一种集成的氨水冷却器/加热器制造技术

技术编号:2455241 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
对氨水冷却器装置进行了改进,通过设置可在加热模式时引导制冷剂流到热交换器(19)的制冷剂旁路(52)使制冷剂无需穿过装置的冷凝器(14),令装置包括加热器功能。热交换器具有选择功能,能够在加热模式时用作冷凝器而在冷却模式时具有蒸发功能。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
使用氨制冷剂的通常称作氨水系统的液体/蒸汽吸收系统在所属领域中众所周知。这些系统利用在吸收致冷冷却器中进行的吸收器的热交换循环或发生器/吸收器的热交换(GAX)循环来提供冷却,一般是以冷却水的形式直接提供给连接到室内蛇形管或其它热交换部件的液体循环回路,这些室内蛇形管或其它热交换部件用于传递冷却作用到进行空调的空间。这些冷却器装置的基本部件包括吸收器、发生器、冷凝器、和蒸发器,以及用于氨制冷剂的必要的管路和水基的吸收流体。给发生器的热量是由燃烧器提供的。还要求设置循环泵来引导吸收流体通过装置的部件。当对空调的空间加热时,要使用分离的水加热器和储罐或炉子。对于结合了冷却和加热功能的冷却器/加热器组件,则使用了两个分开的燃烧器,一个用于冷却,一个用于加热;还要求设有分开的泵用于两个不同的液体循环回路功能。在操作图示的传统GAX冷却器时,吸收流体从吸收器12泵出。富含制冷剂的吸收流体溶液经过管路46被泵到精馏器17内的回流蛇形管13,其后经管路47流到吸收器的热交换器31和GAX热交换器33。在所显示的实施例中,分流器32使从吸收器的热交换器31流出的吸收流体分流,第一部分经管路48流到发生器,第二部分流到GAX热交换器33并经管路50流到发生器的绝热部分。相比传统的吸收器热交换系统,可分流一部分富含制冷剂的吸收流体到GAX热交换器的GAX系统的优点在前面介绍的现有技术公开中进行了详细的讨论,在Modahl等人的公开文献和5,367,884号专利中有特别的说明。本专利技术并不只限于使用GAX系统,还可以使用传统的吸收器热交换系统,虽然最好是使用更有效的GAX系统。在发生器组件11中产生的制冷剂蒸汽经过管路41流到冷凝器14,并从冷凝器14经管路42流到再冷却器25。在再冷却器的热交换器21中,冷凝的制冷剂通过暴露于通过管路43从蒸发器20流出的冷气态制冷剂进一步冷却。冷凝的制冷剂然后通过膨胀阀23到达蒸发器20,在这里蒸发冷却经回流管线22提供的水或其它热传递流体。冷却后的水或其它热传递流体经过供应管24提供给对调节空间进行冷却的负荷。从再冷却器25流出的制冷剂蒸汽通过管路44和45流到吸收器组件10。未富含制冷剂的溶液从发生器流出通过管路49和节流机构28流到吸收器组件10。当从发生器流出的未富含制冷剂的溶液通过GAX热交换器33和吸收器的热交换器31时吸收制冷剂蒸汽。虽然附图显示管路44在热交换部分30的下游与管路45连通,但也可代之以将制冷剂蒸汽引入热交换部分30的下部,最好是靠近底部。这样设置也可以应用于图2到5显示和介绍的实施例中。附图说明图1B和1C显示用于GAX热交换系统的富含制冷剂(通常指的是富含制冷剂蒸汽)的吸收流体的不同路径。在图1B中,分流器61在吸收器的热交换器31和GAX热交换器33之间将富含制冷剂的流体到达吸收器的热交换器之前并行分流。在图1C中,分流器63在吸收器的热交换器之前对富含制冷剂的流体分流,第一部分流到发生器的绝热部分,第二部分流到吸收器的热交换器。图1D示意地显示了图1A显示的液体循环冷却的GAX氨水冷却器。因此,吸收器12和冷凝器14与精馏器17一样都是水冷的。冷却水通过管路65、67和69并行流到吸收器、冷凝器和精馏器。然而,也可以形成串联回路,希望的话也可串联结合并行。在图1A到1D中显示的传统GAX型冷却器装置或简单的吸收器热交换系统提供的冷却水,通过液体循环冷却回路供应到空调空间的室内蛇形管,其中液体循环冷却回路通常包括用作热交换流体的防冻水溶液。通过传统的系统来提供热量,需要设置分离的蒸发器和/或炉子。在本专利技术中,对传统的冷却器装置加以了改进,使用基本上相同的传统冷却器部件形成集成的加热器功能。