【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及基于吸收循环的热机的制冷剂蒸气发生器的分凝器，以及包含这种分凝器的发生器。
技术介绍
1、众所周知，吸收式热机，通常是冷却器或热泵，是利用液体或固体物质“吸收”气态的第二化学物质的热机，例如，水和氨的不饱和溶液可以吸收氨蒸气。
2、这一特性使热化学压缩机能够实现制冷循环：低压下的制冷剂蒸气不经电动机械压缩机压缩而被吸收剂溶液直接吸收，然后在高压下以低功耗被泵送至发生器或解吸塔。在发生器中，所述溶液被加热至沸腾，从而产生实现制冷循环所必需的高压制冷剂蒸气。
3、富含制冷剂的高压蒸气被送到冷凝器，然后穿过蒸发器返回到吸收器。
4、从发生器流出的热的、减少的溶液流入溶液热交换器(shx)，目的是通过预热被泵送到发生器的富含制冷剂的溶液来回收所述减少的溶液的热量，然后所述溶液穿过热膨胀阀并同样返回吸收器，在那里它吸收制冷剂蒸气。
5、具体地，制冷剂蒸气在发生器的锅炉中产生，其中所述富含制冷剂的溶液通过高温源(例如燃烧器)提供的热量保持沸腾。
6、当所述溶液中吸收剂的蒸气压力相对较高时(例如，在水-氨热机的情况下)，发生器还包括整流器，所述整流器由两部分组成，通常是汽提塔、剥离器或分析器，以及分凝器或部分冷凝器。
7、总的来说，整流器的目的是通过与进入发生器的富含制冷剂溶液进行质量交换和对蒸气本身的部分冷凝，以降低锅炉产生的蒸气流中的吸收剂浓度，从而增加从发生器本身流出的高压蒸气中所含制冷剂的百分比。
8、在运行过程中，吸收式热机的发生器(具体地
9、目前，已知的方案可以提供相对满意的结果，但这是以设计的复杂性和/或各种超大尺寸组件为代价，最终导致占地面积增加，并且特别是增加了发生器的高度和热泵中制冷剂的数量，最终导致建造成本增加。
10、当热机用于住宅领域时，这些缺点会带来更多的问题，因为在住宅领域，减少占用空间和使产品实现工业化是至关重要的。
11、显然，分凝器对发生器的构造和整体性能具有重要作用。
12、具体地，分凝器使用冷却液，而穿过所述分凝器的蒸气流将冷凝热传递给所述冷却液。
13、根据冷却液所选用流体的不同，冷凝热可能以不同的方式重新引入到热力学循环，目前通常使用三种流体：空气、水或用于产生制冷剂蒸气的富含制冷剂溶液，该溶液通常是对准发生器入口的水-氨溶液。
14、在空气冷凝的冷却器的情况下，冷凝热向气流转移的部分不允许任何形式的回收。
15、在使用产生热空气的热泵的情况下，与空气流的交换确实使一定数量的回收，但相对于引入发生器的热量而言，性能系数(cop)没有超过100％，即锅炉中产生蒸气所消耗的热量被直接传递给终端用户而没有任何有用的热泵功能。
16、在用于生产热水的热泵的情况下，如果将部分冷凝热转移到水流中，则获得与上述情况一致的热量回收度；对于这种热机，任何传递到气流的热量都将导致零回收。
17、在目前市场上的吸收式热泵中，最常见的做法是通过泵入发生器的富含制冷剂溶液来冷却分凝器中的蒸气流。这种情况下，能量回收度比上述情况更高，因为水蒸气冷凝的焓变成了必须在发生器中沸腾的富含制冷剂溶液的焓，因此它不影响热机的整体cop。
18、无论如何，常见的使用泵入的富含制冷剂溶液流来冷却分凝器的策略遇到许多问题。
19、例如，吸收式热机的热功率来自蒸发、冷凝和吸收过程，这些过程具有非常高的比焓；因此，富含制冷剂溶液作为制冷剂载体，其流量很小，在使用热泵时，每千瓦的热功率对应的流量为大约几千克/小时。小流量意味着低热容量；溶液在分凝器中会迅速升温，并且作为热交换原动力的溶液流间的平均温差减小了。此外，低流量也导致溶液和分凝器表面之间的热交换系数非常低。上述溶液的低流量的影响使得必须增加溶液流通回路的长度，以增加热交换表面积并获得充分的整流，而这也会导致占地面积和成本的增加。
20、另一种避免低热交换系数的可能方法是减小富含制冷剂溶液的流道截面，以增加其流速和湍流度。
21、无论如何，两种方案都会导致压降增加，这对于小型机器来说很普遍并且特别关键，该方案的泵是可替代的容积泵(例如膜基泵)。
22、实际上，在分凝器中较大的压降可能会加大在泵的每次冲程中发生的有害压力峰值的强度，从而缩短泵本身的使用寿命，或者需要使用阻尼系统。
