改进型三效吸收循环装置制造方法及图纸

一种三效吸收循环装置，包括： 每台发生器都充有一种吸收剂水溶液的第一、第二和第三发生器，它们的工作温度依次增高； 工作温度分别顺序增高的第一、第二和第三冷凝器，它们可供使用地分别与上述第一、第二和第三发生器相连；以及将在上述第三冷凝器中冷凝的制冷剂从上述第三冷凝器中导出并与第二和第一冷凝器中的一台或几台呈热交换关系的第一冷凝物流动设备； 在第三冷凝器和第二发生器之间以及在第二冷凝器和第一发生器之间配合工作用于分别在它们之间传递能量的第一热交换设备； 与一个或几个第一流体回路配合工作将吸收剂水溶液供入第一和第二发生器的一台或多台第一吸收器；以及一台或多台与一个或多个第二流体回路配合工作向第三发生器提供吸收剂水溶液的第二吸收器； 与上述流体回路配合工作在上述回路中的吸收剂水溶液流之间进行能量交换的第二热交换器；以及与上述各吸收器相连且可供使用的一台或多台蒸发器。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
鉴于人们担心氟碳化合物和氟碳氢化合物对环境的影响，需要开发利用如水和氨之类对周围环境安全无害的制冷剂。对于几乎不需加热就能达到冷量范围在15-10000冷吨的工业冷却器而言，由于水具有不可燃和有益于人体健康的特性，通常它是首选的制冷剂。利用水之类的制冷剂的吸收剂水溶液循环早已公知，而且已使用了几十年。很多国家工业上都采用了单效和各种双级装置。但在将燃煤转变成空调或制冷所需的能量的过程中所产生的CO2总量使人们越来越担心，因此，要求能量转换效率高于目前用单级吸收设备(制冷系数COP＝0.6至0.8)和双级吸收设备(COP＝0.9至1.25)所获得的能量转换效率。美国专利4732008号提出采用两个相连的单级循环，以获得三倍的制冷效果。这些独立的回路具有不同的吸收剂流体，较低级采用如溴化锂(LiBr)水溶液之类的流体。然而，要求较高级中的流体不结晶和避免形成蒸汽压力的特性需要采用不同的流体.若较高级的流体选用适当，其性能估计可使制冷系数(COPs)达到1.5-1.7。专利技术概述本专利技术涉及一种具有三倍制冷效果的装置，在该装置中，整个系统的吸收剂或者采用单一的一种含水吸收液，或者采用两种或三种不同的吸收剂，或者采用不同吸收剂浓度的单一一种制冷剂，即水。由于将这种单一的制冷剂-水用作整个系统(不管是哪一级)的制冷剂或工作液，本专利技术对现有的三效系统作出了重大改进，而现有的系统仅取决于与不具有共同的质量流的三个热交换器的热交换。本专利技术的装置和系统所得到的COPS与采用上述两个单级循环的三效装置的COPS相近。但是，由于最高运行温度低于双回路系统的最高运行温度，可降低对第三级发生器中流体混合物升温和液体晶化的要求。在申请人自己的美国专利5335515号所公开的三效系统中，利用将流体回路串联和并联方式使三台发生器和三台冷凝器与一条或多条流体回路组合，用以控制一、二或三个吸收器和第一、第二、第三发生器的任一台或多台之间的吸收剂水溶液。本专利技术描述了一些对各种并联、串联和逆流回路进行特殊组合的系统，从而具有下述优点，例如，避免了由高吸收剂浓度带来的晶化可能性。本说明书的另一实施例中，列举了一个特殊系统，该系统中最高级回路的一些部件只与三级装置的较低级的部件保持传热关系。附图简述附图说明图1和2为带有并联的、对所有级分别安排了反向流动以及采用单一的蒸发器-吸收器对的三效循环示意图；图3-7的示意图示出了包括若干不同的吸收器/发生器流体回路组合的两个吸收器系统；图8示意地示出了一种包括并联和串联的流体回路组合的三吸收器系统；以及图9示意地示出了一种三效系统，该系统中高级流体回路只通过换热表面与系统的两个较低级的冷凝器保持热交换关系。专利技术的详细描述在上面所提到的申请人自己的美国专利5335515号中，示出了本专利技术的三效吸收循环的相图，附图中示意地示出了该循环所采用的装置，它有三个发生器，它们分别为高温发生器G3，中温发生器G2和低温发生器G1，还有分别为高、中、低温的冷凝器C3、C2和C1。点火温度FT一般在约400°F和520°F之间，最低约为390°F和420°F之间。