一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统技术方案

本发明专利技术涉及一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，包括发生器(1)、吸收器(2)和吸附制冷循环(6)，所述的发生器第二换热通道与吸收器第二换热通道之间设有第二溶液流路(3)、制冷剂流路(4)和第一溶液流路(5)，所述的制冷剂流路(4)中设有第一冷却器(41)和第二冷却器(42)，所述的第二冷却器(42)包括第二冷却器第一换热通道和第二冷却器第二换热通道，所述的第二冷却器第一换热通道连接于制冷剂流路(4)中，所述的第二冷却器第二换热通道连接于吸附制冷循环(6)中，并从吸附制冷循环(6)中吸收冷量。与现有技术相比，本发明专利技术通过逐级冷却压缩机吸气温度还可降低压缩机功耗，进而提高系统制热COP。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统
本专利技术涉及热泵设备
，尤其是涉及一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统。
技术介绍
不少工业场合需要90℃-120℃热风烘干物料，如锂电池电极材料脱水过程需要120℃左右的热风，目前多采用电加热方式，能耗大、烘干成本高。另外一些工业领域需要90-120℃热水，目前多采用燃煤锅炉加热方式获得，燃烧效率低且排放物污染环境。热泵作为新型取热方式，由于有较高能效和简单的结构特征等优势受到广泛关注。目前较成熟的热泵技术是机械蒸气压缩热泵技术和吸收热泵技术。对于机械蒸气压缩制冷/热泵循环，目前受限于制冷剂、循环和部件等因素，系统能效和运行范围受到一定的限制。最高供水温度一般低于90℃，难以突破100℃。因为过高的冷凝温度使压缩机超负荷运行，造成压缩机排气温度过高、导致压缩机停机，同时系统制热量和COP也急剧下降。对于制取100℃以上的热水或蒸汽，目前较成熟的热泵技术是第二类吸收热泵，但是需要利用中温热源(80℃以上废热水)驱动，适用范围十分有限[张春春.第二类吸收式热泵在分布式能源系统中的应用研究,合肥工业大学，2014]。与此同时不少工业场合存在大量60℃以上的工业废热，但该种热源因为品位太低，难以实现再次利用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，包括发生器、吸收器和吸附制冷循环，所述的发生器包括发生器第一换热通道和发生器第二换热通道，所述的吸收器包括吸收器第一换热通道和吸收器第二换热通道，所述的发生器第一换热通道用于从低温端吸热并将热量传递至吸收器第二换热通道，所述的发生器第二换热通道与吸收器第二换热通道之间设有第二溶液流路、制冷剂流路和第一溶液流路，所述的发生器第二换热通道用于制冷剂浓溶液的蒸发，生成制冷剂稀溶液和制冷剂气体，并分别通过第二溶液流路和制冷剂流路流向吸收器第二换热通道处汇合，使得制冷剂稀溶液将制冷剂气体吸收，得到制冷剂浓溶液并通过第一溶液流路回流至发生器第二换热通道，所述的吸收器第一换热通道用于从吸收器第二换热通道中获得热量并加热高温端，所述的制冷剂流路中设有第一冷却器和第二冷却器，所述的第二冷却器包括第二冷却器第一换热通道和第二冷却器第二换热通道，所述的第二冷却器第一换热通道连接于制冷剂流路中，所述的第二冷却器第二换热通道连接于吸附制冷循环中，并从吸附制冷循环中吸收冷量。进一步地，所述的吸附制冷循环包括冷凝器、第一吸附床、第二吸附床和四通阀，所述的四通阀的第一接口与第二冷却器第二换热通道连接，第二接口与第二吸附床连接，第三接口与冷凝器连接，第四接口与第一吸附床连接。进一步地，所述的吸附制冷循环还包括第二膨胀阀，所述的第二膨胀阀一端与第二冷却器第二换热通道连接，另一端与冷凝器连接。进一步地，所述的第一吸附床与第二吸附床中装填有吸附剂。