使用ＬＧＷＰ制冷剂的吸收式制冷循环制造技术

吸收式制冷方法，其使用制冷剂和油，所述制冷剂包含一种或多种氢氟烯烃或氢氯氟烯烃制冷剂，并且所述油选自聚亚烷基二醇油、聚α－烯烃油、矿物油和多元醇酯油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用具有低全球变暖潜值(GWP)和低臭氧消耗潜值(ODP)的制冷剂 的经济的吸收式制冷系统(absorption refrigeration systems)。现有技术说明当可获得废热或其它低成本热量(如太阳能加热)的来源时，吸收式制冷是比压 缩式制冷更经济的选择。吸收式制冷器和蒸气压缩式制冷器都使用具有非常低的沸点的 制冷剂。在这两种类型中，当所述制冷剂蒸发或沸腾时，其随之带走一些热量，提供冷 却效果。然而，吸收式制冷与蒸气压缩式制冷的不同在于制冷剂从气体变回液体因此循 环能够重复的方式。蒸气压缩式制冷器使用电动压缩机增加气体上的压力，然后使用冷 却剂(一般是空气)通过热交换将热的高压气体冷凝回液体。吸收式制冷器使用不同的 方法将气体变回液体，所述方法只需要低功率泵，或任选地只需要热量从而省去了对运 动部件的需要。制冷循环的一般例子是食品制冷器和冷冻机以及空调。用于提供热舒适性的 可逆循环热泵也通过利用蒸发和冷凝制冷剂的物理特性运行。在加热、通风和冷却 (HVAC)应用中，热泵一般是指包括可逆阀和优化的热交换器从而热流的方向能够逆转 的制冷设备。最普通地，在加热循环期间，热泵从空气或从地面，或甚至从水中提取热量。常规地，吸收式制冷系统使用氨/水和溴化锂/水作为工作流体。由于氨的毒 性和可燃性以及溴化锂的腐蚀性，此类系统典型地只在工业装置中使用。这种常规系统 的另一问题是蒸发器和吸收器典型地在低于大气压力运行，由于所述设备必需特别地设 计从而在低压下安全运行，所以这增加了此类系统的成本。因此，对于用于吸收式制冷系统的更安全和环境友好制冷剂的需求依然存在。专利技术概述某些氢氟烯烃(hydrofluoroolefin)和/ 或氢氯氟烯烃(hydrochlorofluoroolefin)，特别是适合用作制冷剂的那些，至少部分溶于油如聚亚烷基二醇油、聚α-烯烃油、矿物 油和多元醇酯油。已经发现这些制冷剂和油的溶液使所述制冷剂能在吸收式制冷系统中 用作工作流体。许多这些制冷剂的特征在于具有低GWP(即< 1000，并且优选地<100， 相对于CO2)、低臭氧消耗潜值或无可测量的臭氧消耗潜值，并且是无毒和不可燃的。因此，本专利技术的一个方面包括用于提供制冷的方法，其包括(a)蒸发第一液相 制冷剂流，所述第一液相制冷剂流含有选自由一种或多种氢氟烯烃、一种或多种氢氯氟 烯烃和它们的共混物组成的组的制冷剂，以产生低压蒸气相制冷剂流，其中所述蒸发从 待被冷却的系统转移热量；(b)使所述低压蒸气相制冷剂流与第一液相溶剂流在有效地 使所述蒸气相制冷剂流的基本上所有所述制冷剂溶解到所述第一液相溶剂流的所述溶剂 中的条件下接触，以产生制冷剂-溶剂溶液流，所述第一液相溶剂流含有选自由以下物质组成的组的溶剂聚亚烷基二醇油、聚α-烯烃油、矿物油、多元醇酯油和它们的组 合；(C)升高所述制冷剂_溶剂溶液流的压力和温度；(d)将所述制冷剂_溶剂溶液流热 力学分离(thermodynamically separating)成高压蒸气相制冷剂流和第二液相溶剂流；(e) 将所述第二液相溶剂流循环到步骤(b)以产生所述第一液相溶剂流；(f)冷凝所述高压蒸 气相制冷剂流以产生第二液相制冷剂流；和(g)将所述第二液相制冷剂流循环到步骤(a) 以产生所述第一液相制冷剂流。如本文中所使用的那样，术语“低压蒸气相制冷剂”和“高压蒸气相制冷剂” 是彼此相对的。也就是说，低压蒸气相制冷剂具有高于Opisa，但低于所述高压蒸气相制 冷剂的压力的压力。同样地，所述高压蒸气相制冷剂具有低于组合物的临界点，但高于 所述低压蒸气相制冷剂的压力的压力。如本文中所使用的那样，术语“基本上所有的”相对于组合物是指基于所述组 合物的总重量至少约90wt. %。