高效能双效冷却器加热器装置制造方法及图纸

技术编号:6634680 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种高效能双效冷却器加热器装置,具体公开了一种用于供热和制冷的吸收式冷却器-加热器装置及其方法,其通过使用蒸汽吸收循环以同时获得热流体和制冷效果。在本发明专利技术中,热水热交换器通过回收热交换器可操作地连接到至少一个从包括冷凝器和蒸发器的设备集合中选出的设备。与现有的蒸汽吸收式冷却器-加热器装置相比,本发明专利技术的装置明显减少了用于同时提供加热和制冷效果所利用的燃料量,并且显著减少了二氧化碳排放,因此是环境友好的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于产生热水的系统。本专利技术涉及一种用于同时获得热流体和制冷效果的系统,与现有的蒸汽吸收式冷却器-加热器装置相比,该系统具有更高的效率。说明书中所用术语的定义说明书中所用到的“热回收器”这一术语是指设计成用于从热输入获得否则将被浪费掉的废热/余热的设备。
技术介绍
许多工业过程需要60-80°C范围内的热水来进行供热/加热方面的应用,像汽车工业中的喷漆间、造纸工业、食品工业、旅店等。在供热/加热应用期间消耗大量的能量,这增加了过程的操作成本。通常,用于加热水的能量源是矿物燃料,包括天然气、液化石油气、 油或者固体燃料。这些燃料可以直接地被消耗或者通过使用源自于上面提到的能量源的电而被消耗。可选择地,可以使用太阳能、热泵、热水热回收或地热供热来产生热水。由此产生的热水被送到应用场所,热水在应用场所放热并然后被再循环到热水生产系统。这些工业通常还需要用于各种工艺应用的冷却水/制冷。制冷通常用于工业中以液化诸如氧气、氮气、丙烷和甲烷之类的气体;用于压缩空气净化中以从压缩空气中冷凝水蒸汽来降低其含湿量;用于炼油厂、化工厂和石化厂中以保持低的工艺温度;以及用于冶金工业中以回火钢和刀具。工业操作中通常使用的冷却装置基于蒸汽压缩或者蒸汽吸收式循环。吸收式冷却装置是热驱动的,这意味着通过供应热量而不是机械能来驱动所述循环。此外,用于空间调节的吸收式冷却装置通常是烧燃气的,而工业设备通常是由高压水蒸气或废热驱动的。吸收系统利用液体或盐吸收工作流体的蒸汽的能力来获得供热和冷却效果。蒸汽压缩循环利用来自于机械输入的高品位能量,而蒸汽吸收循环利用的能量输入来自于废热或源于太阳能集热器的热量。因此,蒸汽吸收式装置极大地降低了操作成本, 因为它们使用的是低品位的废热。同时,相比于蒸汽压缩式系统,蒸汽吸收式系统使用不破坏臭氧层的制冷剂(水)且需要的电要少得多。对于可使用废热来产生水蒸气/热水的工业应用,这些系统是更为有益的。节能意识和需要突出了对环境的关注,这增加了对于节能的供热和冷却系统的研究和开发。人们越来越多地关注于能提供供热和冷却的成本节约且有效的系统的发展,从而降低能耗。因此,在工业应用中,蒸汽吸收式系统相比于传统的蒸汽压缩式系统获得更多的关注,因为它们使用很少的能量并且是环境友好的。基本的蒸汽吸收式循环利用两种流体,制冷剂和吸收剂。溴化锂(Li-Br)-水是最常用的吸收剂-制冷剂对。在吸收式循环中,低压的制冷剂蒸汽被吸收到吸收剂中,释放出大量的热。液态的制冷剂/吸收剂溶液被泵送到高操作压力的发生器中,在发生器中由燃气燃烧器、水蒸气、热水或高温气体提供热量。该热量使得制冷剂从吸收剂中解吸出来并蒸发。这些蒸汽流向冷凝器,在冷凝器中释放热量,制冷剂被冷凝成液态制冷剂。该液态制冷剂然后被送到低压蒸发器中,并在低压蒸发器中通过从流经蒸发器管路的冷却水中吸收热量而蒸发并提供冷却效果。在解吸制冷剂蒸汽后,发生器中的吸收剂被送到吸收器,并在吸收器中与从蒸发器返回的低压制冷剂蒸汽重新混合,重复上述循环。