进一步地，所述的吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统还包括中间换热器，所述的中间换热器包括中间换热器第一换热通道和中间换热器第二换热通道，所述的中间换热器第一换热通道连接于第一溶液流路中，所述的中间换热器第二换热通道连接于第二溶液流路中。进一步地，所述的第一溶液流路中设有第一膨胀阀，所述的膨胀阀的一端与发生器第二换热通道连接，另一端连接于中间换热器第一换热通道的出口端上，中间换热器第一换热通道的入口端与吸收器第二换热通道连接。进一步地，所述的第二溶液流路中设有溶液泵，所述的溶液泵一端与发生器第二换热通道连接，另一端连接于中间换热器第二换热通道的入口端，中间换热器第二换热通道的出口端于吸收器第二换热通道连接。进一步地，所述的制冷剂流路中还包括冷凝液回路，制冷剂气体流经第一冷却器和第二冷却器后产生的冷凝液通过冷凝液回路汇合后流向溶液泵。进一步地，所述的制冷剂流路中还设有压缩机，所述的压缩机一端与第二冷却器连接，另一端与吸收器第二换热通道连接。与现有技术相比，本专利技术相比传统的第一类吸收/压缩混合循环，本专利技术技术在制冷剂流路上增加了两个冷却器，分别是第一冷却器41和第二冷却器42，两者可逐级降低压缩机吸气温度，以便可以使用常规压缩机而满足高温热泵工况。第一冷却器41可采用环境空气或冷却水进行冷却，第二冷却器42采用吸附制冷循环冷却。吸附制冷循环是依靠工业废热驱动而产生源源不断的冷量，如硅胶水吸附制冷机组可采用60℃左右的热水驱动而产生5℃左右的冷冻水。发生器产生的饱和制冷剂蒸气首先被第一冷却器41冷却到环境温度，然后流向第二冷却器42进行深度冷却。由于制冷剂气体温度在两个冷却器中逐渐地降低，于是会产生一部分冷凝液，冷凝液经冷凝液流路重新返回到泵入口。通过逐级冷却压缩机吸气温度，不仅可使用常规压缩机而满足高温热泵工况，实现制取100℃以上的热水、热风或热蒸汽，而且可降低压缩机功耗，进而提高系统制热COP。同时相比于采用蒸气压缩进行冷却的压缩机机进气的方式，该混合循环有更高的制冷COP，因为二级冷却是采用热驱动的吸附制冷循环，不消耗额外的电功。附图说明图1为现有技术中第一类吸收/压缩混合循环示意图；图2为本专利技术中吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统的结构示意图。1、发生器，2、吸收器，3、第二溶液流路，4、制冷剂流路，5、第一溶液流路，6、吸附制冷循环，7、中间换热器，31、溶液泵，41、第一冷却器，42、第二冷却器，43、冷凝液回路，44、压缩机，51、第一膨胀阀，61、冷凝器，62、第一吸附床，63、第二吸附床，64、四通阀，65、第二膨胀阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，包括发生器1、吸收器2和吸附制冷循环6，参见图2。发生器1包括发生器第一换热通道和发生器第二换热通道，所述的吸收器2包括吸收器第一换热通道和吸收器第二换热通道，所述的发生器第一换热通道用于从低温端吸热并将热量传递至吸收器第二换热通道，所述的发生器第二换热通道与吸收器第二换热通道之间设有第二溶液流路3、制冷剂流路4和第一溶液流路5，发生器第二换热通道用制冷剂浓溶液的蒸发，生成制冷剂稀溶液和制冷剂气体，并分别通过第二溶液流路3和制冷剂流路4流向吸收器第二换热通道处汇合，使得制冷剂稀溶液将制冷剂气体吸收，得到制冷剂浓溶液并通过第一溶液流路5回流至发生器第二换热通道。吸收器第一换热通道用于从吸收器第二换热通道中获得热量并加热高温端，制冷剂流路4：其中设有第一冷却器41和第二冷却器42，参见图2，所述的第二冷却器42包括第二冷却器第一换热通道和第二冷却器第二换热通道，所述的第二冷却器第一换热通道连接于制冷剂流路4中，所述的第二冷却器第二换热通道连接于吸附制冷循环6中，并从吸附制冷循环6中吸收冷量。