双级引射冷电联供混合循环系统技术方案

本实用新型专利技术涉及制冷技术领域，尤其是一种双级引射冷电联供混合循环系统。包括太阳能集热器、高压发生器、气液分离器I、膨胀机、双级引射吸收装置、气液分离器II、低压发生器、吸收器和溶液换热器；所述高压发生器上设有热流出口、热流入口、工质入口和工质出口，溶液换热器设有热流出口、热流入口、冷流出口和冷流入口，吸收器上设有溶液泵入口、引射器入口、工质出口、冷流出口和冷流入口，低压发生器上设有冷气出口、冷气入口、工质出口和工质入口，太阳能集热器的出口与高压发生器的热流入口连通。其可以利用太阳能和海洋热能进行冷电联供，配合氨水二元溶液的使用减小了循环不可逆损失，有效改善了循环效率，可获得更低的冷库运行温度。

【技术实现步骤摘要】
双级引射冷电联供混合循环系统
本技术涉及制冷
，尤其是一种双级引射冷电联供混合循环系统。
技术介绍
渔业制冷技术是沿海地区，特别是热带沿海地区渔业发展的关键技术。为获得更高的经济效益，冷电联供是一种有效的手段。目前的冷电联供混合循环系统主要为引射式混合循环系统，如图1所示。引射式混合循环系统包括高压发生器1’，膨胀机2’，发电机3’，引射器4’，低压发生器5’，冷库6’，节流阀7’，冷凝器8’和溶液泵9’。高压发生器的工质出口与膨胀机入口相连，引射器的主流入口与膨胀机出口相连，引射器的引射入口与低压发生器的工质出口相连，引射器的出口与冷凝器的工质入口相连，冷凝器的工质出口分别通过节流阀和溶液泵与低压发生器工质入口和高压发生器工质入口相连。该循环以有机制冷剂，如丙烷、氟利昂、异丁烷等作为循环工质。循环工质在高压发生器中加热汽化，随后推动膨胀机对外做功。做功后的乏汽作为主流流体进入引射器，随后将低压发生器中蒸发出的低压工质引射入冷凝器中进行冷凝过程。冷凝后的工质一部分通过节流阀进入低压发生器并在低压条件下蒸发吸热以产生冷量；另一部分被溶液泵泵回高压发生器以完成循环。该系统通过上述的蒸发-引射-冷凝过程实现连续的制冷-发电联供。但是，上述的引射式混合循环系统的局限性在于，其循环热源来自燃烧化石燃料或工业废气余热，无法利用热带沿海地区丰富的海洋热能、太阳能等低品味能源；另外，上述循环的工作流体选用有机制冷剂，利用工质的相变完成蒸发、冷凝过程，在蒸发、冷凝中的换热温差较高，导致不可逆损失相对较高，从而限制了循环效率的提高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种双级引射冷电联供混合循环系统，其可以利用太阳能和海洋热能进行冷电联供，同时，双级引射吸收的特殊结构配合氨水二元溶液的使用减小了循环不可逆损失，有效改善了循环效率，可获得更低的冷库运行温度。本技术的技术方案是：一种双级引射冷电联供混合循环系统，其中，包括太阳能集热器、高压发生器、气液分离器I、膨胀机、双级引射吸收装置、气液分离器II、低压发生器、吸收器和溶液换热器，所述太阳能集热器的入口与温海水泵连通；所述高压发生器上设有热流出口、热流入口、工质入口和工质出口，溶液换热器设有热流出口、热流入口、冷流出口和冷流入口，吸收器上设有溶液泵入口、引射器入口、工质出口、冷流出口和冷流入口，低压发生器上设有冷气出口、冷气入口、工质出口和工质入口，太阳能集热器的出口与高压发生器的热流入口连通，高压发生器的工质入口与溶液换热器的冷流出口连通，高压发生器的工质出口与气液分离器I的入口连通，气液分离器I的气体出口与膨胀机的入口连通，气液分离器I的液体出口与溶液换热器的热流入口连通；所述双级引射吸收装置包括一级引射器、二级引射器和强化吸收换热器，一级引射器上设有一级主流入口、一级引射入口和一级引射器出口，二级引射器上设有二级主流入口、二级引射入口和二级引射器出口，强化吸收换热器上设有强化吸收换热器出口和强化吸收换热器入口，一级引射器的一级主流入口与膨胀机的出口连通，一级引射器的一级引射入口与气液分离器II的液体出口连通，一级引射器的一级引射器出口与二级引射器的二级主流入口连通，二级引射器的二级引射入口与溶液换热器的热流出口连通，二级引射器的二级引射器出口与吸收器的引射入口连通，强化吸收换热器入口与冷海水泵II的出口连通；所述吸收器的溶液泵入口与气液分离器II的气体出口连通，吸收器的工质出口分别与溶液换热器的冷流入口和低压发生器的工质入口连通，吸收器的冷流入口与冷海水泵I的出口连通；所述低压发生器的工质出口与气液分离器II的入口连通。