四重热量回收紧凑型氨水制冷系统技术方案

本发明专利技术提供了一种四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，包括：发生器、氨气提纯器、板式换热器、吸收冷凝储液器、第三热量回收器、第四热量回收器、蒸发器。所述发生器与氨气提纯器相连；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连。本发明专利技术循环可实现四重热量回收，这样可以有效提高系统的性能系数COP。同时，系统的热量回收过程与氨气提纯过程有机结合，提高热量回收率；吸收过程、冷凝过程以及储液过程有机结合，从而使得系统结构紧凑，这样有利于氨水吸收制冷机组小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸收制冷系统
，具体是一种可实四重热量回收紧凑型氨水制冷系统。
技术介绍
我国余热资源丰富，我国余热资源丰富，例如在钢铁、电力、有色、化工、水泥等行业，余热资源约占其燃料总消耗量的17％～67％。这些余热资源包括高温烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等六类，其中，高温烟气余热总量约占余热总资源的50％，冷却介质余热占余热总资源的20％，废汽废水余热占11％。目前，我国余热资源利用比例低，大型钢铁企业余热利用率约为30％～50％，其他行业则更低，余热利用提升潜力大。更有效地利用余热已成为我国经济从粗放型发展到节约型发展的必然选择。其中氨水吸收制冷技术是一个行之有效的技术解决方案。例如我国沿海地区就有100余万条渔船从事水产品生产，而其中的中小型渔船上均无制冷设备，它们需要采用带冰保鲜。利用渔船的烟气废热进行制冷，将有效提高能源利用效率，降低渔民的生产成本。氨水吸收制冷方面的研究，已经有很多科研人员进行了研究。经对现有技术的文献检索发现，专利申请号为CN201410251739.X，专利名称为“宽窄通道板式满液发生器和降膜吸收器及氨水吸收制冷机”的专利文献，该专利文献利用余热通过宽窄通道板式满液发生器的余热宽通道，加热浓氨水窄通道逆流而来的浓氨水，产生出气液混合物一并进入气液分离器，分离出含水氨气通过分凝器提纯后在板式冷凝器内冷凝成液氨，液氨被送入到液氨罐中；从液氨罐中出来的液氨进入到过冷器的换热管中和从板式蒸发器出来的冷氨气进一步换热后供给板式蒸发器蒸发形成冷氨气，冷氨气进入过冷器与换热管内的液氨进一步换热在压差作用下进入宽窄通道板式降膜吸收器下部的浓氨水出口集箱沿稀氨水窄通道上升，冷氨气被来自气液分离器并经溶液换热器冷却的稀氨水吸收形成浓氨水进入浓氨水罐，并由溶液泵将其泵入宽窄通道板式满液发生器。但是该专利文献未充分回收热量，从而导致系统的性能系数较低。另一方面，该专利文献采用降膜吸收技术，该技术的吸收性能将受到船舶摇摆的影响很大。专利申请号为CN201220432287.1，专利名称为“电厂发电蒸汽余热驱动的氨水吸收制冷机”的专利文献，包括由满液发生器，气液分离器，冷凝器，液氨罐，过冷器，满液鼓泡吸收器，多管套管换热器，浓溶液罐和溶液泵组成的吸收式制冷机，其特征是在汽轮机蒸汽出口到满液发生器蒸汽入口之间设置蒸汽电动比例调节阀，满液发生器的右封头下部设有疏水阀，疏水阀凝结水出口通过管道与凝结水循环泵入口连接；蒸发器冷媒水出口设置温度传感器，蒸汽电动比例调节阀和温度传感器通过控制箱电联接。该专利文献的效果和好处是替代发电流程中的凝汽器，将乏汽的热量回收并用来制冷，实现了真正意义上的热电冷联产；具有节能、环保、运行费用低的特点；特别适用于电厂发电蒸汽余热驱动的氨水吸收制冷、制冰及空调。但是该专利文献未能进行充分地热量回收，从而使得系统的性能系数较低。专利申请号为CN201120031135.6，专利名称为“船用氨水吸收制冷机及其使用的液氨罐和浮球阀”的专利文献，其特征是它包括阀座和浮球，以及设置于阀座上的阀体，在阀体中设置阀芯，所述浮球和阀芯通过连杆连接，所述阀芯为旋塞阀。它保证了制冷机在频繁倾斜、摇摆、颠簸条件下供液功能，同时它能够充当膨胀阀，代替了膨胀阀，与其它制冷行业相比降低了成本节约了能源并且在此种制冷方式中起到了很好的效果，同时它还具有运行费用低、免维修的特点；特别适用于各类船舶的制冷、制冰及空调的一种船舶发动机排气余热驱动的船用氨水吸收制冷机用液氨罐浮球阀。但是该专利文献需要手动调节，船舶的余热随着工况变化而变化，但该专利文献的阀门无法实现自动调节，从而降低了其实际应用价值。专利申请号为CN201410139785.0，专利名称为“渔船余热吸收制冷协调双级压缩制冷冷库装置”的专利文献，包括柴油机、水箱、发电机、制冷装置、余热吸收制冷协调装置，制冷装置包括第一增发器、第二增发器、低压压缩机、中间冷却器、高压压缩机、冷凝器，冷凝器出液端形成第一分支和第二分支，第一分支上设有第一电磁阀、第二膨胀阀，第二膨胀阀与中间冷却器相连，中间冷却器一端与高压压缩机管路相连，第二分支经管路连通中间冷却器后与第一增发器和第二增发器相连；利用柴油机发电之后的余热，通过蒸汽发生器、精馏器、海水冷却组件等实现纯氨到氨水溶液之间的相互转换实现制冷，提高氟利昂冷却装置的制冷效果；大大提高柴油机的能源利用率，同时也大大增加渔船制冷效果。但是，该专利文献的系统过于复杂，从而使得系统占用船舶空间太大。另一方面，该专利文献未能充分进行热量回收，从而使得系统的性能系数较低。