一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组及制冷方法技术

本发明专利技术提供了一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组及制冷方法。该机组包括吸收器、蒸发器、正渗透泵、正渗透膜组件、汲取液回收装置、盘管、冷却水管。本发明专利技术还提供了一种采用上述机组的制冷方法。本发明专利技术首次采用正渗透膜来进行溴化锂溶液的浓缩分离，取代了传统工艺的加热浓缩工艺。采用本发明专利技术的技术方案，在运行过程中能够节约热能，节省运行费用(热能费用占运行费用的70％)。本发明专利技术的技术方案不使用发生器，能够节省设备投资和对该设备的检修费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组及制冷方法，属于制冷

技术介绍
溴化锂吸收式制冷机是利用溴化锂水溶液在温度较低时能强烈吸收水蒸汽，而在高温下释放出所吸收的水蒸汽这一特性，同时让水在很低的压力下汽化吸收热量而达到制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机的工作流程是：由发生器泵送来的溴化锂稀溶液，经热交换器进入发生器内，被发生器管簇内的工作热源加热，由于溶液中水的沸点比溴化锂的沸点低得多，因此稀溶液被加热到一定温度后，溶液中的水汽化成为冷剂水蒸汽，冷剂水蒸汽进入冷凝器，被冷凝器管簇内的冷却水冷却而凝结成冷剂水；发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；冷剂水经U型管节流后，进入蒸发器的水盘内，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的，然后由蒸发器泵送往蒸发器的喷淋装置而被喷淋在蒸发器管簇的外表面，冷剂水由于吸收了管内冷冻水的热量而汽化成为水蒸汽，管内的冷冻水被冷却而温度降低；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。溴化锂的主要能耗在于溴化锂溶液的浓缩蒸发。在蒸发浓缩的过程中，浓度过高或者温度过低时，溴化锂水溶液均容易形成结晶。溴化锂水溶液蒸发浓缩过程中形成结晶会影响运行的安全性及稳定性。溶液结晶是溴化锂吸收式机组常见故障之一。为了防止机组在运行中产生结晶，机组都设有自动溶晶装置，通常都设在发生器浓溶液出口端。此外，为了避免机组停机后溶液结晶，还设有机组停机时的自动稀释装置。然而，由于各种原因，如加热能源压力太高、冷却水温度过低、机组内存在不凝性气体等，机组还会发生结晶事故。机组发生结晶后，溶晶是相当麻烦的事情。从溴化锂溶液的特性曲线(结晶曲线)可以知道，结晶取决于溶液的质量分数和温度。在一定的质量分数下，温度低于某一数值时，或者温度一定，溶液质量分数高于某一数值时，就要引起结晶。一旦出现结晶，就要进行溶晶处理。溶晶时，机组冷剂水减少，而且要费很长一段时间，此时，机组性能大为降低。因此，机组运行过程中应尽量避免结晶。此外，溴化锂吸收式冷水机组虽然不使用大量电能，从而在宾馆、商场、写字楼等的中央空调系统中得到了广泛的应用，但是其不足之处在于溴化锂的蒸发浓缩过程中需要消耗大量的热能，在有蒸汽的地方可以直接使用蒸汽，没有蒸汽的地方需要消耗大量热能，需要增加燃烧器，燃料一般为气或者是油。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其可以降低溴化锂吸收式制冷机运行成本，并且汲取液可以循环再利用。为达到上述目的，本专利技术提供了一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其包括吸收器、蒸发器、正渗透泵、正渗透膜组件、汲取液回收装置；其中：所述正渗透膜组件包括壳体和正渗透膜，所述正渗透膜位于所述壳体内部，并且，所述正渗透膜的两侧分别为溴化锂溶液通道和汲取液通道；所述蒸发器的顶部设有第一水喷淋管，所述蒸发器的底部设有滴淋盘，所述第一水喷淋管和所述滴淋盘之间设有盘管；所述吸收器的顶部设有第一溴化锂溶液喷淋管，所述吸收器的底部设有溴化锂溶液池，所述第一溴化锂溶液喷淋管与所述溴化锂溶液池之间设有冷却水管；所