氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统及换热方法技术方案

技术编号:13977429 阅读:118 留言:0更新日期:2016-11-11 18:41
本发明专利技术提供了一种氨水吸收‑压缩式制冷/热泵系统及换热方法。氨水工质吸收‑压缩式制冷/热泵系统,包括第一发生器、压缩机、冷凝器和吸收器,第一发生器、压缩机、冷凝器和吸收器构成主回路,氨水工质吸收‑压缩式制冷/热泵系统还包括:第一气液分离器,具有第一进口、第一气体分离物出口和第一液体分离物出口,设置在主回路上并位于第一发生器和冷凝器之间,且第一进口与第一发生器相连,第一气体分离物出口与压缩机相连。该氨水吸收‑压缩式制冷/热泵系统兼具有吸收式和压缩式制冷/热泵系统的特点,并具有浓度调节机构用于调整系统内氨水工质的浓度,以适应不同工况的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷领域,具体而言,涉及一种氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统及换热方法
技术介绍
氨气分子与水分子结构相似、物性相似,除了具有一定的毒性、腐蚀性以外,作为一种自然工质、无臭氧层破坏性和温室效应。在蒸汽发电领域,多年来已有不少卡琳娜循环的工业应用实例,即利用氨水溶液的蒸汽代替水蒸气作为循环工质(即朗肯循环)来发电。主要优点有两个,一是氨水溶液为二元非共沸制冷剂,比单纯的水蒸气换热效率更高;二是氨水二元溶液,浓度可调,可以根据工况调节工质浓度,提高不同工况下的循环效率。卡琳娜循环至少可以提高发电效率5%~10%,但是采用氨水溶液的系统相对水蒸气系统,建设、维护、操作成本高,多年以来,其经济效益似乎并不足以驱使其大规模发展。但是氨工质在制冷行业就发展的更为成熟,只是在氟利昂制冷剂大力发展的时候似乎隐匿了一段时间,随即便随着氟利昂的破坏性暴露而重新回归大众视野。传统的吸收式和压缩式制冷循环都大量采用氨工质,近些年来吸收-压缩复合式制冷循环也获得了大量研究,但工业应用有限。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统及换热方法,以解决现有技术中的制冷/热泵系统对工况变化适应性差的问题。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,包括第一发生器、压缩机、冷凝器和吸收器,第一发生器、压缩机、冷凝器和吸收器构成主回路,氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:第一气液分离器,具有第一进口、第一气体分离物出口和第一液体分离物出口,第一气液分离器设置在主回路上并位于第一发生器和冷凝器之间,且第一进口与第一发生器相连,第一气体分离物出口与压缩机相连。进一步地,上述压缩机具有压缩机进口,压缩机进口与第一液体分离物出口通过第一输送管路相连。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:液体泵,设置在第一输送管路上。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:第二气液分离器,具有第二进口、第二气体分离物出口和第二液体分离物出口,第二气液分离器设置在主回路上并位于冷凝器和吸收器之间,且第二进口与冷凝器相连,第二气体分离物出口与吸收器相连。进一步地,上述第一输送管路与第二气液分离器和吸收器之间的主回路通过第二输送管路相连。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:氨水工质储存罐,与吸收器相连。进一步地,上述第二液体分离物出口与第一发生器通过第三输送管路相连。进一步地,上述第三输送管路通过吸收器和第一发生器之间的主回路与第一发生器相连。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:液体换热器,设置在第三输送管路上。进一步地,上述吸收器内设置有与主回路换热的第一换热管,液体换热器设置有与第三输送管路换热的第二换热管,氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:热吸收剂输送管路,进口端与第二换热管相连,出口端与第一换热管相连,且中间段连通第一换热管和第二换热管设置。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:第二发生器,设置在冷凝器和第二气液分离器之间的主回路上。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括主路节流元件,主路节流元件包括:第一节流阀,设置在冷凝器与第二发生器之间的主回路上;第二节流阀,设置在吸收器与第一发生器之间的主回路上。根据本申请的另一方面,提供了一种换热方法,通过换热系统进行换热,该换热系统为上述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统的工质为氨水。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统包括第一发生器、或包括第一发生器和第二发生器,第一发生器和/或第二发生器利用工业余热作为热源。进一步地,上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统包括冷凝器、或者包括冷凝器和液体换热器,冷凝器向外供热产生蒸汽和/或液体换热器向外供热产生热水。应用上述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,利用不同浓度的两相氨水混合物在相同温度、压力下,其液相和气相的状态不变的性质,可以通过第一气液分离器调节调节气液相的比例得到不同浓度的两相氨水混合物,从而与不同温度的热源换热,最终实现热源与供热的调节,适应不同工况的要求。比如:当供热热源不变的情况下,增大由第一液体分离物出口的质量流量,可以降低进入压缩机的气态工质流量,从而降低冷凝器的热负荷。反之,当压缩机流量和冷凝器热负荷不变的情况下,可以通过降低由第一液体分离物出口的质量流量,降低对供热热源的能量需求。