对吸收式制冷器的改进控制制造技术

在第一个实施方案中，提供了一种包括一个发生器（２６）和一个吸收器（２４）的吸收式制冷器，至少有一股浓缩吸收剂溶液流从发生器（２６）流向吸收器（２４）。独立的浓缩吸收剂溶液流被输送到吸收器（２４）的表面接触部分（２４ａ），并输送到容器（２４ｃ），该容器可以是吸收器槽。所述制冷器的容量是通过改变流向吸收器（２４）的表面接触部分（２４ａ）与流向所述容器的吸收剂溶液的流量比例而加以控制的。控制器（１１８）调节吸收剂溶液的流量比例，以获得所需要的制冷容量。在第二个实施方案中，提供了一种用于两级吸收式制冷机（４００）的结晶检测和从结晶恢复方法。通过比较特定吸收剂溶液流之间的温度，检测低温热交换器（４２６）中的结晶。恢复程序包括除去结晶，并防止随后出现再结晶的步骤。最后，在第三个实施方案中，提供了用于控制根据设定点输入（５１５）控制对控制系统（５００）的过调节的控制系统（５００）。所述控制系统（５００）包括一个反馈回路（５０５），该回路通过一个求和节（５０８）与控制系统（５００）连接；还包括一个二项式滤波器（３１０），该滤波器用于接收设定点输入（５１５），并通过求和节（５０８）为控制系统（５００）提供一个过滤的设定点输出（５２０）。所述控制系统包括提供一个过滤设定点输出（５２０）的二项式滤波器（５１０），所述输出具有通过求和节（５０８）作用于控制系统的逐渐启动的反应。还提供了一种利用控制系统（５００）控制水制冷系统的方法，以便提供预定温度的离去水供应。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Improved control of absorption chiller

In a first embodiment, provides a includes a generator (26) and an absorber (24) absorption chiller, at least a concentrated absorbent solution flowing from the generator (26) to the absorber (24). An independent concentrated absorbent solution stream is conveyed to the surface contact portion (24a) of the absorber (24) and delivered to the container (24C), which may be an absorber tank. The capacity of the refrigerator is controlled by varying the flow ratio of the surface contact portion (24a) of the flow to the absorber (24) and the absorbent solution flowing to the container. A controller (118) regulates the flow ratio of the absorbent solution to obtain the required refrigerating capacity. In the second embodiment, a method of crystallization detection and recovery from crystallization is provided for a two stage absorption chiller (400). The crystallization in the cryogenic heat exchanger (426) is detected by comparing the temperature between the specific absorbent solution streams. Recovery procedures include removal of crystallization and prevention of subsequent recrystallization steps. Finally, in the third embodiment, a control system (500) for controlling an over adjustment of the control system (500) according to the set point input (515) is provided. The control system (500) includes a feedback loop (505), the loop through a summation section (508) and the control system (500) connected; also includes a binomial filter (310), the filter is used for receiving the input point set (515), and the sum Festival (508) for the control system (500) provides a set point filtering output (520). The control system includes providing a filtered setpoint output (520) binomial filter (510), the output is through the summing node (508) to the control system gradually starting reaction. A method of controlling a water refrigeration system by means of a control system (500) is provided to provide a predetermined water supply for a predetermined temperature.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术背景本专利技术总体上涉及对吸收式制冷器的改进控制。在第一个实施方案中，本专利技术涉及用于将热量从热负荷排出到一个散热器的吸收式热交换装置，特别涉及一种用于改变吸收式热交换装置的容量的改进方法。在另一种实施方案中，本专利技术涉及一种两级吸收式制冷机，更具体地讲，涉及一种用于检测结晶并在热交换系统中从结晶恢复的控制系统。最后，在第三个实施方案中，本专利技术更具体地涉及一种控制系统，该系统具有一个二项式设定点滤波器，用于消除过调节，而又不会减弱对工艺波动的反应。通过一个制冷回路使用复合的制冷剂循环的吸收式制冷、冷却、热泵、和相关装置是众所周知的。所述制冷回路包括一个发生器、一个冷凝器、一个蒸发器、和一个吸收器。可将多种复合制冷剂系统用于所述装置。其中的两个例子是氨/水系统和溴化锂/水系统。由一个外部能源对发生器中的复合制冷剂和吸收剂溶液加热。所述发生器对该复合溶液加热到足于蒸馏出挥发性更强的制冷剂蒸汽(例如，对于氨/水制冷剂来说为氨蒸汽，而对于溴化锂/水系统来说为水蒸汽)，留下挥发性较低的浓缩吸收剂溶液。然后将浓缩吸收剂成分排入所述吸收器。所述冷凝器接收来自所述蒸发器的蒸发性制冷剂，并将其冷凝成液体形式(又被称为冷凝物)。由于所述蒸汽冷凝所释放的热量，被排出到冷却塔、冷却水、某些其它外部散热器、或另一级的制冷装置中。所述蒸发器通过蒸发直接或间接接触所述热负荷的冷凝的液体制冷剂，吸收来自热负荷的热量(即建筑物的空气、冰箱的内容物、冷却水、或该系统被设计用于冷却的其它流体或物体)。因此，所述蒸发器重新蒸发所述挥发性制冷剂。由所述吸收器让离开蒸发器的制冷剂蒸汽与离开所述发生器的浓缩吸收剂溶液接触。当该蒸汽相被重新吸收到挥发性较低的溶液相中时，由该接触过程产生热量。该热量被排入冷却塔、冷却水、另一级的制冷装置或某些其它散热器。原有的组合制冷剂和吸收剂溶液在该吸收器中重新形成，然后回流到所述发生器，完成所述循环。在一种常见的吸收式热交换装置中，所述蒸发器和吸收器位于同一个容器中，以便在蒸发器中产生的制冷剂蒸汽可以方便地输送到所述吸收器进行重新吸收。在所述典型的组合蒸发器和吸收器中，所述接触过程包括喷射浓缩吸收剂溶液，使其与制冷剂蒸汽接触。低温浓缩溶液的存在，能在吸收器中产生饱和蒸汽压力，该压力略低于蒸发器中的饱和蒸汽压力。所述压力的不平衡会导致制冷剂蒸汽由蒸发器流向吸收器，在这里它被重新吸收到溶液中。所述制冷器的制冷容量受蒸发器中制冷剂蒸发速度的影响，因此，直接与蒸发的制冷剂由蒸发器流向吸收器的速度相关。需要改变吸收式制冷器的制冷容量，以便适应有可能加给该制冷器的不同负荷。控制制冷容量的最常见的方法是改变吸收剂溶液的浓度，所述吸收剂溶液以恒定的速度喷射到所述吸收器中。提高吸收器喷射的吸收剂溶液的浓度，能在该吸收器中产生更大的压力不平衡，这又会导致更多的制冷剂蒸汽从蒸发器流向吸收器，从而导致制冷剂在蒸发器中以更快的速度蒸发，并最终提高制冷容量。相反，降低吸收器喷射的吸收剂溶液的浓度，会降低其制冷容量。业已通过改变由发生器流向吸收器的吸收剂溶液的流量改变了所述吸收器喷射的吸收剂溶液浓度。