一種吸收-吸附制冷循環系統技術方案

本實用新型專利技術提出一種吸收-吸附制冷循環系統，包括有吸收器和發生器，以及一對吸附床，吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發生器中部；發生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部；各吸附床的脫附蒸汽管路通入發生器內；各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內。本實用新型專利技術提出的吸收-吸附制冷循環系統將吸收式和吸附式制冷結合，各取所長，大幅提高能源利用率、節省水資源，并且顯著提高制冷系統的能效比。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及吸收式制冷及吸附式制冷
，具體來說涉及一種將吸收和吸附相結合的制冷循環系統。
技術介紹
吸收式制冷和吸附式制冷都是由熱能驅動，取代壓縮機產生高溫高壓蒸氣經冷凝器冷凝、節流閥膨脹降壓送入蒸發器產生冷量的制冷系統。在全球用電緊張的時代，被越來越多的使用在工廠、船舶等存在大量廢熱或燃氣富余的場合。其中吸收式制冷利用溶液的相平衡原理，對其加熱或冷卻使溶液表面發生或吸收制冷劑蒸氣。除了制冷循環的冷凝器、節流閥、蒸發器外，還需要由發生器、吸收器、溶液泵和節流閥組成的溶液循環；為了節省熱源，常在吸收器和發生器間加入溶液熱交換器對濃溶液預熱、對稀溶液預冷。但是直接將冷熱溶液進行熱交換會損失大量熱量，能量品位流失，對系統效率影響很大，尤其在冷熱源溫差過大的情況下這種影響更為顯著。吸附式制冷利用吸附材料對制冷劑氣體的吸附作用，采取兩個或四個吸附床輪流進行加熱脫附和冷卻吸附的辦法進行連續制冷。其缺點在于吸附材料的熱惰性會使吸附床在加熱或冷卻過后仍然具有保持該溫度的趨勢，這樣在由脫附轉為吸附及其反向過程中會浪費大量熱源和冷卻水，致使系統效率大大低于理論值。綜上所述，針對現有技術的不足，一種能夠節約冷熱源、將能量梯級利用以保證熱量品質的制冷循環正為人們所需。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種吸收-吸附制冷循環系統，以減少熱源和冷卻水消耗，能夠使不同溫度下的能量完全利用。本技術為解決其技術問題所采用的技術方案是，一種吸收-吸附制冷循環系統，包括有吸收器和發生器，以及一對吸附床，吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發生器中部；發生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部；各吸附床的脫附蒸汽管路通入發生器內；各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內。具體地，吸收器底部的濃溶液管路經由溶液泵通入吸附床的一組盤管；發生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后，經由溶液節流閥通入吸收器的頂部；濃溶液管路及稀溶液管路中設有溶液電磁控制閥，各溶液電磁控制閥位于吸附床的進出口處；脫附蒸汽管路及吸附蒸汽管路中設有蒸汽單向閥，各蒸汽單向閥位于吸附床的進出口處；發生器的頂部與冷凝器連通，冷凝器經由蒸發器接入吸收器內；冷凝器與蒸發器之間經由制冷劑節流閥連通。該吸收-吸附制冷循環系統去掉傳統吸收式制冷吸收器與發生器間的溶液熱交換器，換以一對吸附床代替其功能，并優化流程。溶液循環由發生器、吸收器、吸附床、蒸汽單向閥、溶液電磁控制閥、溶液泵和節流閥組成。吸收器的濃溶液出口管路連接一溶液泵，經過兩個吸附床后通入發生器中部噴淋；發生器底部稀溶液管路經過兩個吸附床后連接一節流閥，最后流入吸收器噴淋；吸附床脫附蒸氣管路由單向閥通向發生器內，吸附蒸氣管路則由吸收器上部經單向閥連通；每條溶液管路和蒸氣管路在吸附床進出口處設置電磁閥，以完成兩個吸附床的功能交替。濃溶液在一個吸附床內被脫附過的吸附材料加熱后，進入發生器，被脫附出的蒸氣再次加熱，最后被發生熱源加熱產生的高溫高壓蒸氣進入制冷循環的冷凝器；濃溶液發 生后變為稀溶液，流經另一個吸附床被吸附飽和的吸附材料冷卻后，在節流閥處節流降壓，由于節流作用閃發出一部分蒸氣使稀溶液被再次冷卻，這部分蒸氣進入吸收器被分離，剩余稀溶液在吸收器中被冷卻水冷卻，吸收來自蒸發器中的低溫低壓制冷劑蒸氣重新變為濃溶液；離開吸收器后溶液經過溶液泵，使系統循環運行。一個吸附床處于脫附狀態時，另一個吸附床處于吸附狀態。