其中还包括冷凝液回路43，制冷剂气体流经第一冷却器41和第二冷却器42后产生的冷凝液通过冷凝液回路43汇合后流向溶液泵31。所述的制冷剂流路4中还设有压缩机44，所述的压缩机44一端与第二冷却器42连接，另一端与吸收器第二换热通道连接。吸附制冷循环6：包括冷凝器61、第一吸附床62、第二吸附床63和四通阀64，参见图2，所述的四通阀64的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，其特征在于，包括发生器(1)、吸收器(2)和吸附制冷循环(6)，所述的发生器(1)包括发生器第一换热通道和发生器第二换热通道，所述的吸收器(2)包括吸收器第一换热通道和吸收器第二换热通道，所述的发生器第一换热通道用于从低温端吸热并将热量传递至吸收器第二换热通道，所述的发生器第二换热通道与吸收器第二换热通道之间设有第二溶液流路(3)、制冷剂流路(4)和第一溶液流路(5)，所述的发生器第二换热通道用于制冷剂浓溶液的蒸发，生成制冷剂稀溶液和制冷剂气体，并分别通过第二溶液流路(3)和制冷剂流路(4)流向吸收器第二换热通道处汇合，使得制冷剂稀溶液将制冷剂气体吸收，得到制冷剂浓溶液并通过第一溶液流路(5)回流至发生器第二换热通道，所述的吸收器第一换热通道用于从吸收器第二换热通道中获得热量并加热高温端，所述的制冷剂流路(4)中设有第一冷却器(41)和第二冷却器(42)，所述的第二冷却器(42)包括第二冷却器第一换热通道和第二冷却器第二换热通道，所述的第二冷却器第一换热通道连接于制冷剂流路(4)中，所述的第二冷却器第二换热通道连接于吸附制冷循环(6)中，并从吸附制冷循环(6)中吸收冷量。...

【技术特征摘要】
1.一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，其特征在于，包括发生器(1)、吸收器(2)和吸附制冷循环(6)，所述的发生器(1)包括发生器第一换热通道和发生器第二换热通道，所述的吸收器(2)包括吸收器第一换热通道和吸收器第二换热通道，所述的发生器第一换热通道用于从低温端吸热并将热量传递至吸收器第二换热通道，所述的发生器第二换热通道与吸收器第二换热通道之间设有第二溶液流路(3)、制冷剂流路(4)和第一溶液流路(5)，所述的发生器第二换热通道用于制冷剂浓溶液的蒸发，生成制冷剂稀溶液和制冷剂气体，并分别通过第二溶液流路(3)和制冷剂流路(4)流向吸收器第二换热通道处汇合，使得制冷剂稀溶液将制冷剂气体吸收，得到制冷剂浓溶液并通过第一溶液流路(5)回流至发生器第二换热通道，所述的吸收器第一换热通道用于从吸收器第二换热通道中获得热量并加热高温端，所述的制冷剂流路(4)中设有第一冷却器(41)和第二冷却器(42)，所述的第二冷却器(42)包括第二冷却器第一换热通道和第二冷却器第二换热通道，所述的第二冷却器第一换热通道连接于制冷剂流路(4)中，所述的第二冷却器第二换热通道连接于吸附制冷循环(6)中，并从吸附制冷循环(6)中吸收冷量。2.根据权利要求1所述的一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，其特征在于，所述的吸附制冷循环(6)包括冷凝器(61)、第一吸附床(62)、第二吸附床(63)和四通阀(64)，所述的四通阀(64)的第一接口与第二冷却器第二换热通道连接，第二接口与第二吸附床(63)连接，第三接口与冷凝器(61)连接，第四接口与第一吸附床(62)连接。3.根据权利要求2所述的一种吸附冷却吸气的吸收/压缩混合循环系统，其特征在于，所述的吸附制冷循环(6)还包括第二膨胀阀(65)，所述的第二膨胀阀(65)一端与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，张春路，邵亮亮，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31