一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组制造技术

一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，包括热管型发生器；所述发生器包括壳体，壳体的内腔分隔成上下设置的溶液腔和烟气腔；壳体的内腔还设有多个重力型热管，重力型热管包括冷凝段和蒸发段，其中蒸发段位于烟气腔内，冷凝段位于溶液腔内，且蒸发段的长度大于冷凝段的长度。本发明专利技术可利用热管介质不需要传质动力，其冷热端几乎无温差，且具备高强度传热的能力；直接利用烟气作为冷水、热泵机组的热源，没有二次换热导致的废热品位降低，有更好的制冷制热品位和余热利用效率。好的制冷制热品位和余热利用效率。好的制冷制热品位和余热利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组


[0001]本专利技术涉及一种利用低温烟气或类似废热的吸收式冷水/热泵机组，特别是一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组。

技术介绍

[0002]工业生产中各行业的余热资源在燃料消耗中占到17%
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80%，多以烟气等形式排放。高温和中温烟气余热资源相对利用率较高。低温烟气一般指温度低于230℃，也有指200℃或150℃以下的排烟（或高温废气）。低温烟气余热资源由于品位低，回收难度大，回收周期长，以及烟气露点腐蚀等问题，长时间以来难以利用，造成了较大浪费。而低温烟气的余热利用有助于降低烟气对环境破坏，提高能源有效利用率，节能减排。
[0003]通常的烟气型吸收式冷水、热泵机组，如烟气型吸收式第一类热泵机组（以下简称烟气型热泵机组）和烟气型吸收式冷水机组（以下简称烟气型冷水机组），可以利用低温烟气（进入发生器作为驱动热源），制取用于工艺和生活用途的中温热水或冷水。其对高温和中温烟气利用简单直接，但难以简单、经济利用低温烟气。其原因包括：（1）烟气中往往含有硫氧化物、氮氧化物、氯化氢等酸性气体和水蒸气，在烟气温度下降到酸性气体和水蒸气结合凝露时，会产生强酸，严重腐蚀换热器，导致高成本的烟气型热泵机组/冷水机组损坏，甚至导致昂贵的溴化锂溶液泄漏或变质。
[0004]（2）低温烟气温度低，与第一类热泵机组/冷水机组的发生器温差小，且气体传热系数很低，导致发生器换热管增多，对应的溴化锂溶液用量大，由于锂盐昂贵，从而大幅度增加成本。
[0005]现有往往采用烟气换热器（或烟气锅炉）制取热水，再供给热水型吸收式第一类热泵机组（以下简称热水型热泵机组）或热水型吸收式冷水机组作为热源，如图1和图2所示。这实际上是把烟气型热泵机组/冷水机组变成废热锅炉+热水型热泵机组/冷水机组。其中图1和图2中的热水型热泵机组/冷水机组的“其它部分”，指除发生器外，机组包括冷凝器、吸收器、蒸发器和热交换器，以及管路和泵组等，属于吸收式第一类热泵机组/冷水机组的共同构造。
[0006]上述方法一方面虽然让腐蚀性的烟气与吸收式第一类热泵机组/冷水机组隔离，但二次换热进一步降低了废热品位，导致制热能力和制热温度下降，并且余热的利用效率也会下降。另一方面，利用了热水的换热系数远高于烟气的原理，大幅度降低了热水型热泵机组/冷水机组的发生器换热管用量和溴化锂溶液用量，但增加了热交换器或烟气热水锅炉成本，并且还需要增加一个水泵和热源水管路。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种成本更低，制热品位更高和余热利用效率更高的热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，包括发生
器；所述发生器包括壳体，壳体的内腔分隔成上下设置的溶液腔和烟气腔；壳体的内腔还设有多个重力型热管，重力型热管包括冷凝段和蒸发段，其中蒸发段位于烟气腔内，冷凝段位于溶液腔内，且蒸发段的长度大于冷凝段的长度。
[0009]本专利技术的吸收式冷水/热泵机组可以是单独制冷水的吸收式冷水机组，或者是单独制热水的吸收式热泵机组，也可以是具有制冷水和制热水功能的吸收式冷水/热泵机组。这三种形式在不需要体现差别时，统一简称吸收式冷水、热泵机组。
[0010]进一步，所述溶液腔内设有布液装置，用于均匀分布溴化锂溶液，且布液装置位于重力型热管的冷凝段的上方。
[0011]进一步，所述溶液腔位于烟气腔的上方，烟气腔设有烟气入口和烟气出口，且烟气腔的顶部设有蒸气出口；溶液腔设有稀溶液入口和浓溶液出口，且溶液腔的底部设有凝水出口；所述稀溶液入口与布液装置连通。
[0012]进一步，所述重力型热管的蒸发段长度为100
‑
3000mm，冷凝段的长度为50
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1000mm。
