一种无泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器制造技术

本发明专利技术提供一种无电泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器，包括工作蒸气发生器、喷射器、工作蒸气冷凝器、缓冲分离器、第一截止阀、第二截止阀、缓冲储液器、第三截止阀、第四截止阀；所述制冷剂发生吸收模块包括制冷剂发生器、提升管、溶液分离器、制冷剂冷凝器、制冷剂分离器、蒸发器、吸收器、储液器和溶液换热器；采用喷射器引射扩散气，解决了传统吸收式热变换器需要输入极高品位的电能的问题，实现全热驱动，以热驱动泵实现制冷剂与溶液的泵送和分离，也可以避免腐蚀问题，简化了系统循环结构。简化了系统循环结构。简化了系统循环结构。

【技术实现步骤摘要】
一种无泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器


[0001]本专利技术涉及吸收式热变换器
，具体而言是一种无泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器。

技术介绍

[0002]吸收式热变换器是在发生器和蒸发器中输入中温度位下的太阳能、地热能、工业废热等热源，通过冷凝器中释放一部分低温热到环境，目的是在吸收器中获得部分高温热，获得的高温热约占输入热量的50％。吸收式热变换器可采用低品位热源驱动，能有效利用工业余热、地热、太阳能等低品位热源，实现节能减排降耗；且多采用H2O
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LiBr溶液等自然工质，具有环境友好性，故对节能和环保均具有重要意义。然而传统的吸收式热变换器虽然可以实现低品位热的利用，但耗电依然存在，且溶液泵还面临着高温腐蚀的问题，特别是对于使用溴化锂水溶液作为工质的系统尤其严重。
[0003]为了实现零电输入，扩散吸收式热变换器技术便发展而来。通过加入和分离扩散气体可以实现系统在近等压条件下运行，这就使得气泡泵的应用成为可能。扩散吸收式热变换器将扩散吸收及气泡泵的原理与传统的吸收式热变换器相结合，包括扩散气体发生模块和制冷剂发生吸收模块，以制冷剂在系统中的化学势差代替传统吸收式热变换器中制冷剂压力差，并采用热驱动的气泡泵取代原溶液泵和制冷剂泵等电驱动泵，实现吸收剂溶液和制冷剂的同时泵送和分离，不消耗任何电能，无任何机械运动部件，避免了电驱动泵的高温腐蚀问题，在工质的选择上也更加自由。
[0004]目前研究较多的即双气泡泵形式的扩散吸收式热变换器。但由于气泡泵的理论分析尚不够完善，气泡泵的实际性能又受到多种因素的影响，两个气泡泵的使用更加剧和放大了该种扩散吸收式热变换器运行的不确定性，使系统的制热性能极大受制于气泡泵性能，最终致使对该种扩散吸收式热变换器的性能分析准确性欠佳且实验效果受到诸多运行参数的制约，无法充分发挥扩散吸收式热变换器的制热能力。

