逆串联三效吸收式制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种逆串联三效吸收式制冷系统，提供一种能够提高对不同品位能量的合理利用，以提高机组的热效率的制冷系统。溶液回路中吸收器的溶液出口经低温溶液热交换器与低压发生器溶液进口相连，低压发生器溶液出口经中温热交换器与中压发生器溶液进口相连，中压发生器溶液出口经高温溶液热交换器与高压发生器溶液进口相连，高压发生器的溶液出口依次经高温溶液热交换器、中温溶液热交换器、低温溶液热交换器与吸收器溶液进口相连。该制冷系统吸收器的稀溶液串联倒流依次进入低、中、高温溶液热交换器和发生器，最后流回吸收器，能够实现对不同品位能量的合理利用，其机组热效率也相对较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制冷系统，更具体的说，是涉及一种逆串联三效吸收式 制冷系统。
技术介绍
吸收式制冷装置是以热能作为驱动，采用二元或多元工质对，以低沸点 组分(制冷剂)的蒸发实现制冷，以高沸点组分(吸收剂)对制冷剂的吸收 来完成工作循环。目前，吸收式制冷装置最常用的工质对为溴化锂一水溶液。单效溴化锂吸收式制冷机的C0P为0. 7，现在常用的两效溴化锂吸收式 制冷机的COP提高到1. 0~1.2,但在总体性能上，以往的溴化锂吸收式制 冷机仍不能取代传统的压缩式制冷系统。由于直燃式吸收式制冷机组采用的 燃料是具有高热势的燃油与燃气，能够产生较高温度与压力的冷剂蒸汽(水 蒸气)，就有可能对产生的冷剂蒸汽多次使用，这样无疑能降低燃料耗量， 提高机组热效率，节省运转费用。为了更有效的利用高品位热源，提出了三 效或多效吸收式制冷装置。研究表明三效吸收式制冷机的热效率可比双效 吸收式制冷机高30%以上，三效吸收式制冷机在对一次能源的有效利用方面， 已经相当于目前市场上最好的压缩式制冷机。三效溴化锂吸收式制冷循环有多种不同的循环方式主要有3D3C循环、 DCC循环等。各循环又分串联流程式、并联流程式和混联流程式循环。3D3C循环如附图1所示，在3D3C循环的制冷剂循环中，高压发生器 中的溴化锂溶液被外界燃油、燃气燃烧产生的高温烟气热源加热浓缩，产生 的冷剂蒸汽导入中压发生器，加热中压发生器的溴化锂溶液。 一级冷凝器与 中压发生器实为一体，冷剂蒸汽被冷凝后降压闪发进入冷凝器；同样，中压 发生器产生的冷剂蒸汽通过管道导入低压发生器，加热低压发生器溶液，二 级冷凝器与低压发生器实为 一体，冷剂蒸气被冷凝后降压闪发进入冷凝器； 三级发生器中产生的冷剂蒸汽也进入冷凝器冷凝，这样冷凝热大部分被回 收，无法回收的冷凝热由冷却水带走，冷剂水在蒸发器中蒸发产生冷剂蒸汽被吸收器中稀溶液吸收。由于中压发生器、低压发生器实为一、二级冷凝器，所以这种循环流程^皮称作3D(Desor2ber) 3C (Condenser)循环。在3D3C循于高压发生器产生的高温蒸汽在中压发生器中加热中压发生器的稀溶液后， 其自身焓值减少后尚有可观的显热可以利用，而这部分热量通过冷凝器被冷 却水白白地带走，降低了热效率。DCC循环如附图2所示，在DCC循环的制冷剂循环中，高压发生器产生 的冷剂蒸汽通过中压发生器后进入低压发生器，继续加热低压发生器中的稀 溶液，之后再进入蒸发器。由于此循环中压发生器和低压发生器分别作为高 压发生器产生的冷剂蒸汽的冷凝器，从而形成了高压发生器带两个冷凝器的 双冷凝器的三效并联流程循环，故被称为DCC循环。但DCC循环中从低压 发生器出的冷剂水的压力相对较高，直接截流进入蒸发器，必然存在较大的 截流损失，机组的热效率降低。溶液部分的循环大致分为并耳关、串联、混if关3种方式。并耳关式循环和正 串联式循环均存在一个缺点，即高压发生器中工作的加热烟气温度较高，而 被加热的溶液质量分数却较低，即被加热溶液的沸点较低，所以高压发生器 中产生的冷剂蒸汽的饱和温度也相对较低，即其热势较低，故不能实现对不 同品位能量的合理利用，影响机组热效率的提高。在这一点上，正串联式循 环比并联式循环更为明显，正串联式循环下一级发生器中来自上一级发生器 的冷剂蒸汽的饱和温度较低，而下一级被加热的溶液的质量分数却较高，即 被加热溶液的沸点却较高，显然，更不能实现对不同品位能量的合理利用，循 环热力系数C0P稍低。混联循环方式较多，虽然C0P高于串联循环与并联 循环，但系统相对复杂，运行控制要求较高，实现起来较为困难，所以现在 应用的4交少。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种既可以利用高压发 生器产生的高温蒸汽在中压发生器中加热中压发生器的稀溶液后的部分显 热，又可以避免存在较大的截流损失，同时能够提高对不同品位能量的合理 利用，以提高^l组的热效率的逆串联三效吸收式制冷系统。