[0013]进一步，所述重力型热管的蒸发段长度为500
‑
1500mm，冷凝段的长度为100
‑
500mm。
[0014]进一步，所述蒸发段的材质为碳素钢、耐酸不锈钢、抗露点腐蚀低合金钢或抗露点腐蚀不锈钢。
[0015]进一步，所述蒸发段的外表面涂覆有特氟龙涂层、搪瓷涂层或耐热耐酸漆。
[0016]进一步，所述冷凝段的材质与蒸发段相同，或者冷凝段的材质为低碳钢或低合金钢。
[0017]进一步，所述重力型热管的蒸发段和/或冷凝段的表面光滑平整。
[0018]进一步，所述重力型热管的蒸发段和/或冷凝段的表面设有带环状或螺旋状的翅片、或者带竖向导流沟槽或导流肋条、又或带斜纹、树纹凸起或凹槽、又或带点状凸起或凹槽，还或是以上形式的组合。
[0019]本专利技术的有益效果：与通过余热废热锅炉先制取热水，再利用热水作为热源的热水型吸收式冷水/热泵机组比较：一方面在发生器内设置重力型热管，且重力型热管上设置冷凝段和蒸发段，可利用热管介质不需要传质动力，其冷热端几乎无温差，且具备高强度传热的能力；直接利用烟气作为冷水/热泵机组的热源，与通过余热锅炉或者废热锅炉方式比较，没有二次换热导致的废热品位降低，有更好的制热品位和余热利用效率；与直接利用烟气加热发生器溶液的烟气型吸收式冷水/热泵机组比较：虽然烟气和溴化锂溶液，通过换热管直接换热，同样没有温差问题，但烟气侧对流换热效率远低于溶液侧沸腾相变换热，换热面积只能按照烟气侧换热效率确定，即导致溶液侧换热面积巨大，需要很多的溴化锂溶液进行换热，成本高昂。本专利技术的热管，通过设置蒸发段的长度大于冷凝段的长度，热管蒸发段外壁是低效率的烟气对流换热，需要更多的换热面积；热管冷凝段外壁是液体相变换热，只需要较少的换热面积和较少的溶液，大幅度降低成本；另一方面，通过设置布液装置，能够将溶液均匀喷射于各重力型热管的冷凝段，与冷凝段充分接触，提高热交换效率，属于降膜式沸腾、没有溶液浸泡式的换热装置的液位压力影响沸腾的问题。
[0020]低温烟气利用的难题在于烟气的露点腐蚀——烟气中硫氧化物在降温过程与水
蒸气结合为硫酸，严重腐蚀换热管。尤其是烟气和溴化锂溶液通过换热管直接换热方法，一旦腐蚀，会导致烟气污染溶液，或者导致溶液泄漏损失。本装置不仅采用了抗露点腐蚀的材料，而且烟气和溶液是通过热管二次换热的，即使烟气侧腐蚀，也只是影响热管，而不会导致昂贵的溴化锂溶液污染或者泄漏。
附图说明
[0021]图1是现有技术热水型热泵机组的连接结构示意图；图2是现有技术热水型冷水机组的连接结构示意图；图3是本专利技术实施例热管冷水/热泵机组的原理示意图；图4是图3所示实施例热管冷水/热泵机组发生器的重力型热管内部结构示意图。
具体实施方式
[0022]以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0023]如图3和图4所示：一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，可以是热泵机组或冷水机组，以下简称热管冷水/热泵机组，包括发生器；所述发生器包括壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，包括发生器；其特征在于，所述发生器包括壳体，壳体的内腔分隔成上下设置的溶液腔和烟气腔；壳体的内腔还设有多个重力型热管，重力型热管包括冷凝段和蒸发段，其中蒸发段位于烟气腔内，冷凝段位于溶液腔内，且蒸发段的长度大于冷凝段的长度。2.根据权利要求1所述的热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，其特征在于，所述溶液腔内设有布液装置，且布液装置位于重力型热管的冷凝段的上方。3.根据权利要求2所述的热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，其特征在于，所述溶液腔位于烟气腔的上方，烟气腔设有烟气入口和烟气出口，且烟气腔的顶部设有蒸气出口；溶液腔设有稀溶液入口和浓溶液出口，且溶液腔的底部设有凝水出口；所述稀溶液入口与布液装置连通。4.根据权利要求1所述的热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，其特征在于，所述重力型热管的蒸发段长度为100
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3000mm，冷凝段的长度为50
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1000mm。5.根据权利要求4所述的热管型发生器的烟气吸收式冷水/热泵机组，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：远大空调有限公司，
类型：发明
国别省市：