技术实现思路

[0005]根据上述技术问题，而提供一种无泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种无电泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器，所述热变换器包括扩散气体喷射增压模块和制冷剂发生吸收模块；
[0008]所述扩散气体喷射增压模块包括工作蒸气发生器、喷射器、工作蒸气冷凝器、缓冲分离器和缓冲储液器；
[0009]所述缓冲储液器的缓冲储液器出液口通过第三截止阀与所述工作蒸气发生器的工作蒸气发生器进液口连接；所述工作蒸气发生器的蒸气出口与所述喷射器的喷射器进气口连接，且所述工作蒸气发生器的蒸气出口通过第四截止阀与所述缓冲储液器的缓冲储液器进液口连接；所述喷射器的喷射口与所述工作蒸气冷凝器的工作蒸气冷凝器入口连接，
所述缓冲储液器的缓冲储液器排气口通过第二截止阀与所述工作蒸气冷凝器入口连接，所述工作蒸气冷凝器的工作蒸气冷凝器出口与所述缓冲分离器的缓冲分离器入口连接；所述缓冲分离器的缓冲分离器出液口通过第一截止阀与所述缓冲储液器的缓冲储液器进液口连接；
[0010]所述制冷剂发生吸收模块包括制冷剂发生器、提升管、溶液分离器、制冷剂冷凝器、制冷剂分离器、蒸发器、吸收器、储液器、溶液换热器；
[0011]所述储液器的储液器出口与所述溶液换热器的第一入口连接，所述溶液换热器的第一出口与所述制冷剂发生器的制冷剂发生器进液口连接，所述制冷剂发生器的制冷剂发生器进气口与所述缓冲分离器的缓冲分离器出气口连接，所述制冷剂发生器的制冷剂发生器出口与所述提升管的底端连接，所述提升管的顶端与所述溶液分离器的溶液分离器入口连接，所述溶液分离器的溶液分离器出气口与所述制冷剂冷凝器的冷凝入口连接，所述制冷剂冷凝器的冷凝出口与所述制冷剂分离器的制冷剂分离器入口连接，所述制冷剂分离器的制冷剂分离器出气口与所述喷射器的引射口连接，所述制冷剂分离器的制冷剂分离器出液口与所述蒸发器的蒸发入口连接，所述蒸发器的蒸发出口与所述吸收器的吸收器第一入口连接，所述吸收器的吸收器出口与所述储液器的储液器入口连接；所述溶液分离器的溶液分离器出液口与所述溶液换热器的第一入口连接，所述溶液换热器的第二出口与所述吸收器的吸收器第二入口连接。
[0012]储存在所述储液器中的稀溶液在重力作用下由所述溶液换热器预冷后进入所述制冷剂发生器内，所述稀溶液内包括制冷剂和吸收剂，制冷剂在所述制冷剂发生器内受热，向扩散气内扩散蒸发形成混合气体，所述混合气体携带部分所述稀溶液在所述提升管中提升，并进入所述溶液分离器中进行分离，分离后的所述混合气体进入所述制冷剂冷凝器中冷凝后，进入所述制冷剂分离器中，所述制冷剂变为液态与仍为气态的所述扩散气分离，且变为液态的所述制冷剂依靠重力自流入所述蒸发器中蒸发重新变为气态，之后进入所述吸收器中；
[0013]所述溶液分离器分离出的液体为具有所述制冷剂和所述吸收剂的浓溶液，所述浓溶液依靠重力进入所述溶液换热器中换热预热后，进入所述吸收器中吸收变为气态的所述制冷剂，并放热，浓溶液重新变为稀溶液，所述稀溶液自流入所述储液器内，所述储液器内的液体自流入所述溶液换热器中换热降温后重新进入所述制冷剂发生器中；
[0014]所述工作蒸气发生器产生的工作蒸气由工作蒸气发生器的蒸气出口进入所述喷射器中，作为所述喷射器的工作流体，且所述喷射器引射来自所述制冷剂分离器中的所述扩散气，所述喷射器将所述工作蒸气和所述扩散气由所述工作蒸气冷凝器的工作蒸气冷凝器入口喷射至所述工作蒸气冷凝器中进行冷凝，且冷凝后进入所述缓冲分离器中分离，所述扩散气由所述缓冲分离器中重新进入所述制冷剂发生器中；