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本专利技术一种典型实施方式提供的氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统的结构示意图;图2示出了根据本专利技术一种优选实施例提供的氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统的结构示意图;以及图3示出了图2所示的氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统在热泵工况下工作的结构示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:11、第一发生器;12、第二发生器;21、第一气液分离器;22、第二气液分离器;30、压缩机;40、冷凝器;50、吸收器;60、液体泵;70、液体换热器;80、氨水工质储存罐;91、第一节流阀;92、第二节流阀;101、第一输送管路;102、第二输送管路;103、第三输送管路;104、热吸收剂输送管路;A、水蒸气回路;B、热水回路;C、第一工业余热回路;D、第二工业余热回路。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如
技术介绍
所描述的,现有技术中的制冷/热泵系统对工况变化适应性差的问题,为了解决该问题,本申请提供了一种氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统,如图1所示,该氨水吸收-压缩式制冷/热泵系统包括第一发生器11、压缩机30、冷凝器40和吸收器50,第一发生器11、压缩机30、冷凝器40和吸收器50构成主回路,且该制冷/热泵系统还包括第一气液分离器21,第一气液分离器21具有第一进口、第一气体分离物出口和第一液体分离物出口,第一气液分离器21设置在所述主回路上并位于第一发生器11和冷凝器40之间,且第一进口与第一发生器11相连,第一气体分离物出口与压缩机30相连。氨水吸收压缩式制冷/热泵系统,兼具有吸收式和压缩式制冷/热泵系统的特点,并具有浓度调节机构用于调整系统内氨水工质的浓度,以适应不同工况的需求。其中,上述制冷/热泵系统的工作流程为:低温低压的液态氨水工质在第一发生器11内吸热后,变为高温高压的气态氨水工质或者两相状态并经第一气液分离器21分离后,气态工质吸入压缩机压缩到高温高压状态;由压缩机排出的高温高压气态工质经冷凝器40冷凝(冷凝器40在热泵工况下可以向外供热,制冷工况下与外界输入的制冷剂进行热交换而完成冷却),压缩机30的排气进入冷凝器40换热,相比于直接进入吸收器50,降低了成本,提高了换热效率;冷凝后的低温低压气态工质通入吸收器50,且吸收器50内将气态工质溶解时产生的热量吸收将工质冷却为液体氨水工质(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氨水工质吸收‑压缩式制冷/热泵系统,包括第一发生器(11)、压缩机(30)、冷凝器(40)和吸收器(50),所述第一发生器(11)、压缩机(30)、冷凝器(40)和吸收器(50)构成主回路,其特征在于,所述氨水工质吸收‑压缩式制冷/热泵系统还包括:第一气液分离器(21),具有第一进口、第一气体分离物出口和第一液体分离物出口,所述第一气液分离器(21)设置在所述主回路上并位于所述第一发生器(11)和所述冷凝器(40)之间,且第一进口与所述第一发生器(11)相连,所述第一气体分离物出口与所述压缩机(30)相连。

【技术特征摘要】
1.一种氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,包括第一发生器(11)、压缩机(30)、冷凝器(40)和吸收器(50),所述第一发生器(11)、压缩机(30)、冷凝器(40)和吸收器(50)构成主回路,其特征在于,所述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:第一气液分离器(21),具有第一进口、第一气体分离物出口和第一液体分离物出口,所述第一气液分离器(21)设置在所述主回路上并位于所述第一发生器(11)和所述冷凝器(40)之间,且第一进口与所述第一发生器(11)相连,所述第一气体分离物出口与所述压缩机(30)相连。2.根据权利要求1所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述压缩机(30)具有压缩机进口,所述压缩机进口与所述第一液体分离物出口通过第一输送管路(101)相连。3.根据权利要求2所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:液体泵(60),设置在所述第一输送管路(101)上。4.根据权利要求2所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:第二气液分离器(22),具有第二进口、第二气体分离物出口和第二液体分离物出口,所述第二气液分离器(22)设置在所述主回路上并位于所述冷凝器(40)和所述吸收器(50)之间,且所述第二进口与所述冷凝器(40)相连,所述第二气体分离物出口与所述吸收器(50)相连。5.根据权利要求4所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述第一输送管路(101)与所述第二气液分离器(22)和所述吸收器(50)之间的主回路通过第二输送管路(102)相连。6.根据权利要求5所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统还包括:氨水工质储存罐(80),与所述吸收器(50)相连。7.根据权利要求5所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所述第二液体分离物出口与所述第一发生器(11)通过第三输送管路(103)相连。8.根据权利要求7所述的氨水工质吸收-压缩式制冷/热泵系统,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁皓杨侨明张天翼李日华
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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