本发明专利技术公开了一种串联型双吸收器低温制冷机，包括自复叠制冷模块与溶液循环模块。本发明专利技术串联型双吸收器低温制冷机基于自复叠制冷原理，来自发生器的稀溶液首先吸收由来自蒸发器的制冷剂，最大程度的利用了稀溶液的吸收能力，降低了蒸发压力，较已有的自复叠吸收制冷装置拥有更优的性能系数及最低制冷温度。本发明专利技术串联型双吸收器低温制冷机可由太阳能、地热、工业废热和余热等可再生热能或低品位热能驱动，获得常规吸收式制冷机无法达到的-60～-70℃以下的制冷温度，大大拓展了吸收式制冷机在深度冷冻领域中的应用范围，在化工、生物、食品加工、制药等既需要深度冷冻又存在大量工业废热和余热的领域内有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷领域，具体涉及一种低吸收式低温制冷机。
技术介绍
自复叠吸收制冷装置结合了自复叠制冷循环理论与吸收式制冷循环理论，以蒸 汽、燃气、燃油、热水等多种热能形式为动力，消耗的机械功较少，并可获得传统吸收式制冷 机无法达到的较低的制冷温度。此技术对于将以热能为驱动力的吸收式制冷循环应用于深 度冷冻领域具有重要的指导意义。在化工、生物、食品加工、制药等既需要深度冷冻又存在 大量工业废热和余热的领域内有广泛的应用前景。专利号为ZL02110940. 0的中国专利公开了一种深度冷冻吸收制冷装置，其循环 流程中仅有一个吸收器，两股制冷剂混合后进入吸收器并被稀溶液吸收。该流程中两股制 冷剂在混合前压力相等，难以对吸收过程进行强化，同时也限制了蒸发压力的降低，难以获 得较低的制冷温度。同时，制冷剂的混合过程所产生的不可逆性损失，会造成冷量的损耗。 这些不足限制了该专利技术装置的性能，也说明其性能仍有较大提高的可能。专利号为ZL03115631. 2的中国专利公开了一种吸收式低温制冷机，其循环流程 中采用两个吸收器以强化吸收过程。稀溶液依次流经两个吸收器，前一级吸收器内的压力 要高于后一级。这使得前一级吸收器在理论上就不能达到饱和状态；否则，流入后一级吸收 器后制冷剂即会从吸收剂中挥发出来。因此，此装置的前一级吸收器无法充分利用溶液的 吸收能力，也容易导致后一级吸收器无法正常工作。因此，采用专利号为ZL03115631. 2的 中国专利公开的双吸收器流程来强化吸收过程仍然有较大的局限性。相应地，其循环的整 体性能仍然有所限制。申请号为CN200910304102. 1的中国专利申请提出利用引射器对吸收器的吸收过 程进行增压以期强化吸收过程和获得较低制冷温度。这种方式由于引射器的效率比较低， 引射器利用的驱动能来自发生终了的稀溶液，驱动流体的能量密度低，引射器的引射比很 低，能被引射器引射的制冷剂量也少。增压强化吸收过程以及获得低制冷温度的效果很有限。
技术实现思路
本专利技术提供了一种串联型双吸收器低温制冷机，其性能系数更高、制冷温度更低， 克服了现有技术中存在的不足和缺陷。—种串联型双吸收器低温制冷机，包括自复叠制冷模块和溶液循环模块；其中，所 述自复叠制冷模块包括冷凝器、汽液分离器、第一制冷剂换热器、第二制冷剂换热器、第一 制冷剂减压装置、蒸发器、第三制冷剂换热器和第二制冷剂减压装置，所述溶液循环模块包 括发生器、溶液减压装置、第一吸收器、第一溶液泵、第二吸收器、第二溶液泵和溶液换热 器；所述自复叠制冷模块中，所述冷凝器的出口与所述汽液分离器的入口相连，所述汽液分离器的汽相制冷剂出口依次与所述第一制冷剂换热器的高压侧通道、所述第二制冷 剂换热器的高压侧通道、所述第一制冷剂减压装置、所述蒸发器、所述第二制冷剂换热器的 低压侧通道、所述第三制冷剂换热器的低压侧通道、所述第一吸收器的制冷剂入口相连；所 述汽液分离器的液相制冷剂出口依次与所述第三制冷剂换热器的高压侧通道、所述第二 制冷剂减压装置、所述第一制冷剂换热器的低压侧通道、所述第二吸收器的制冷剂入口相 连；所述溶液循环模块中，所述发生器的稀溶液出口依次与所述溶液换热器的稀溶液 侧通道、所述溶液减压装置、所述第一吸收器、所述第一溶液泵、所述第二吸收器、所述第二 溶液泵、所述溶液换热器的浓溶液侧通道、所述发生器的浓溶液进口相连，所述发生器的制 冷剂蒸汽出口与所述冷凝器的入口相连。本专利技术中，所述的第一吸收器、第一溶液泵、第二吸收器、第二溶液泵以串联的方 式连接。所述的第一吸收器和第二吸收器中，吸收剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或四甘醇 二甲醚(DMRTEG)等有机溶剂。所述的两个吸收器(第一吸收器和第二吸收器)可以是喷 淋式、填料式、降膜式，也可以是其它形式的吸收器。所述的制冷剂为与环境友好的二元或多元非共沸混合制冷剂，可以为四氟乙烷 (R134a)和二氟甲烷￠3 组成的混合物、或四氟乙烷(R134a)和三氟甲烷(R2!3)组成的 混合物，其中四氟乙烷(R134a)作为高温制冷剂，二氟甲烷￠3 或三氟甲烷(R2!3)作为低 温制冷剂；也可以为四氟乙烷￠13 )、二氟甲烷￠3 和三氟甲烷(R2!3)组成的三元混合 物，其中四氟乙烷(R134a)为高温制冷剂，二氟甲烷￠3 为中温制冷剂，三氟甲烷(R23) 为低温制冷剂。