脫附床吸收管路中稀溶液的熱量產生制冷劑蒸氣，直接送入發生器對濃溶液余熱；同時從吸收器分離出的閃發蒸氣進入吸附床被管路中的濃溶液冷卻，被吸附床所吸附。本技術的優點在于，稀溶液先后被吸附床和閃發作用兩次預冷，濃溶液先后被吸附床和脫附產生的冷劑蒸氣兩次預熱，這樣使得稀溶液在進入吸收器前被逐漸冷卻，濃溶液在進入發生器前被逐漸加熱，其中利用的都是系統內部熱量與冷量，實現了能量的梯級利用，不僅節約了發生熱源和冷卻水量，還使發生起始點的溶液濃度更高即產生制冷劑蒸氣的純度更高，使吸收起始點的溶液濃度更低即吸收能力更強。本技術提出的吸收-吸附制冷循環系統將吸收式和吸附式制冷結合，各取所長，大幅提高能源利用率、節省水資源，并且顯著提高制冷系統的能效比。附圖說明圖I是本技術提出的吸收-吸附制冷循環系統的結構示意圖；圖2是常規吸附式制冷循環系統結構示意圖；圖3是常規吸收式制冷循環系統結構示意圖。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本技術。如圖I所示，本技術提出的吸收-吸附制冷循環系統包括有發生器5、吸收器9以及第一吸附床I、第二吸附床2。第一吸附床I及第二吸附床2設置在發生器5與吸收器9之間，吸附劑脫附蒸氣閥門和溶液電磁控制閥控制兩個吸附床輪流進行吸附和脫附的過程。例如，當第一吸附床脫附，第二吸附床吸附時，第一脫附蒸汽單向閥3、第二溶液電磁控制閥12、第二吸附溶液單向閥14、第一稀溶液電磁控制閥15開啟，第二脫附蒸汽單向閥4、第一溶液電磁控制閥11、第一吸附蒸汽單向閥13、第二稀溶液電磁控制閥16關閉，由發生器5流出的稀溶液經第一稀溶液電磁控制閥15進入第一吸附床1，對其加熱后在溶液節流閥17處節流閃發流向吸收器9，脫附出的蒸氣經第一脫附蒸汽單向閥3進入發生器5，過程中稀溶液先后在第一吸附床I和溶液節流閥17處被兩次預冷；由吸收器9流出的濃溶液經第二溶液電磁控制閥12進入第二吸附床2對其冷卻，使之吸附由第二伺服蒸汽單向閥14流入的節流閃發過程中產生的蒸氣，之后濃溶液繼續進入發生器5，先與脫附出的蒸氣熱交換再被發生熱源加熱，過程中濃溶液先后在第二吸附床2和發生器5中部被兩次預熱。發生器5中生成的制冷劑蒸氣在冷凝器6中等壓冷凝，經過制冷劑節流閥7進入蒸發器8，吸收被冷介質熱量后，被吸收器9中的稀溶液所吸收，完成制冷循環。溶液循環中，節流過程由于閃發作用產生的蒸氣分流到吸附床中被濃溶液冷卻吸附，降低了吸收其中冷卻水的負擔，可以減少冷卻水的消耗，同時另一個吸附床脫附出的蒸氣又可以對濃溶液在被發生熱源加熱前進行預熱，減少了熱源的需求量。如此，既保證了發生器產生制冷劑蒸氣的純度，又加強了吸收器的吸收能力，提高了制冷循環的C0P。以上顯示和描述了本技術的基本原理、主要特征和本技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本技術的原理，在不脫離本技術精神和范圍的前提下本技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本技術范圍內。本技術要 求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。權利要求1.一種吸收-吸附制冷循環系統，包括有吸收器和發生器，以及一對吸附床，其特征在于， 吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發生器中部； 發生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部； 各吸附床的脫附蒸汽管路通入發生器內； 各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內。2.根據權利要求I所述的一種吸收-吸附制冷循環系統，其特征在于，吸收器底部的濃溶液管路經由溶液泵通入吸附床的一組盤管。3.根據權本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種吸收？吸附制冷循環系統，包括有吸收器和發生器，以及一對吸附床，其特征在于，吸收器底部的濃溶液管路通入吸附床的一組盤管后連接至發生器中部；發生器底部的稀溶液管路連接吸附床的另一組盤管后通入吸收器的頂部；各吸附床的脫附蒸汽管路通入發生器內；各吸附床的吸附蒸汽管路通入吸收器內。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫文哲，韓笑生，繆寶龍，段龍，遲翠華，
申請(專利權)人：上海海事大學，
類型：實用新型
國別省市：