本专利技术通过下述技术方案实现一种逆串联三效吸收式制冷系统，由冷却塔、吸收器、蒸发器、高压发 生器、中压发生器、低压发生器、高温溶液热交换器、中温溶液热交换器、 低温溶液热交换器、冷凝器、泵组、热源驱动设备及连接配管分别连接组成 溶液回路、制冷剂回路和冷却水回路，其特征在于，所述制冷剂回路中高压 发生器的蒸汽出口依次与中压发生器的蒸汽入口 、低压发生器的蒸汽入口 、 冷凝器的蒸汽入口连接，中压发生器的蒸汽出口依次与低压发生器的蒸汽入 口 、冷凝器的蒸汽入口连接，低压发生器蒸汽出口和冷凝器的蒸汽入口连接， 冷凝器的制冷剂出口与蒸发器的制冷剂入口相连，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽入口相连；所述溶液回路中吸收器的溶液出口经低温溶液热交换器 与低压发生器溶液进口相连，低压发生器溶液出口经中温热交换器与中压发 生器溶液进口相连，中压发生器溶液出口经高温溶液热交换器与高压发生器 溶液进口相连，高压发生器的溶液出口依次经高温溶液热交换器、中温溶液 热交换器、低温溶液热交换器与吸收器溶液进口相连。所述冷却水回i 各中冷却^^的出水端分别与吸收器、冷凝器的冷却水进水 端相连，吸收器和冷凝器的冷却水出水端分别与冷却塔的进水端相连，构成 并联的冷却水回路。本专利技术具有下述技术效果1. 本专利技术的制冷系统中高压发生器产生的高温蒸汽加热中压发生器 后，继续加热低压发生器中的稀溶液，然后，再进入冷凝器，同时，中压发 生器产生的高温蒸汽加热低压发生器后进入冷凝器，这样，既可以利用高压 发生器产生的高温蒸汽在中压发生器中加热中压发生器的稀溶液后的部分 显热，又可以避免存在较大的截流损失，提高了机组的热效率。2. 通过循环的模拟计算可知低压发生器溶液出口温度的高低对高压发 生器溶液出口温度、压力的影响较大。这是因为，三效循环具有三个台阶，低 压发生器溶液出口的位置为第 一 台阶的高点，同时也是第二、三台阶的基点， 中压发生器中产生的冷剂蒸汽的冷凝温度与低压发生器溶液沸点温度差有 一定的范围要求，所以在冷凝器压力即低压发生器压力一定的情况下，低压 发生器溶液出口溶液的浓度越小，则其温度越低，低压发生器溶液出口温度中压力下降，温度下降，连锁反应，高压发生器中的温度、压力也随之而降。采用逆串联循环方式，高温加热烟气加热的是具有高沸点的溶液，产生出具 有较高热势的冷剂蒸汽作为下 一级发生器的热源，上一级具有较高热势的 冷剂蒸汽加热的正好是具有较低沸点的稀溶液，它的低压发生器中溶液浓度 最低，其出口温度也最低，故其高压发生器的温度、压力也相应较低。所以 本专利技术的溶剂回路釆用逆串联循环能够实现对不同品位能量的合理利用，其机组热效率COP也相对较高。附图说明图1为现有技术中3D3C循环的示意图2为现有技术中DCC循环的示意图3为本专利技术逆串联三效吸收式制冷系统的示意图。图中I. 高压发生器 2.中压发生器 3.低压发生器 4.冷凝器 5.蒸发器 6.吸收器 7.泵 8.冷却塔9.高温溶液热交换器 10.中温溶液热交换器II, 低温溶液热交换器 12.热源驱动设备。 具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术详细说明。本专利技术的逆串联三效吸收式制冷系统主要是对针对溴化锂溶液回路的 改进，本专利技术中的三效吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆串联三效吸收式制冷系统，由冷却塔、吸收器、蒸发器、高压发生器、中压发生器、低压发生器、高温溶液热交换器、中温溶液热交换器、低温溶液热交换器、冷凝器、泵组、热源驱动设备及连接配管分别连接组成溶液回路、制冷剂回路和冷却水回路，其特征在于，所述制冷剂回路中高压发生器的蒸汽出口依次与中压发生器的蒸汽入口、低压发生器的蒸汽入口、冷凝器的蒸汽入口连接，中压发生器的蒸汽出口依次与低压发生器的蒸汽入口、冷凝器的蒸汽入口连接，低压发生器蒸汽出口和冷凝器的蒸汽入口连接，冷凝器的制冷剂出口与蒸发器的制冷剂入口相连，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽入口相连；所述溶液回路中吸收器的溶液出口经低温溶液热交换器与低压发生器溶液进口相连，低压发生器溶液出口经中温热交换器与中压发生器溶液进口相连，中压发生器溶液出口经高温溶液热交换器与高压发生器溶液进口相连，高压发生器的溶液出口依次经高温溶液热交换器、中温溶液热交换器、低温溶液热交换器与吸收器溶液进口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申江，孙欢，苏树强，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]