述蒸发器与所述吸收器设有连通部；所述正渗透泵的入口与所述溴化锂溶液池连通，所述正渗透泵的出口与所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的入口连通；所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的出口与所述第一溴化锂溶液喷淋管连通；所述汲取液回收装置设有入口、汲取液出口和水出口，所述正渗透膜组件的汲取液通道的出口与所述汲取液回收装置的入口连通，所述汲取液出口与所述正渗透膜组件的汲取液通道的入口连通，所述水出口与所述第一水喷淋管连通。正渗透是一种新型的分离技术，被誉为新一代低能耗、低污染、可持续发展的脱盐和新能源技术。正渗透过程是指水通过选择性透过膜从高水化学势区域向低水化学势区域传递的过程，这个过程的驱动力来源于膜两侧溶液的之间的渗透压差，其推动水分子透过膜，水分子以外的分子则被截留在膜的原料液侧，实现从原料液当中提取淡水的目的。正渗透分离技术相对于外加压力驱动的分离技术最显著的特点就是不需要外加压力或者在很低的外加压力下运行，而且膜污染情况相对较轻，能够持续长时间的运行而不需要清洗。正渗透过程的实现需要有两个必要的因素，其一为可允许水分子通过，而能够截留其他溶质分子和离子的选择性正渗透膜，其二为膜两侧所存在的水化学势差，即传递分离过程所需要的推动力。这种推动力是由特定的汲取液提供的，这种汲取液是具有高渗透压的溶液体系，由溶质和溶剂(一般是水)组成。理想的汲取液应该具备以下条件：在水中具有较高的溶解度，能够产生较高的渗透压；没有毒性，在水中能够安全稳定的存在；与正渗透膜具有较好的化学兼容性，不改变膜材料的性能和结构；能够使用简单、经济的方法与水分离，并能重复使用。本专利技术所采用的正渗透膜组件包含外壳和安装在壳体内的正渗透膜，正渗透膜的一侧为溴化锂溶液通道用于流过溴化锂溶液，另一侧为汲取液通道用于流过汲取液。由于溴化锂溶液中的化学势比汲取液中的化学势高，因而产生驱动压，溴化锂溶液中的水流入汲取液，从而完成对溴化锂溶液的浓缩。在上述正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组中，优选地，所述吸收器与所述蒸发器为一体设置，所述蒸发器位于所述吸收器的上方。吸收器与蒸发器之间通过连通部连通，该连通部只允许水蒸气通过，不允许液体水通过。更优选地，所述连通部为人字形挡水板，但不限于此。蒸发器与吸收器是封装在一起的，除了连通部之外均是相对封闭的，其余部分都是分隔开的。蒸发器中的水蒸气可以通过连通部进入到吸收器。该连通部优选设置在蒸发器的左侧部分。在上述正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组中，吸收器顶部的第一溴化锂溶液喷淋管用于喷淋浓的溴化锂溶液，它会吸收在吸收器内部的低温水蒸气；该喷淋管的喷口优选为带有节流作用的喷口(节流喷口)，喷出的溶液会更加容易形成急速汽化，提高效率。在上述正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组中，正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组优选还包括吸收器泵以及设置于吸收器的顶部的第二溴化锂溶液喷淋管；吸收器泵的入口与吸收器底部的溴化锂溶液池连通，吸收器泵的出口与第二溴化锂溶液喷淋管连通。吸收器泵的作用是将吸收器底部的溴化锂溶液提升至吸收器顶部，浓的溴化锂溶液从喷口喷淋出来，吸收吸收器内的水蒸气。通过这一循环，能够强化吸收效果。在上述正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组中，水蒸气溶于溴化锂溶液中时放出热量，需要通过冷却水将这些热量带走，最终通过冷却塔散热。在吸收器的上部空间中，浓的溴化锂溶液流出喷淋口，吸收水蒸气，这个过程中放出热量，这部分溴化锂溶液通过冷却水管中的冷却水进行冷却，吸收器的底部空间形成溴化锂溶液池用于储存溴化锂的稀溶液。在上述正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组中，蒸发器的顶部的第一水喷淋管与汲取液回收装置连通，其作用是将来自正渗透的汲取液回收装置的水在蒸发器内进行喷淋，形成极小的水滴，这些水滴会在蒸发器中急速膨胀而汽化。