，转换阀门C9接通氨冷凝器3与储液器10，截止阀11关闭，吸附床7中的氨气脱附后在氨冷凝器3中冷凝成氨液，氨液流经转换阀门C9储存在储液器10中。在制冷阶段，转换阀门C9接通蒸发器13与吸附床7，截止阀11打开，储液器10中的氨液流经截止阀11和毛细管12在蒸发器13中蒸发成氨气，氨气再流经转换阀门C9回到吸附床7被重新吸收。吸附床7的个数为4个，并用管路使其成并联状态进行吸附和脱附。系统中所用的管路均采用铜管设计。氯化钙-氨吸附式制冷系统主要由两部分组成，即冷热水循环系统和氨循环系统。水循环系统主要由水箱、水泵、锅炉、水冷凝器、转换阀门A和转换阀门B依靠铜管相互连接组成。氨循环系统主要包括氨冷凝器、储液器、截止阀、毛细管、蒸发器、压力表和转换阀门C。水循环方面，通过对转换阀门A和B的控制切换冷水或者热水循环，来控制水箱中的水温，进而达到对氯化钙吸附床脱附和吸附的控制。在氨循环方面，依靠压力表观察氯化钙吸附床的脱附和吸附状况，通过截止阀和转换阀门C控制氨的循环，从而完成对制冷的控制。氯化钙-氨吸附式制冷系统的采用的是吸附床有四个氯化钙吸附床并联组成，这种构型能够使氯化钙的脱附和吸附以最大的程度进行，使系统的制冷能力相对提高，并使得氯化钙的脱附和吸附时间缩短到30分钟左右。同时，由于系统采用的是冷热水交替来完成氯化钙的脱附和吸附，所以系统不受外界太阳光的限制，使得制冷的灵活性大大的提高，达到“随时用冷，随时制冷”的目的。本专利技术专利设计的氯化钙-氨吸附式制冷系统，与传统的吸附式制冷系统相比，具有以下显著优点:1、彻底改变了传统吸附式制冷对于太阳光的依赖性，摆脱了传统吸附式制冷白天脱附，夜间吸附的思想，使得制冷的灵活性大大提高。2、与传统吸附式制冷相比，其制冷量相对提高，由于系统采用的高温热水和低温冷水交替的方法完成氯化钙的吸附和脱附，因而其吸附、脱附比依靠太阳光所产生的吸附、脱附更加完全，进而制冷能力相对增加。3、本氯化钙-氨吸附式制冷系统脱附和吸附所需时间很短，仅为30分钟左右，完全可以达到“随时用冷，随时制冷”的特点，克服了传统吸附式制冷循环周期长的弊端。4、本氯化钙-氨吸附式制冷系统可控性比传统的吸附式制冷强，通过三个转换阀门可实现对制冷循环的调节和控制。附图说明图1为氯化钙-氨吸附式制冷系统循环图图中:1-水循环系统；I1-氨循环系统；1_水冷凝器；2-锅炉；3_氨冷凝器；4-转换阀门A ；5-转换阀门B ；6-水泵；7_吸附床；8_水箱；9_转换阀门C ;10_储液器；11_截止阀；12_毛细管；13_蒸发器；14_压力表。具体实施方式以下结合附图对本专利技术专利的实施进行详细说明:如图1所示的氯化钙-氨吸附式制冷系统由水循环系统I和氨循环系统II两部分组成。水循环系统主要由水冷却器1、转换阀门A4、锅炉2、转换阀门B5、水泵6和水箱8组成；氨循环系统主要由氨冷凝器3、转换阀门C9、储液罐10、截止阀11、毛细管12、蒸发器13、压力表14和吸附床7组成。在水循环系统I中实现热水循环即脱附过程循环和冷水循环即吸附过程循环，在该循环中，水箱8的出水口端连接转换阀门A4，转换阀门A4分别连接水冷却器I和锅炉2，其中水冷却器I和锅炉2是并联的，水冷却器I和锅炉2的出口端分别连接转换阀门B5，转换阀门B5再连接水泵6，水泵6出口端连接水箱8完成循环。在热水循环中，转换阀门A4和转换阀门B5都与锅炉2接通，此时水箱8中的常温水流经转换阀门A4到锅炉2中加热，再流经转换阀门B5后通过水泵6返本文档来自技高网...

【技术保护点】
氯化钙?氨吸附式制冷系统，其特征在于：其由水循环系统（I）和氨循环系统（II）两部分组成；水循环系统主要由水冷却器（1）、转换阀门A（4）、锅炉（2）、转换阀门B（5）、水泵（6）和水箱（8）组成；氨循环系统主要由氨冷凝器（3）、转换阀门C（9）、储液罐（10）、截止阀（11）、毛细管（12）、蒸发器（13）、压力表（14）和吸附床（7）组成；在水循环系统（I）中实现热水循环即脱附过程循环和冷水循环即吸附过程循环，在该循环中，水箱（8）的出水口端连接转换阀门A（4），转换阀门A（4）分别连接水冷却器（1）和锅炉（2），其中水冷却器（1）和锅炉（2）是并联的，水冷却器（1）和锅炉（2）的出口端分别连接转换阀门B（5），转换阀门B（5）再连接水泵（6），水泵（6）出口端连接水箱（8）完成循环；在氨循环系统（II）中，处于水箱（8）中的吸附床（7）与氨冷凝器（3）的入口端相连，氨冷凝器（3）的出口端与转换阀门C（9）相连，转换阀门C（9）的一端与储液罐（10）入口端连接，储液罐（10）的出口端与截止阀（11）相连，截止阀（11）再与毛细管（12）的入口端相连，毛细管（12）的出口端与蒸发器（13）的入口端相连，蒸发器（13）的出口端与转换阀门C（9）的另一端，转换阀门C（9）再与吸附床（7）相连。...

【技术特征摘要】
1.化钙-氨吸附式制冷系统，其特征在于:其由水循环系统(I)和氨循环系统(II)两部分组成；水循环系统主要由水冷却器(I)、转换阀门A (4)、锅炉(2)、转换阀门B (5)、水泵(6)和水箱(8)组成；氨循环系统主要由氨冷凝器(3)、转换阀门C (9)、储液罐(10)、截止阀(11)、毛细管(12)、蒸发器(13)、压力表(14)和吸附床(7)组成； 在水循环系统(I)中实现热水循环即脱附过程循环和冷水循环即吸附过程循环，在该循环中，水箱(8)的出水口端连接转换阀门A (4)，转换阀门A (4)分别连接水冷却器(I)和锅炉(2)，其中水冷却器(I)和锅炉(2)是并联的，水冷却器(I)和锅炉(2)的出口端分别连接转换阀门B (5)，转换阀门B (5)再连接水泵(6)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠宝，赵洋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：