这些系统利用诸如水蒸气、热水或离开锅炉、涡轮机或发动机驱动型发电机的高温气体之类的热源。蒸汽吸收式冷却器加热器装置是一种能够使用蒸汽吸收技术以同时获得热水和制冷效果的系统。由于严格的污染控制法规,冷却器加热器装置在工业中的应用变得很重要,因为这一技术有助于减少排放、提高效率和限制用于冷却的地下水的使用。已经做了一些尝试来提供一种同时提供加热和制冷效果的蒸汽吸收式冷却器加热器。在下面的现有技术中列出了其中一些公开内容相应地,美国专利4四0273公开了一种利用珀耳帖效应的冷却器和热泵系统,其中水蒸气喷射制冷单元与冷凝器和蒸发器吸收单元相关。珀耳帖效应吸收是通过热电进行的,并分别排放高温水及强吸收剂液体。高压水通过闪蒸室以转换成水蒸气并将其温度及压力值降低到水蒸气喷射制冷单元所需的值。高温强吸收剂通过热交换器以向供给发生器的弱吸收剂回收热量。水蒸气喷射制冷单元单独地排放高温水蒸气,该水蒸气通过冷凝器装置以将其状态变为液态并在需要时将热量传递给空间供热回路。在同时供热和制冷模式下,美国专利4290273A公开的冷凝器热泵系统不能产生工业应用所需的温度。美国专利 4290273A公开的冷凝器热泵系统结构复杂并且需要阀门以使用温度传感器使吸收剂液体流转向。此外,美国专利4505123公开了一种吸收式热泵系统,该系统具有密封连接的发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器,从而形成用于制冷剂和吸收剂的闭合循环。从冷凝器到蒸发器的制冷剂通道中设置有控制装置,该控制装置适于连续地控制液态制冷剂的温度或流率,从而稳定蒸发器中的温度。美国专利4505123的控制装置需要与制冷剂通道进行热交换的液态制冷剂加热器以用来加热制冷剂。对制冷剂加热器的需求增加了系统的成本。此外,WO 1994017343公开了一种包括蒸发器的热泵及制冷系统,通过吸收器从该蒸发器回收制冷剂蒸汽,通过发生器补给吸收剂。另外,在发生器和蒸发器之间设置有冷凝器,以便使从发生器排出的制冷剂蒸汽在回到蒸发器之前能被冷凝。此外,该系统设置有位于蒸发器下游的喷射器,以便从蒸发器以及冷凝器上游回收制冷剂蒸汽,从而使所述回收的制冷剂蒸汽通过喷射器进入冷凝器。喷射器的使用导致制冷剂蒸汽到吸收器的循环复杂化并且增加了系统的成本。WO 1994017343中公开的系统不能用于产生用于工业应用的高因此,需要一种减少或消除上述现有技术中列出的一个或多个缺点的蒸汽吸收式冷却器加热器装置。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的一个目的是提供一种用于产生热流体以及制冷效果的吸收式冷却器-加热器装置。本专利技术的另一个目的是提供一种明显减少用于同时提供加热和制冷效果所利用的燃料量的吸收式冷却器-加热器装置。本专利技术的再一个目的是提供一种用于产生制冷效果的吸收式冷却器-加热器装置,该装置不使用碳氟化合物,并从而减少二氧化碳排放。本专利技术的又一个目的是提供一种不需要额外的电或热输入以产生制冷效果的吸收式冷却器-加热器装置。本专利技术的还一个目的是提供一种用于产生加热和制冷效果的吸收式冷却器-加热器装置,该装置降低了总体初始资金投入。本专利技术还有一个目的是在部分负荷方面产生更好的效率及控制。
技术实现思路
概述根据本专利技术,公开了一种用于供热和制冷的吸收式冷却器-加热器装置,所述装置包括高温发生器、热水热交换器、高温热交换器、低温发生器、低温热交换器、回收热交换器、冷凝器、蒸发器和吸收器,并可选地包括热回收器;其特征在于■高温发生器选择性地连接成与第一组设备连通,该第一组设备选自包括如下设备的设备组的集合(i)热水热交换器、高温热交换器、低温发生器和热回收器;(ii)热水热交换器、高温热交换器和低温发生器;■热水热交换器可操作地连接成与从高温发生器和回收热交换器中选取的一组设备连通,该