带蒸汽压缩的并联三效吸收式制冷装置制造方法及图纸

一种带蒸汽压缩的并联三效吸收式制冷装置，在制冷剂回路中的中压发生器和低压发生器之间接入蒸汽压缩装置，将中压发生器发生的水蒸汽经压缩后再送入低压发生器。本发明专利技术使高压发生器的发生温度得以降低，缓解了高温溴化锂水溶液对金属材料的腐蚀，经压缩进入低压发生器的水蒸汽具有较高的温度和压力，有利于改善低压发生器的发生条件。本发明专利技术的蒸汽压缩装置也可置于高压发生器和中压发生器之间，并适用于现有各种连接方式的并联型三效吸收式制冷装置。本发明专利技术并不增加系统结构的复杂程度，却具有显著优越性，能解决三效溴化锂吸收式制冷机组高温腐蚀问题，提高能源利用率，具有良好的市场发展前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制冷装置，尤其涉及一种带蒸汽压缩的并联三效吸收式制冷装置，属于制冷及低温工程应用
最初的单效溴化锂吸收式制冷机的性能系数COP为0.7，现在常用的两效溴化锂吸收式制冷机的性能系数COP提高到1.0～1.2。但在总体性能上，以往的溴化锂吸收式制冷机尚不能取代压缩式制冷机。为更合理有效地使用高品位热源，提高溴化锂吸收式制冷机组的能源利用率，提高它的市场竞争力，提出了三效或多效吸收式制冷循环，其中包括并联三效制冷循环。近年来，国内外的高校，研究机构和厂家对三效溴化锂吸收式制冷机进行了深入的实验研究和仿真计算，如美国橡树岭实验室的Grossman、Wilk和De Vault在文献(引自G.Grossman，M.Wilk，and R.C.De Vault，Simulation andperformance analysis of triple-effect absorption cycles，ASHRAE Trans，1994(1)，Vol.100，No.1)中，对并联流程的三效溴化锂吸收式制冷循环等作了介绍，并进行了仿真研究。在并联的吸收式制冷装置中，吸收器内的稀溶液通过高温、中温、低温热交换器后分别进入高压、中压、低压发生器中浓缩，高压发生器中的稀溶液被外界热源加热，中压发生器中的溶液被高压发生器产生的蒸汽加热，低压发生器中的溶液被中压发生器产生的蒸汽加热。基本的并联三效制冷装置主要包括以下部件高压发生器、中压发生器、低压发生器、吸收器、溶液热交换器、冷凝器、蒸发器和冷却塔等，另外还包括一些泵和阀等附件。溶液回路的连接方式为吸收器溶液出口和低温热交换器管程进口相连。低温热交换器管程出口分别和中温热交换器管程进口、低压发生器溶液进口相连；中温热交换器管程出口分别和高温热交换器管程进口、中压发生器溶液进口相连；高温热交换器管程出口和高压发生器溶液进口相连。高压发生器溶液出口和高温热交换器壳程进口相连，中压发生器溶液出口及高温热交换器壳程出口和中温热交换器壳程进口相连，低压发生器溶液出口及中温热交换器壳程出口和低温热交换器壳程进口相连。低温热交换器壳程出口和吸收器溶液进口相连。制冷剂回路的连接方式为高压发生器壳程的蒸汽出口和中压发生器管程进口相连，中压发生器壳程的蒸汽出口和低压发生器管程进口相连，低压发生器壳程的蒸汽出口和冷凝器壳程蒸汽进口相连。冷凝器壳程出口和蒸发器壳程进口相连，蒸发器壳程出口和吸收器壳程进口相连。研究结果表明，这种并联流程的吸收器进口浓度为63.0％，循环的最高溶液温度(高压发生器出口溶液温度)为218℃(425°F)。溴化锂溶液是一种较强的腐蚀介质，对制造溴化锂吸收式机组常用的碳钢、紫铜等金属材料，具有较强的腐蚀性。在不含缓蚀剂的溶液中，碳钢、紫铜和镍铜的腐蚀率都随着温度的升高而增大，当温度超过165℃时，无论是碳钢或紫铜，腐蚀率都急剧增大。而一般的三效溴化锂吸收式制冷循环的最高溶液温度将达到220℃或更高，在如此高的温度下，溴化锂溶液会导致吸收式制冷机组金属部分的严重腐蚀，这是目前三效溴化锂吸收式制冷机仍然处于试验研究状态的原因，严重阻碍了三效溴化锂吸收式制冷机组的市场化。而就目前检索到的资料中，还没有解决这个问题的很好办法。为实现这样的目的，本专利技术对现有并联型三效溴化锂吸收式制冷装置作了改进，在基本的并联型三效溴化锂吸收式制冷装置中引入蒸汽压缩环节。与原有装置的不同之处是本专利技术在原有装置的基础上增加了一个蒸汽压缩装置，中压发生器发生得到的水蒸汽需经压缩后再送入低压发生器。这种带有蒸汽压缩装置的三效溴化锂吸收式制冷循环的优点在于由于引入蒸汽压缩装置，高压发生器的发生温度得以降低，缓解了高温溴化锂水溶液对金属材料的腐蚀；经过压缩进入低压发生器的水蒸汽具有较高的温度和压力，有利于改善低压发生器的发生条件。