[0015]进入所述缓冲分离器中的所述工作蒸气变为液态，且所述缓冲分离器底部的缓冲分离器出液口通过第一截止阀与所述缓冲储液器的缓冲储液器进液口连接；所述缓冲储液器的底部出口通过第三截止阀与所述工作蒸气发生器的工作蒸气发生器进液口连接，所述蒸气出口通过第四截止阀与所述缓冲储液器的缓冲储液器进液口连接。所述缓冲储液器顶部的缓冲储液器排气口通过第二截止阀与所述工作蒸气冷凝器的工作蒸气冷凝器入口连接。
[0016]所述扩散气体喷射增压模块具有两种工作模式：
[0017]蓄液模式：所述第一截止阀、所述第二截止阀开启，所述第三截止阀、所述第四截止阀关闭；
[0018]回液模式：所述第三截止阀、所述第四截止阀开启，所述第一截止阀、所述第二截止阀关闭。
[0019]优选地，所述制冷剂冷凝器位于所述热变换器的最高位置，所述制冷剂分离器低于制冷剂冷凝器，所述蒸发器低于制冷剂分离器，所述吸收器低于所述蒸发器，所述储液器低于吸收器的位置，所述溶液换热器低于所述储液器，所述溶液分离器低于所述制冷剂冷凝器，所述提升管低于所述溶液分离器，所述制冷剂发生器低于所述提升管，所述溶液分离器的溶液分离器出液口高于所述吸收器的吸收器第二入口；所述缓冲分离器低于所述工作蒸气冷凝器，所述缓冲储液器低于所述缓冲分离器，且低于所述喷射器；所述工作蒸气发生器低于所述缓冲储液器。
[0020]优选地，所述热变换器中采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无电泵驱动的喷射增压扩散吸收式热变换器，其特征在于，所述热变换器包括扩散气体喷射增压模块和制冷剂发生吸收模块；所述制冷剂发生吸收模块包括制冷剂发生器(10)、提升管(11)、溶液分离器(12)、制冷剂冷凝器(13)、制冷剂分离器(14)、蒸发器(15)、吸收器(16)、储液器(17)、溶液换热器(18)；储存在所述储液器(17)中的稀溶液在重力作用下由所述溶液换热器(18)预冷后进入所述制冷剂发生器(10)内，所述稀溶液内包括制冷剂和吸收剂，所述制冷剂在所述制冷剂发生器(10)内受热，向扩散气内扩散蒸发形成混合气体，所述混合气体携带部分所述吸收剂在所述提升管(11)中提升，并进入所述溶液分离器(12)中进行分离，分离后的所述混合气体进入所述制冷剂冷凝器(13)中冷凝后，进入所述制冷剂分离器(14)中，所述制冷剂变为液态与仍为气态的所述扩散气分离，且变为液态的所述制冷剂依靠重力自流入所述蒸发器(15)中蒸发重新变为气态，之后进入所述吸收器(16)中；所述溶液分离器(12)分离出的液体为具有所述制冷剂和所述吸收剂的浓溶液，所述浓溶液依靠重力进入所述溶液换热器(18)中换热预热后，进入所述吸收器(16)中吸收变为气态的所述制冷剂，并放热，且吸收有所述制冷剂的所述浓溶液重新变为稀溶液，所述稀溶液自流入所述储液器(17)内，所述储液器(17)内的液体自流入所述溶液换热器(18)中换热降温后重新进入所述制冷剂发生器(10)中；所述扩散气体喷射增压模块包括工作蒸气发生器(1)、喷射器(2)、工作蒸气冷凝器(3)、缓冲分离器(4)和缓冲储液器(7)；所述工作蒸气发生器(1)产生的工作蒸气由工作蒸气发生器(1)的蒸气出口(1a)进入所述喷射器(2)中，作为所述喷射器(2)的工作流体，且所述喷射器(2)引射来自所述制冷剂分离器(14)中的所述扩散气，所述喷射器(2)将所述工作蒸气和所述扩散气由所述工作蒸气冷凝器(3)的工作蒸气冷凝器入口(3a)喷射至所述工作蒸气冷凝器(3)中进行冷凝，且冷凝后进入所述缓冲分离器(4)中分离，所述扩散气由所述缓冲分离器(4)中重新进入所述制冷剂发生器(10)中；进入所述缓冲分离器(4)中的所述工作蒸气变为液态，且所述缓冲分离器(4)底部的缓冲分离器出液口(4c)通过第一截止阀(5)与所述缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世宽，姜少秋，吴昭杰，赵家鑫，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：