本技术中，所述二级引射器包括喷嘴和混合室，喷嘴设置在二级主流入口处，混合室的内表面沿其周向间隔分布有数个轴向的管内换热肋片，强化吸收换热器套在混合室的外部，强化吸收换热器的内表面沿中心轴设有螺旋翅片板，流道两端分别设有强化吸收换热器入口和强化吸收换热器出口，强化吸收换热器出口与扩压室连接。所述膨胀机的动力输出轴直接与发电机连接。从气液分离器I中分离出的氨气进入膨胀机，并推动其对外做功，通过发电机获得电力。所述低压发生器的冷气入口与冷库的出口连通，低压发生器的冷气出口通过管道和冷库的入口连通。所述吸收器的溶液泵入口与气液分离器II的气体出口的连接管道上设有溶液泵I，溶液泵I的入口与气液分离器II的气体出口连通，溶液泵I的出口与吸收器的溶液泵入口连通。所述吸收器的工质出口与溶液换热器的冷流入口的连接管道上设有溶液泵II，溶液泵II的入口与吸收器的工质出口连通，溶液泵II的出口与溶液换热器的冷流入口连通。所述吸收器的工质出口与低压发生器的工质入口的连接管道上设有节流阀，节流阀的入口与吸收器的工质出口连通，节流阀的出口与低压发生器的工质入口连通。本技术的有益效果是：(1)本技术的循环系统由太阳能集热器加热的表层温海水和泵取的深层冷海水驱动：利用太阳能，温海水的温度被提升至驱动冷电联供循环所需的温度范围，因此该系统可以充分利用热带沿海地区的丰富热能资源，避免了化石燃料的消耗；(2)本技术提出的循环系统以氨水作为工作流体，循环的发生-吸收过程是变温过程，其换热温差相对于传统有机制冷剂的蒸发-冷凝换热温差得到了显著降低，减小了循环不可逆损失，有效改善循环效率。(3)本技术提出的双级引射吸收装置，具有下列优点：第一，氨气、氨水溶液在二级引射器的混合室充分混合吸收，吸收过程得到了强化，此过程释放的大量热量直接被混合室外侧的强化吸收换热器带走，可有效降低出口的混合溶液温度，因此循环的吸收器温度得到降低，提高了循环效率；第二，相对于现有的单级引射结构，二级引射结构可获得更高的压降，吸收器的吸收压力由此得到降低，而与其相连的低压发生器压力得到了进一步降低，因此对应的蒸发温度也随之降低，因此可以获得更低的冷库运行温度。附图说明图1为现有引射式制冷动力混合循环系统结构示意图；图2为本技术的结构示意图；图3为双级引射吸收装置的结构示意图；图4为二级引射吸收器的主视局部剖视图；图5为二级引射吸收器的左视图。图中：1’高压发生器；2’膨胀机；3’发电机；4’引射器；5’低压发生器；6’冷库；7’节流阀；8’冷凝器；9’溶液泵；1温海水泵；2太阳能集热器；3高压发生器；4气液分离器I；5膨胀机；6发电机；7双级引射吸收装置；8气液分离器II；9低压发生器；10冷库；11节流阀；12溶液泵I；13吸收器；14冷海水泵I；15冷海水泵II；16溶液泵II；17溶液换热器；18一级引射器；19二级引射器；20强化吸收换热器；21喷嘴；22混合室；23螺旋翅片板；24扩压室；25换热肋片。具体实施方式为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双级引射冷电联供混合循环系统，其特征在于：包括太阳能集热器(2)、高压发生器(3)、气液分离器I(4)、膨胀机(5)、双级引射吸收装置(7)、气液分离器II(8)、低压发生器(9)、吸收器(13)和溶液换热器(17)，所述太阳能集热器(2)的入口与温海水泵(1)连通；/n所述高压发生器(3)上设有热流出口、热流入口、工质入口和工质出口，溶液换热器(17)设有热流出口、热流入口、冷流出口和冷流入口，吸收器(13)上设有溶液泵入口、引射器入口、工质出口、冷流出口和冷流入口，低压发生器(9)上设有