产生的装置可提供有用的热量用于空间空调,不再需要附设的炉子或蒸发器。参考图2,其显示了本专利技术的GAX冷却器/加热器系统。在附图中,加热模式采用的必要操作部件用粗体显示,而不一定需要的用虚线显示。在图示的加热模式实施例中,制冷剂利用溶液泵18返回到发生器。本专利技术装置的重要特征包括旁路管路52,用于引导制冷剂从发生器组件16不经过冷凝器14流到双功能的热交换器19。还包括操作阀35,用于关断从发生器流到冷凝器14的制冷剂。螺线管操作阀54可选择地打开和关闭管路52。欲提供加热功能,制冷剂蒸汽从发生器组件通过用作冷凝器的热交换器19分别提供热量给回水管路22和供水管路24。在热交换器冷凝的制冷剂通过管路43和44流向吸收器12。富含制冷剂的吸收流体溶液从吸收器被泵到精馏器部分17的回流蛇形管13并通过前面所介绍的GAX吸收器组件部件。欲回到冷却器操作,阀54关闭,因此系统的功能如图1A到1D所介绍的那样。图中显示沿溶液管49设置的螺线管操作阀27用于可选择地控制流到吸收器组件的溶液。图3显示了本专利技术的冷却器/加热器系统的可供选择的实施例。该实施例用粗体显示了用于加热模式的功能部件和管路,包括在富含制冷剂的溶液重力返回不可能或不希望重力返回的情况下将制冷剂泵回到发生器的部件和管路。图3中的实施例显示出采用了三通阀,用于引导制冷剂和/或溶液旁路冷凝器和/或吸收器。所显示的实施例还采用了螺线管操作阀56和58,用于可选择地打开和关闭引导吸收流体到发生器组件的管路。这些螺线管操作阀可以独立于三通阀36操作,三通阀是用于可选择地引导制冷剂蒸汽通过管路52到达双功能热交换器19提供加热功能,或者在冷却模式下希望在冷凝器14冷却制冷剂且热交换器19用作蒸发器时通过管路29到达冷凝器14。使用三通阀36消除了使用图2所示打开和关闭管路52的螺线管阀54的必要。然而,螺线管阀54可以在标准要求时用作三通阀36的替代品。在吸收流体回路,图3所示的实施例采用了管路46的分支管路55来引导吸收流体流到发生器组件16,和螺线管操作阀56来可选择地打开和关闭管路55。管路部分57是管路46的延伸,用于引导吸收溶液流到精馏器17的回流蛇形管13。螺线管操作阀58可选择地打开和关闭管路部分57。通过打开阀56和关闭阀58,可以截止流到精馏器17和流到吸收器的热交换器31和GAX的热交换器33的吸收溶液。通过关闭阀58和打开阀56,吸收溶液可以从吸收器12直接泵到发生器16,在发生器溶液蒸发并通过旁路管路52直接流到用作冷凝器的热交换器19,向空调空间或负荷提供热量。因此该简化系统实施例避免了使用前面介绍系统的GAX部分。通过打开制冷剂旁路52,不需要使用冷凝器冷却风扇。在图3中,还显示出三通阀38,用于可选择地旁路吸收器12。三通阀38可以有选择地操作,用于引导含有制冷剂的溶液通过管路37流到吸收器12,或者通过管路39旁路吸收器。旁路吸收器可以避免使用吸收器冷却风扇。图4显示了另一个可选择的实施例,可用于引导吸收流体流到发生器组件。在此实施例中,三通阀34与管路46、55和57连通,用于可选择地提供吸收流体流到回流蛇形管13或到达发生器的绝缘部分16。因此三通阀代替了在图3实施例中使用的两个螺线管阀56、58。另外,如图2和3所示,粗体显示的部件和管路说明了制冷剂泵可回到发生器的加热模式的操作。在图5中,显示了本专利技术的集成的冷却器/加热器系统的另一个实施例。在所显示的实施例中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可选择冷却器/加热器操作模式的液体/蒸汽吸收装置,其包括吸收器组件、发生器组件、冷凝器和热交换器,所述热交换器具有选择功能可在冷却器模式下用作蒸发器而在加热器模式下用作冷凝器;和在所述加热模式下可选择地引导所述发生器中蒸发的制冷剂流到所述热交换器而无需通过所述冷凝器的装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:P萨基相U罗肯菲勒
申请(专利权)人:罗基研究公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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