本专利技术的带有蒸汽压缩并联三效吸收式制冷装置主要包括蒸汽压缩装置、高压发生器、中压发生器、低压发生器、吸收器、溶液热交换器、冷凝器、蒸发器和冷却塔等部件，连接成溶液回路、制冷剂回路和冷却水回路。与现有装置相比，不同之处为在制冷剂回路中增加了蒸汽压缩装置，中压发生器壳程的蒸汽出口和蒸汽压缩装置的进口相连，蒸汽压缩装置的出口和低压发生器管程进口相连。其工作原理流程为冷凝器中的冷剂水经节流后进入蒸发器中吸热蒸发，产生制冷效果，产生的蒸汽进入吸收器中被溶液吸收。从吸收器流出的稀溶液，经溶液泵升压后依次流过低温、中温和高温溶液热交换器。从高温热交换器流出的稀溶液进入高压发生器，被驱动热源加热、浓缩，产生的冷剂蒸汽流入中压发生器，浓缩后的溶液流入高温热交换器。从中温热交换器流出的稀溶液，分两路流入高温热交换器和中压发生器。中压发生器的溶液被来自高压发生器的冷剂蒸汽加热、浓缩，产生的冷剂蒸汽经蒸汽压缩装置压缩后流入低压发生器，浓缩后的溶液流入中温热交换器。从低温热交换器流出的稀溶液，分两路流入中温热交换器和低压发生器。低压发生器中的溶液被来自蒸汽压缩装置的冷剂蒸汽加热、浓缩，浓缩后的溶液流入低温溶液热交换器，产生的冷剂蒸汽，以及在中压发生器和低压发生器中冷凝后的冷剂水，一起流入冷凝器中。由各个发生器浓缩的溶液依次经过高温、中温和低温溶液热交换器后流回吸收器。本专利技术适用于现有各种连接方式的并联型三效吸收式制冷装置，包括溶液回路中的各换热器独立形式、在溶液回路中高温、中温溶液热交换器各自独立的形式以及在低温溶液热交换器和低压发生器之间增加一个凝水热交换器的连接形式(并联型DCC吸收式制冷循环)等。本专利技术也可以将蒸汽压缩装置置于高压发生器和中压发生器之间，同样也适用于现有各种连接方式的并联型三效吸收式制冷装置，如此可构成另几种带有蒸汽压缩装置的并联型三效溴化锂吸收式制冷装置。本专利技术与不带蒸汽压缩装置的并联三效循环相比，只多了一个压缩部件，并没有太多地增加系统结构的复杂程度，但却具有明显的优越性。结果表明，由于蒸汽压缩装置的引入，高压发生器和中压发生器的出口溶液温度得以明显降低，尤其重要的是大幅度降低了循环最高溶液温度(高压发生器出口溶液温度)，避免了高温溴化锂溶液的强腐蚀问题，不必选用过于昂贵的材料。加入蒸汽压缩装置后，高压发生器和中压发生器的发生压力得以明显降低，使得高压发生器不需要按压力容器设计。另外，这种新型的三效循环的性能系数COP远大于双效流程，提高了能源的利用率。由此，本专利技术具有良好的市场发展前景。附图说明及具体实施例方式为更好地理解本专利技术的技术方案，以下结合附图作进一步详细描述。图1为本专利技术基本结构示意1所示为基本的带有蒸汽压缩并联三效吸收式制冷装置，主要包括高压发生器(1)、中压发生器(2)、低压发生器(4)、吸收器(12)、溶液热交换器、冷凝器(5)、蒸发器(10)和冷却塔(6)等部件，连接成溶液回路、制冷剂回路和冷却水回路。具体连接方式如下溶液回路的连接方式为吸收器(12)溶液出口和低温热交换器(15)管程进口相连。低温热交换器(15)管程出口分别和中温热交换器(16)管程进口、低压发生器(4)溶液进口相连；中温热交换器(16)管程出口分别和高温热交换器(17)管程进口、中压发生器(2)溶液进口相连；高温热交换器(17)管程出口和高压发生器(1)溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带蒸汽压缩的并联三效吸收式制冷装置，主要包括溶液回路、制冷剂回路和冷却水回路，吸收器（１２）溶液出口经低温热交换器（１５）管程，分别和中温热交换器（１６）管程进口、低压发生器（４）溶液进口相连，中温热交换器（１６）管程出口分别和高温热交换器（１７）管程进口、中压发生器（２）溶液进口相连，高温热交换器（１７）管程出口和高压发生器（１）溶液进口相连，高压、中压、低压发生器溶液出口分别和高温、中温、低温热交换器壳程进口相连，低温热交换器（１５）壳程出口和吸收器（１２）相连，其特征在于制冷剂回路中增加一个蒸汽压缩装置（３），接在中压发生器（２）壳程的制冷剂蒸汽出口和低压发生器（４）的管程进口之间，中压发生器（２）壳程的制冷剂蒸汽出口和蒸汽压缩装置（３）的吸气口相连接，蒸汽压缩装置（３）的出气口和低压发生器（４）的管程进口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆震，袁从杰，范林，曹卫华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]