冷气出口、冷气入口、工质出口和工质入口，太阳能集热器(2)的出口与高压发生器(3)的热流入口连通，高压发生器(3)的工质入口与溶液换热器(17)的冷流出口连通，高压发生器(3)的工质出口与气液分离器I(4)的入口连通，气液分离器I(4)的气体出口与膨胀机(5)的入口连通，气液分离器I(4)的液体出口与溶液换热器(17)的热流入口连通；/n所述双级引射吸收装置(7)包括一级引射器(18)、二级引射器(19)和强化吸收换热器(20)，一级引射器(18)上设有一级主流入口、一级引射入口和一级引射器出口，二级引射器(19)上设有二级主流入口、二级引射入口和二级引射器出口，强化吸收换热器(20)上设有强化吸收换热器出口和强化吸收换热器入口，一级引射器(18)的一级主流入口与膨胀机(5)的出口连通，一级引射器(18)的一级引射入口与气液分离器II(8)的液体出口连通，一级引射器(18)的一级引射器出口与二级引射器(19)的二级主流入口连通，二级引射器(19)的二级引射入口与溶液换热器(17)的热流出口连通，二级引射器(19)的二级引射器出口与吸收器(13)的引射入口连通，强化吸收换热器入口与冷海水泵II(15)的出口连通；/n所述吸收器(13)的溶液泵入口与气液分离器II(8)的气体出口连通，吸收器(13)的工质出口分别与溶液换热器(17)的冷流入口和低压发生器(9)的工质入口连通，吸收器(13)的冷流入口与冷海水泵I(14)的出口连通；/n所述低压发生器(9)的工质出口与气液分离器II(8)的入口连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双级引射冷电联供混合循环系统，其特征在于：包括太阳能集热器(2)、高压发生器(3)、气液分离器I(4)、膨胀机(5)、双级引射吸收装置(7)、气液分离器II(8)、低压发生器(9)、吸收器(13)和溶液换热器(17)，所述太阳能集热器(2)的入口与温海水泵(1)连通；
所述高压发生器(3)上设有热流出口、热流入口、工质入口和工质出口，溶液换热器(17)设有热流出口、热流入口、冷流出口和冷流入口，吸收器(13)上设有溶液泵入口、引射器入口、工质出口、冷流出口和冷流入口，低压发生器(9)上设有冷气出口、冷气入口、工质出口和工质入口，太阳能集热器(2)的出口与高压发生器(3)的热流入口连通，高压发生器(3)的工质入口与溶液换热器(17)的冷流出口连通，高压发生器(3)的工质出口与气液分离器I(4)的入口连通，气液分离器I(4)的气体出口与膨胀机(5)的入口连通，气液分离器I(4)的液体出口与溶液换热器(17)的热流入口连通；
所述双级引射吸收装置(7)包括一级引射器(18)、二级引射器(19)和强化吸收换热器(20)，一级引射器(18)上设有一级主流入口、一级引射入口和一级引射器出口，二级引射器(19)上设有二级主流入口、二级引射入口和二级引射器出口，强化吸收换热器(20)上设有强化吸收换热器出口和强化吸收换热器入口，一级引射器(18)的一级主流入口与膨胀机(5)的出口连通，一级引射器(18)的一级引射入口与气液分离器II(8)的液体出口连通，一级引射器(18)的一级引射器出口与二级引射器(19)的二级主流入口连通，二级引射器(19)的二级引射入口与溶液换热器(17)的热流出口连通，二级引射器(19)的二级引射器出口与吸收器(13)的引射入口连通，强化吸收换热器入口与冷海水泵II(15)的出口连通；
所述吸收器(13)的溶液泵入口与气液分离器II(8)的气体出口连通，吸收器(13)的工质出口分别与溶液换热器(17)的冷流入口和低压发生器(9)的工质入口连通，吸收器(13)的冷流入口与冷海水泵I(14)的出口连通；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张理，袁瀚，张智祥，梅宁，黄世苗，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：新型
国别省市：广东;44