专利申请号为CN201110198079.X，专利名称为“一种渔船用柴油机余热氨水吸收式制冷系统及其运行模式”，该专利文献主要包括制冰系统、制低温水系统、直接供冷系统和冰蓄冷系统，运行模式主要包括：I制冰模式、II制低温水模式、III蓄冷模式、IV直接供冷模式和V蓄冰槽供冷模式，运行模式V只在渔船发动机停机时工作，运行模式I、II、III和IV在渔船发动机运行时工作，且运行模式I、II、III和IV根据需要可任意组合。该专利文献根据氨水吸收式制冷和渔船工作的特点，使得渔船用柴油机余热氨水吸收式制冷系统在回收利用大量余热资源的同时，解决了渔船的制冰、环境供冷、制取低温水等问题，满足渔船的工作需求，对于提高生产效率、改善渔船的工作环境都具有十分重要意义。但是，该专利文献未能解决船舶摇晃对系统性能的影响的问题，另一方面，该专利文献未充分回收热量，从而使得发生的氨气的纯度较低，另一方面也使得系统的性能系数较低。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，本专利技术循环可实现四重热量回收，这样可以有效提高系统的性能系数COP。同时，系统的热量回收过程与氨气提纯过程有机结合，提高热量回收率；吸收过程、冷凝过程以及储液过程有机结合，从而使得系统结构紧凑，这样有利于氨水吸收制冷机组小型化。根据本专利技术提供的一种四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，包括：发生器、氨气提纯器、板式换热器、吸收冷凝储液器、第三热量回收器、第四热量回收器、蒸发器；所述发生器与氨气提纯器相连；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连；其中：所述发生器与氨气提纯器相连实现发生的循环过程；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连实现吸收、冷凝、第一重热量回收、第二重热量回收、第三重热量回收、氨气提纯的循环过程；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连实现蒸发、第四重热量回收的循环过程；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连实现冷却的循环过程。优选地，发生器浓氨水进口管、发生器换热器、发生器稀溶液出口管相连；热源进口管与发生器的底部相连，热源出口管与发生器的顶部相连。优选地，氨气提纯器稀氨水出口管和氨气提纯器的底部相连，第一热量回收器换热盘管与氨气提纯器稀氨水进口管相连，第一热量回收器喷淋管在第一热量回收器换热盘管上方，第一填料焊接在第一热量回收器喷淋管上方；浓氨水预热进口管、第二热量回收器盘管、浓氨水预热出口管在第一填料上方依次相连。优选地，板式换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，其特征在于，包括：发生器、氨气提纯器、板式换热器、吸收冷凝储液器、第三热量回收器、第四热量回收器、蒸发器；所述发生器与氨气提纯器相连；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连；其中：所述发生器与氨气提纯器相连实现发生的循环过程；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连实现吸收、冷凝、第一重热量回收、第二重热量回收、第三重热量回收、氨气提纯的循环过程；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连实现蒸发、第四重热量回收的循环过程；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连实现冷却的循环过程。

【技术特征摘要】
1.一种四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，其特征在于，包括：发生器、氨气提纯器、板式换热器、吸收冷凝储液器、第三热量回收器、第四热量回收器、蒸发器；所述发生器与氨气提纯器相连；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连；其中：所述发生器与氨气提纯器相连实现发生的循环过程；所述氨气提纯器与吸收冷凝储液器相连实现吸收、冷凝、第一重热量回收、第二重热量回收、第三重热量回收、氨气提纯的循环过程；所述吸收冷凝储液器与蒸发器相连实现蒸发、第四重热量回收的循环过程；所述吸收冷凝储液器与板式换热器相连实现冷却的循环过程。2.根据权利要求1所述的四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，其特征在于，发生器浓氨水进口管、发生器换热器、发生器稀溶液出口管相连；热源进口管与发生器的底部相连，热源出口管与发生器的顶部相连。3.根据权利要求1所述的四重热量回收紧凑型氨水制冷系统，其特征在于，氨气提纯器稀氨水出口管和氨气提纯器的底部相连，第一热量回收器换热盘管与氨气提纯器稀氨水进口管相连，第一热量回收器喷淋管在第一热量回收器换热盘管上方，第一填料焊接在第一热量回收器喷淋管上方；浓氨水预热进口管、第二热量回收器盘管、浓氨水预热出口管在第一填料上方依次相连。4.根据权利要求1所述的四重热量回收紧凑型氨水制冷系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆紫生，王如竹，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31