第一水喷淋管的喷口优选带有节流作用(节流喷口)，喷出的水会更加容易形成急速汽化，进一步提高效率。在上述正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其包括吸收器、蒸发器、正渗透泵、正渗透膜组件、汲取液回收装置；其中：所述正渗透膜组件包括壳体和正渗透膜，所述正渗透膜位于所述壳体内部，并且，所述正渗透膜的两侧分别为溴化锂溶液通道和汲取液通道；所述蒸发器的顶部设有第一水喷淋管，所述蒸发器的底部设有滴淋盘，所述第一水喷淋管和所述滴淋盘之间设有盘管；所述吸收器的顶部设有第一溴化锂溶液喷淋管，所述吸收器的底部设有溴化锂溶液池，所述第一溴化锂溶液喷淋管与所述溴化锂溶液池之间设有冷却水管；所述蒸发器与所述吸收器设有连通部；所述正渗透泵的入口与所述溴化锂溶液池连通，所述正渗透泵的出口与所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的入口连通；所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的出口与所述第一溴化锂溶液喷淋管连通；所述汲取液回收装置设有入口、汲取液出口和水出口，所述正渗透膜组件的汲取液通道的出口与所述汲取液回收装置的入口连通，所述汲取液出口与所述正渗透膜组件的汲取液通道的入口连通，所述水出口与所述第一水喷淋管连通。

【技术特征摘要】
1.一种正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其包括吸收器、蒸发器、正渗透泵、正渗透膜组件、汲取液回收装置；其中：所述正渗透膜组件包括壳体和正渗透膜，所述正渗透膜位于所述壳体内部，并且，所述正渗透膜的两侧分别为溴化锂溶液通道和汲取液通道；所述蒸发器的顶部设有第一水喷淋管，所述蒸发器的底部设有滴淋盘，所述第一水喷淋管和所述滴淋盘之间设有盘管；所述吸收器的顶部设有第一溴化锂溶液喷淋管，所述吸收器的底部设有溴化锂溶液池，所述第一溴化锂溶液喷淋管与所述溴化锂溶液池之间设有冷却水管；所述蒸发器与所述吸收器设有连通部；所述正渗透泵的入口与所述溴化锂溶液池连通，所述正渗透泵的出口与所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的入口连通；所述正渗透膜组件的溴化锂溶液通道的出口与所述第一溴化锂溶液喷淋管连通；所述汲取液回收装置设有入口、汲取液出口和水出口，所述正渗透膜组件的汲取液通道的出口与所述汲取液回收装置的入口连通，所述汲取液出口与所述正渗透膜组件的汲取液通道的入口连通，所述水出口与所述第一水喷淋管连通。2.根据权利要求1所述的正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其中，所述吸收器与所述蒸发器为一体设置，所述蒸发器位于所述吸收器的上方。3.根据权利要求1或2所述的正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其中，所述连通部只允许水蒸气通过，不允许液体通过，优选地，该连通部为人字形挡水板。4.根据权利要求1所述的正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其中，所述汲取液回收装置中设有电磁体。5.根据权利要求1或4所述的正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其中，所述汲取液回收装置中的汲取液为磁性汲取液。6.根据权利要求1所述的正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组，其中，该正渗透浓缩溴化锂吸收式冷水机组还包括吸收器泵以及设置于所述吸收器的顶部的第二溴化锂溶液喷淋管；所述吸收器泵的入口与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新，王悦超，张佩佩，
申请(专利权)人：乐金电子研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31