本专利技术中，所述的四个换热器(第一制冷剂换热器、第二制冷剂换热器、第三制冷 剂换热器和溶液换热器)可以是列管式、套管式，也可以是其它形式，其换热管可以是普通 管，也可以是强化管。本专利技术中，所述的三个减压装置(第一制冷剂减压装置、第二制冷剂减压装置和 溶液减压装置)的作用是让流过的工质减压膨胀，可以是毛细管、自动或手动装置。本专利技术中，串联型双吸收器低温制冷机中所述发生器可由太阳能、地热、工业废热 和余热等可再生热能或低品位热能驱动。本专利技术的串联型双吸收器低温制冷机基于自复叠制冷原理，来自发生器的稀溶液 首先吸收由来自蒸发器的制冷剂，最大程度的利用了稀溶液的吸收能力，降低了蒸发压力， 较已有的自复叠吸收制冷装置拥有更优的性能系数及最低制冷温度。本专利技术的串联型双吸 收器低温制冷机，可由太阳能、地热、工业废热和余热等可再生热能或低品位热能驱动(即 所述发生器可由太阳能、地热、工业废热和余热等可再生热能或低品位热能驱动)，获得常 规吸收式制冷机无法达到的-60 -70°C以下的制冷温度，大大拓展了吸收式制冷机在深 度冷冻领域中的应用范围。在化工、生物、食品加工、制药等既需要深度冷冻又存在大量工 业废热和余热的领域内有广泛的应用前景。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果通过两个吸收器以及溶液泵的串联连接，在相同工况和溶液浓度下，其蒸发压力 将进一步降低。由非共沸混合工质的性质可知，随着蒸发压力的降低，可增大蒸发器进出 口制冷剂的焓差，其COP (Coefficient ofPerformance，性能系数)较现有吸收式低温制冷机可提高20%以上；同时其制冷温度的范围将进一步向更低的温度区间延伸，容易获 得-60 -70°C以下的制冷温度。本专利技术串联型双吸收器低温制冷机中，两个吸收器共用了 一个溶液减压阀，结构更简单，成本更节省，同时仍然取得非常好的强化效果。附图说明图1是本专利技术的串联型双吸收器低温制冷机的结构示意图。 具体实施例方式下面结合实施例和附图来详细说明本专利技术，但本专利技术并不仅限于此。如图1所示， 一种串联型双吸收器低温制冷机，包括自复叠制冷模块和溶液循环模块。其中，自复叠制冷 模块包括冷凝器8、汽液分离器9、第一制冷剂换热器10、第二制冷剂换热器11、第一制冷 剂减压装置12、蒸发器13、第三制冷剂换热器15和第二制冷剂减压装置14，溶液循环模块 包括发生器1、溶液减压装置6、第一吸收器2、第一溶液泵4、第二吸收器3、第二溶液泵5 和溶液换热器7 ；自复叠制冷模块中，冷凝器8的出口与汽液分离器9的入口相连，汽液分离器9的 汽相制冷剂出口依次与第一制冷剂换热器10的高压侧通道、第二制冷剂换热器11的高压 侧通道、第一制冷剂减压装置12、蒸发器13、第二制冷剂换热器11的低压侧通道、第三制冷 剂换热器15的低压侧通道、第一吸收器2的制冷剂入口本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种串联型双吸收器低温制冷机，其特征在于，包括自复叠制冷模块和溶液循环模块；其中，所述自复叠制冷模块包括：冷凝器（８）、汽液分离器（９）、第一制冷剂换热器（１０）、第二制冷剂换热器（１１）、第一制冷剂减压装置（１２）、蒸发器（１３）、第三制冷剂换热器（１５）和第二制冷剂减压装置（１４），所述溶液循环模块包括：发生器（１）、溶液减压装置（６）、第一吸收器（２）、第一溶液泵（４）、第二吸收器（３）、第二溶液泵（５）和溶液换热器（７）；所述自复叠制冷模块中，所述冷凝器（８）的出口与所述汽液分离器（９）的入口相连，所述汽液分离器（９）的汽相制冷剂出口依次与所述第一制冷剂换热器（１０）的高压侧通道、所述第二制冷剂换热器（１１）的高压侧通道、所述第一制冷剂减压装置（１２）、所述蒸发器（１３）、所述第二制冷剂换热器（１１）的低压侧通道、所述第三制冷剂换热器（１５）的低压侧通道、所述第一吸收器（２）的制冷剂入口相连；所述汽液分离器（９）的液相制冷剂出口依次与所述第三制冷剂换热器（１５）的高压侧通道、所述第二制冷剂减压装置（１４）、所述第一制冷剂换热器（１０）的低压侧通道、所述第二吸收器（３）的制冷剂入口相连；所述溶液循环模块中，所述发生器（１）的稀溶液出口依次与所述溶液换热器（７）的稀溶液侧通道、所述溶液减压装置（６）、所述第一吸收器（２）、所述第一溶液泵（４）、所述第二吸收器（３）、所述第二溶液泵（５）、所述溶液换热器（７）的浓溶液侧通道、所述发生器（１）的浓溶液进口相连，所述发生器（１）的制冷剂蒸汽出口与所述冷凝器（８）的入口相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何一坚，高旭，陈光明，唐黎明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86
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