在另一个方面中，本专利技术提供吸收式制冷系统，其含有ω制冷剂，其选自由 一种或多种氢氟烯烃、一种或多种氢氯氟烯烃和它们的共混物组成的组；(b)溶剂，其 选自由聚亚烷基二醇油、聚α-烯烃油、矿物油、多元醇酯油和它们的组合组成的组； (C)蒸发器，其适合蒸发所述制冷剂；(d)混合器，其适合将所述制冷剂与所述溶剂混 合，其中所述混合器流体连接(fluidly connected)到所述蒸发器；(e)吸收器，其适合将 至少部分所述制冷剂溶解到所述溶剂中以制备溶液，其中所述吸收器流体连接到所述混 合器；(f)泵，其流体连接到所述吸收器；(g)热交换器，其流体连接到所述泵；(h)分 离器，其适合将所述溶液热力学分离成蒸气制冷剂组分和液体溶剂组分，其中所述分离 器流体连接到所述热交换器；G)回油管线，其流体连接到所述分离器和所述混合器，和 (j)冷凝器，其适合冷凝所述蒸气制冷剂组分，其中所述冷凝器流体连接到所述分离器和 所述蒸发器。在本专利技术的某些实施方案中，所述吸收过程特征在于双效或三效。因此，在本 专利技术的另一方面中提供的是吸收式制冷系统，其含有(a)制冷剂，其选自由一种或多种 氢氟烯烃、一种或多种氢氯氟烯烃和它们的共混物组成的组；(b)溶剂，其选自由聚亚 烷基二醇油、聚α-烯烃油、矿物油、多元醇酯油和它们的组合组成的组；(C)蒸发器， 其适合蒸发所述制冷剂；(d)冷凝器，其适合冷凝所述制冷剂；(e)分离器，其适合将 含有溶解在所述溶剂中的所述制冷剂的溶液热力学分离成蒸气制冷剂组分和液体溶剂组 分；和(f)至少一个气体溶解子系统，其包含适合混合所述制冷剂与所述溶剂的混合器、 适合将至少一部分所述制冷剂溶解到所述溶剂中以制备溶液的吸收器、泵和热交换器， 其中所述混合器流体连接到所述吸收器，所述吸收器流体连接到所述泵，和所述泵流体 连接到所述热交换器；其中所述气体溶解子系统与选自由所述蒸发器、所述分离器和另 外的气体溶解子系统组成的组的至少两个单元成流体连通，条件是至少一个子系统与所 述蒸发器成流体连通和至少一个子系统与所述分离器成流体连通。本专利技术是环境友好的、经济的制冷方法。优选实施方案的详细描述在本专利技术的优选实施方案中，将氢氟烯烃和/或氢氯氟烯烃制冷剂在吸收式制 冷系统中用作工作流体，即通过热力学循环从气体到液体或反之亦然改变状态的流体。该相变通过将所述蒸气相制冷剂溶解在油溶剂中以形成溶液来促进。优选地，分别使用 泵和热交换器以有效地升高所述溶液的压力和温度。然后闪蒸所述经加压和加热的溶液 以制备高压制冷剂蒸气。然后使该高压蒸气通过冷凝器和蒸发器以从待被冷却的系统转 移热量。本专利技术的优选制冷剂包括式CwHxFyClz的氢氟烯烃和氢氯氟烯烃，其中w是3 5的整数，χ是1 3的整数和ζ是0 1的整数，并且其中y= (2 · W)-x-z。特别 优选的制冷剂包括氢卤丙烯，更优选地为四卤丙烯，甚至更优选地为四氟丙烯和单氯三 氟丙烯，甚至更优选地为具有-CF3部分的四卤丙烯，和最优选地为1，1，1，2-四氟丙 烯、1，3，3，3-四氟丙烯、1-氯-3，3，3-三氟丙烯，包括它们的所有立体异构体，如 反-1，3，3，3-四氟丙烯、顺-1，3，3，3-四氟丙烯、反-1-氯_3，3，3-三氟丙烯、 顺-1-氯-3，3，3-三氟丙烯和3，3，3-三氟丙烯。某些有用的制冷剂还包含两种或更 多种氢氟烯烃、氢氯氟烯烃的混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于提供制冷的方法，其包括：　　ａ．蒸发第一液相制冷剂流，所述第一液相制冷剂流包括选自由一种或多种氢氟烯烃、一种或多种氢氯氟烯烃和它们的共混物组成的组的制冷剂，以产生低压蒸气相制冷剂流，其中所述蒸发从待被冷却的系统转移热量；　　ｂ．使所述低压蒸气相制冷剂流与第一液相溶剂流在有效地使所述蒸气相制冷剂流的基本上所有所述制冷剂溶解到所述第一液相溶剂流的所述溶剂中的条件下接触，以产生制冷剂－溶剂溶液流，所述第一液相溶剂流含有选自由以下物质组成的组的溶剂：聚亚烷基二醇油、聚α－烯烃油、矿物油、多元醇酯油和它们的组合；　　ｃ．升高所述制冷剂－溶剂溶液流的压力和温度；　　ｄ．将所述制冷剂－溶剂溶液流热力学分离成高压蒸气相制冷剂流和第二液相溶剂流；　　ｅ．将所述第二液相溶剂流循环到步骤（ｂ）以产生所述第一液相溶剂流；　　ｆ．冷凝所述高压蒸气相制冷剂流以产生第二液相制冷剂流；和　　ｇ．将所述第二液相制冷剂流循环到步骤（ａ）以产生所述第一液相制冷剂流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R赫尔斯，RR辛赫，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US