当来自发生器的流量发生变化时，所述制冷装置通过将来自吸收器槽的某些稀的复合物与来自发生器的浓缩吸收剂混合维持进入所述吸收器的恒定流量。然后该装置通过所述吸收器喷射输送所述混合物。例如，当来自所述发生器的流量比较低时，其循环流量将很高，而且进入所述吸收器的最初的吸收剂溶液也将比较稀。理论上讲，如果来自发生器的吸收剂溶液的流量降低到0的话，所述制冷器的容量也将降低到0(在这种情况下，流向吸收器喷头的流量仅仅由来自吸收器槽的循环构成)。不过，实际上该装置必须保持通过所述发生器的最低流量，以避免在所述制冷器热交换器中发生流动的停滞和结晶。为了将制冷容量降低到一个特定的点，该装置必须通过将吸收剂溶液与大量的过量制冷剂混合进一步稀的来自发生器的吸收剂溶液。不过，在吸收器进一步稀的吸收剂溶液之前，过量制冷剂的使用会增加制冷器的响应时间，并需要一个大的制冷剂储藏箱。对住宅、办公室和工业热交换用途来说，用户希望吸收式制冷器可以适应低的制冷负荷，而且还能够对负荷的改变迅速作出响应，因此，需要另一种装置。例如，控制器不能通过改变吸收器喷头上的吸收剂溶液的浓度而使办公大楼冷却系统在低和高制冷容量之间作出迅速改变。在部分的多云天气里，如果太阳在云中连续地变强和变弱的话，该系统就要从当乌云遮住太阳时的低或无制冷容量循环到当太阳透过办公室窗户照射并增加室内空气温度时的大的制冷容量。在低制冷容量时，所述办公室冷却系统会用过量的制冷剂冲淡所述吸收剂溶液，以便降低其浓度。当紧接着办公室的空气温度突然增高而需要明显提高制冷容量时，所述发生器必须确确实实地将过量的制冷剂蒸发出所述复合溶液，以便重新形成浓缩吸收剂。在该制冷器能够重新获得其大制冷容量之前必须在发生器中重新形成该吸收剂。不过，当制冷容量恢复时，太阳可能早就重新隐藏到乌云后面去了。此时，该系统必须再次减弱其制冷容量，因为太阳已经不再加热该办公室了。因此，通过改变吸收剂溶液浓度来控制吸收式制冷器的制冷容量的方法是众所周知的，但现有的系统在低的制冷容量范围内工作时不够有效，因为它具有较长的响应时间。另外，即使是为了在低制冷容量范围内工作，所述系统必须装备一个大的制冷剂储藏箱。另一方面，本专利技术还涉及一种两级吸收式制冷机，更具体地讲，涉及一种用于检测并在一个系统热交换器中从结晶恢复的控制系统。在使用两级吸收式制冷机期间，事故或故障的出现会导致吸收剂溶液在该制冷机的流通通道中固化或结晶。发生结晶的一个最常见的部位是所述浓缩溶液热交换器的浓缩溶液通道。此时，所述吸收剂溶液业已被发生器浓缩并被强制回流到吸收器。在发生器和吸收器之间，通过一个热交换器输送浓缩溶液，将热量释放给由发生器泵送到吸收器的稀的吸收剂溶液。如果由于某种原因而使该吸收剂溶液变得过浓或被冷却到低于其结晶温度，所述浓缩溶液流通通道会被堵塞，并由于结晶而最终完全封闭。这种情况可以出现几分钟的时间，并业已了解出现不足1分钟时间。有多种情况会导致在热交换器中发生吸收剂溶液的结晶。例如，空气或其它惰性气体在吸收器中的存在会妨碍其中的吸收剂溶液的稀的。这会导致吸收剂溶液的浓度升高。当该溶液变得过饱和时，它就会开始结晶。如果冷凝器水突然变得比正常的工作温度低，会导致离开吸收器的稀的吸收剂溶液的温度降低。反过来，这又会使热交换器中的吸收剂溶液的温度降低到低于其结晶点，并开始堵塞该热交换器。过分加热蒸发器，会导致吸收剂溶液的过饱和，这也会导致热交换通道的结晶堵塞。希望从根本上避免上述任一种情况的发生。不过，由于故障或事故，不可能在任何时候都避免在热交换器中发生结晶。当出现结晶和热交换堵塞时，现行的清理所述热交换通道的方法是用外部热源对该通道进行加热，并使其中的吸收剂溶液液化。不过，这种方法是不可接受的，因为，它需要明显中断该吸收式制冷机的工作。其它现有的结晶检测和预防系统在吸收剂溶液流通通道中采用了机械浮阀，该浮阀会在由于结晶而发生逆流时启动。不过，业已证实这种机械系统不可靠并，且昂贵。最后，在第三方面，本专利技术总体上涉及控制系统，更具体地讲，涉及一种具有二项式设定点滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变容量吸收式制冷器，包括： Ａ．一个用于产生浓缩吸收剂溶液和制冷剂的发生器； Ｂ．一个吸收器，具有一个用于使所述浓缩吸收剂溶液与所述制冷剂接触的表面接触部分； Ｃ．一个容器； Ｄ．至少一个用于将所述浓缩吸收剂溶液的第一股流体由所述发生器转移到所述吸收器的表面接触部分，并将第二股浓缩吸收剂溶液由所述发生器转移到所述容器的管道；和 Ｅ．一个用于改变所述第一和第二股流体的流量比例的流体流量调节器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L西比克，M贝格特，
申请(专利权)人：气体研究院，
类型：发明
国别省市：US[美国]