23、此外，在基于gax(发生器-吸收器热交换)或shx(单效循环)循环的机器情况下，加热分凝器中的富含制冷剂溶液会导致所谓的溶液冷却吸收器(sca)中所述减少的溶液的冷却能力降低，从而大大降低得到的内部回收的效果。
24、在分凝器中使用富含制冷剂溶液作为冷却液的另一个后果是增加了对分凝器本身容量进行调节的复杂度(即，产生的蒸气的纯度)，这最终会影响热力学循环的最大压力值。
25、此外，为了使分凝器的能量效率最大化，其结构必须确保冷凝液(其中含有非常丰富的制冷剂)的回流与分凝器内本身产生的蒸气流能够充分接触，从而产生所谓的“自分析效果”。
26、为了改善这种效果，在一些方案中，特别是如果由于富含制冷剂溶液的湍流有限和/或待冷凝的蒸气流和富含制冷剂溶液之间的平均温差有限而交换表面很重要时，分凝器被设计为发生器头部内的一个垂直组件，从而增加了发生器的高度和机器的整体尺寸。
27、为了避免这一缺点，在现有技术中，分凝器通常是与发生器分离的组件，呈水平或倾斜延伸，并具有虹吸管，冷凝液通过所述虹吸管流回发生器。
28、这种方案在机器的形状和紧凑性方面具有更大的灵活性，但是上述的分凝器内的自分析效果基本上是有限的，因为冷凝液在底部积聚，并且仅部分与蒸气流接触。
29、最后，已知分凝器的另一个缺陷是蒸气旁路，即一定量的蒸气不与分凝器的冷表面(即向冷却液传递热量的表面)接触，因此实际不进行预期中的部分冷凝。
30、这种现象在缩小尺寸的分凝器情况下变得更加严重，其中与冷却液发生热交换的表面积更少了。
技术实现思路
1、本申请的主要范围是提供用于吸收式热机的制冷剂蒸气发生器的分凝器，该分凝器能够至少部分减轻上述一个或多个缺点。
2、具体地，在此范围内，本专利技术的一个目的是提供用于吸收式热机的制冷剂蒸气发生器的分凝器，该发生器可以基于其紧凑、高效并且相对以低成本实现的结构获得具有足够制冷剂纯度的蒸气流。
3、本专利技术的另一个目的是提供一种分凝器，其允许充分利用分凝器本身的自动分析效果，并且最小化(如果没有完全避免)穿过分凝器的蒸气流的任何旁路。
4、本专利技术的又一个目的是提供一种分凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于吸收式热机的制冷剂蒸气发生器(200)的分凝器(1)，其特征在于包括至少：
2.根据权利要求1所述的分凝器(1)，其中所述多个板(6)中的每个板(6)相对于紧邻其下方的板(6)，在相对于所述参考轴线(X)的横断面上以预定的角度(α)旋转。
3.根据权利要求2所述的分凝器(1)，其中所述角度(α)为85°至95°。
4.根据权利要求3所述的分凝器(1)，其中所述角(α)基本上等于90°。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述板(6)基本上彼此相同。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述板(6)包括基本上平坦的基座(8)，所述基座上设有所述多个通孔(7)和一个或多个侧壁(9)，所述侧壁(9)在与所述参考轴线(X)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸。
7.根据权利要求6所述的分凝器(1)，其中所述多个通孔(7)包括：彼此相邻并设置在基座(8)的第一边缘(8a)处的至少第一系列通孔(7)，以及彼此相邻并设置在基座(8)的相对于所述参考轴线(X)与第一边缘(8a
8.根据权利要求7所述的分凝器(1)，其中所述一个或多个侧壁(9)包括至少：第一和第二侧壁(9)，所述第一和第二侧壁(9)在与所述参考轴线(X)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸，并且所述第一系列通孔(7)设置于所述第一和第二侧壁之间；以及第三和第四侧壁(9)，所述第三和第四侧壁(9)在与所述参考轴线(X)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸，并且所述第二系列通孔(7)设置于所述第三和第四侧壁之间。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述多个U形或C形管(2)包括：至少第一系列管(2a)，所述第一系列管并排设置并且其各自的第一和第二直线部分(3)基本上彼此平行，以及至少第二系列管(2b)，所述第二系列管并排设置并且其各自的第一和第二直线部分(3)基本上彼此平行；其中所述第一系列管(2a)相对于所述第二系列管(2b)进行横向设置。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，还包括基本上平坦的板(10)，所述板(10)具有在其本身的外围边缘(12)上顺序设置的多个外围通孔(11)，每个管(2)具有在两个外围通孔(11)处固定于所述板(10)上的其第一和第二直线部分(3)的第二自由端(3b)，以适于所述冷却液流入和流出每个管(2)。