在这种装置中，为了冷凝水制冷剂，用一个高温第三级发生器G3产生具有足够压力和温度的水蒸汽从而利用冷凝物的热量驱动中间级发生器G2，该发生器本身又产生在足够温度下被冷凝的蒸汽以驱动较低的第一级发生器G1，发生器G1本身又产生制冷剂蒸汽，使用常规的冷却和热耗损设备可使却上述制冷剂蒸汽冷凝。利用能够工作在温度范围大约为300°F和400°F的一种合适的相变传热流体通过相变传热可实现冷凝器C3和发生器G2之间的热交换。另一方面可以利用热交换流体的泵吸回路传递显热。与之相似，或者利用在大约150°F和275°F的温度范围内的相变传热或者通过热交换流体的泵吸回路实现冷凝器C2和发生器G1之间的热交换。上述温度范围是近似范围，它取决于设备上的热负载以及环境排放温度，该温度在一日以及一季之内是变化的。用于水冷设备的典型排放温度的设备设计范围在70°F至95°F，空气冷却系统的排放温度还要高25°F。第三温度级发生器G3的工作温度高于目前使用的双效装置中的温度。虽然直接燃烧的高温发生器比较经济，但应避免在与吸收剂流体接触的发生器表面上出现局部过热，以防止腐蚀加剧和增加材料的不可溶性。因此，可优选利用燃烧器的火焰间接加热，而不与高温发生器接触，例如利用相变或泵吸流体回路。此外，不管加热发生器G3的运行方式如何，将任何低于G3温度的不适宜于加热发生器G3的剩余能量或显热用于预热燃烧空气或送入一个或两个较低级发生器是十分有利的。因此，如果用泵吸流体回路向发生器G3提供能量，如上所述，可以将此回路与连接较低级的各发生器和冷凝器的泵吸回路组合在一起，或者与一个相连的冷凝器/发生器部件组合相连，剩下的其它发生器/冷凝器可设置在一个单独的传热回路中。尽管从热动力学观点考虑，流体回路的工作温度低于使传热流体复热所需的温度是不利的，但利用第二定律获得高热量(例如燃烧气体的热量或高压蒸汽)时，上述回路的路线可简化构件和泵的需求，因而成本低廉。正如现行的冷却器-加热器中普遍提供的那样，还可将剩余热量用来加热热水。本专利技术系统的吸收器和蒸发器部分可以分别是单一单元或多个单元。如果流体的晶化极限值危及液体溶液范围内循环的安全运行，采用图3-8的装置中示出的多台蒸发器和多台吸收器是特别有利的。在这些图示的实施例中，盐的浓度随温度升高而增加，因此，与吸收器A2相比，吸收器A3的盐浓度低，而吸收器A2的盐浓度与吸收器A1相比又较低。同样，工作温度较高的各吸收器溶液的浓度也较高。此外，各蒸发器在不同温度下工作，最高温度蒸发器E1与装有最高吸收剂浓度的流体吸收器A1联合运行，与此类似，低温蒸发器与充有更稀溶液的吸收器相通。也可选择成使一最高温度蒸发器与一个装有较低浓度溶液的吸收器相连，而较低温度的几个蒸发器与装有较浓溶液的吸收器相通，使这些吸收器工作的蒸汽压比上述蒸发器的蒸汽压低。采用通常范围在约37°F至60°F的不同蒸发器温度需要适当的输送用于冷却负载的传热液体的管线。例如，若用冷却水分配系统冷却一座建筑物，常常指的是冷却水回路，使被建筑物负载加热的回流先进入最高温度蒸发器热交换器，然后再沿路径依次进入各较低温度的蒸发器。虽然本专利技术的系统可包括多达三台蒸发器，通过采用一台以上的蒸发器经一个或多个吸收器与一台发生器相连，可以采用不同的吸收器/蒸发器对的其它装置结构而不增加蒸发器的台数。当然，过高的设备费用实际上限制人们只能使用两至三个蒸发器温度等级。通过使流体在C1和蒸发器E2和E3其中之一之间或在C1和E2、E3两者之间直接流动而不是只在C1和E1之间直接流动可对所示的几种系统进行改变。如果设备中部件位置是一个重要因素，则使多台蒸发器基本上工作在相同温度下可能是有利的，这对于要求工作温度大体相同的多区域建筑群尤其有利。而且，使用多种吸收剂不受使用不同吸收剂浓度或不同工作压力或不同工作温度的吸收器工作的限制。本领域的普通技术人员还应懂得，为了使生产成本适当可将蒸发器-吸收器对置于一个套或一个壳体中。这种成对地设置对于较低的两个蒸发器/吸收器级尤其有用。如果在所有的三级中都使用稳定的或合格的传热和传质添本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：U·罗肯费勒，P·萨尔基相，
申请(专利权)人：罗基研究公司，
类型：发明
国别省市：