热水热交换器通过回收热交换器可操作地连接到至少一个从包括冷凝器和蒸发器的设备集合中选出的设备;■高温热交换器选择性地连接成与第二组设备连通,该第二组设备选自包括如下设备的设备组的集合(i)高温发生器、低温发生器和低温热交换器;(ii)高温发生器、低温发生器、低温热交换器和回收热交换器;(iii)高温发生器、低温热交换器和回收热交换器;(iv)高温发生器、低温热交换器本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于供热和制冷的吸收式冷却器-加热器装置,所述装置包括高温发生器(102)、热水热交换器、高温热交换器(106)、低温发生器(110)、低温热交换器(108)、回收热交换器(112)、冷凝器(114)、蒸发器(116)和吸收器(118),并可选地包括热回收器(120);其特征在于:■高温发生器(102)选择性地连接成与第一组设备连通,该第一组设备选自包括如下设备的设备组的集合:(i)热水热交换器、高温热交换器(106)、低温发生器(110)和热回收器(120);(ii)热水热交换器、高温热交换器(106)和低温发生器(110);■热水热交换器可操作地连接成与从高温发生器(102)和回收热交换器(112)中选取的一组设备连通,该热水热交换器通过回收热交换器(112)可操作地连接到至少一个从包括冷凝器(114)和蒸发器(116)的设备集合中选出的设备;■高温热交换器(106)选择性地连接成与第二组设备连通,该第二组设备选自包括如下设备的设备组的集合:(i)高温发生器(102)、低温发生器(110)和低温热交换器(108);(ii)高温发生器(102)、低温发生器(110)、低温热交换器(108)和回收热交换器(112);(iii)高温发生器(102)、低温热交换器(108)和回收热交换器(112);(iv)高温发生器(102)、低温热交换器(108)和吸收器(118);■低温发生器(110)选择性地连接成与第三组设备连通,该第三组设备选自包括如下设备的设备组的集合:(i)高温发生器(102)、高温热交换器(106)、低温热交换器(108)和回收热交换器(112);(ii)高温发生器(102)、低温热交换器(108)和回收热交换器(112);■低温热交换器(108)可操作地连接成与低温发生器(110)、高温热交换器(106)和吸收器(118)连通;■回收热交换器(112)选择性地连接成与第四组设备连通,该第四组设备选自包括如下设备的设备组的集合:(i)低温发生器(110)、热水热交换器、吸收器(118)、冷凝器(114)和热回收器(120);(ii)低温发生器(110)、热水热交换器、吸收器(118)、冷凝器(114)和高温热交换器(106);(iii)低温发生器(110)、热水热交换器、吸收器(118)和冷凝器(114);■热回收器(120)可操作地连接成与回收热交换器(112)和高温发生器(102)连通;■冷凝器(114)可操作地连接成与回收热交换器(112)、吸收器(118)和蒸发器(116)连通;■蒸发器(116)可操作地连接成与冷凝器(114)连通;■吸收器(118)选择性地连接成与第五组设备连通,该第五组设备选自包括如下设备的设备组的集合:(i)冷凝器(114)、低温热交换器(108)和回收热交换器(112);(ii)冷凝器(114)、低温热交换器(108)、回收热交换器(112)和高温热交换器(106)。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:B·拉达克里施南B·潘妮赛尔凡姆S·库尔卡尼
申请(专利权)人:萨曼斯有限公司
类型:发明
国别省市:IN

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