11.根据权利要求10所述的分凝器(1)，还包括输送管(13)，所述输送管(13)固定在板(10)的基本上中心的位置并且适于连接到冷凝器，其中穿过分凝器(1)的蒸气流(V)流向所述冷凝器。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，还包括夹套(15)，所述夹套(15)设置在多个管(2)的外部，并且与所述管(2)流体连通，从而能够使得离开所述管(2)的冷却液(F)流在所述夹套内部循环。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述冷却液(F)为水，并且所述分凝器(1)还包括适于调节引入多个管(2)中的水的流量的控制装置(17、18)。
14.用于吸收式热机的制冷剂蒸气发生器(200)，其特征在于，包括至少一个前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)。
15.吸收式热机，其特征在于，包括权利要求14所述的发生器(200)，或权利要求1至13中一项或多项所述的分凝器(1)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于吸收式热机的制冷剂蒸气发生器(200)的分凝器(1)，其特征在于包括至少：
2.根据权利要求1所述的分凝器(1)，其中所述多个板(6)中的每个板(6)相对于紧邻其下方的板(6)，在相对于所述参考轴线(x)的横断面上以预定的角度(α)旋转。
3.根据权利要求2所述的分凝器(1)，其中所述角度(α)为85°至95°。
4.根据权利要求3所述的分凝器(1)，其中所述角(α)基本上等于90°。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述板(6)基本上彼此相同。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的分凝器(1)，其中所述板(6)包括基本上平坦的基座(8)，所述基座上设有所述多个通孔(7)和一个或多个侧壁(9)，所述侧壁(9)在与所述参考轴线(x)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸。
7.根据权利要求6所述的分凝器(1)，其中所述多个通孔(7)包括：彼此相邻并设置在基座(8)的第一边缘(8a)处的至少第一系列通孔(7)，以及彼此相邻并设置在基座(8)的相对于所述参考轴线(x)与第一边缘(8a)相对的第二边缘(8b)处的至少第二系列通孔(7)。
8.根据权利要求7所述的分凝器(1)，其中所述一个或多个侧壁(9)包括至少：第一和第二侧壁(9)，所述第一和第二侧壁(9)在与所述参考轴线(x)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸，并且所述第一系列通孔(7)设置于所述第一和第二侧壁之间；以及第三和第四侧壁(9)，所述第三和第四侧壁(9)在与所述参考轴线(x)基本平行的方向上从基座(8)横向延伸，并且所述第二系列通孔(7)设置于所述第三和第四侧壁之间。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的分...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·皮斯托奇尼，T·托皮，M·阿普里勒，M·G·F·莫塔，
申请(专利权)人：米兰理工大学，
类型：发明
国别省市：
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