吸收式制冷系统
阅读说明：本技术 吸收式制冷系统 (Absorption refrigeration system ) 是由 盛凯 石靖峰 陈见兴 矫晓龙 于 2021-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种吸收式制冷系统,其包括发生器、冷凝器、节流部件、蒸发器、第一喷射式绝热吸收器、第二喷射式绝热吸收器、冷却器、交换器、第一溶液泵以及第二溶液泵；发生器上还连接有集热器中,发生器中的工作流体被集热器加热沸腾后输送到发生器内,利用双喷射器的绝热吸收制冷方式,回收高温高压溶液的膨胀功,将吸收过程的传热介质分段强化,增大吸收压力,增强溶液吸收效果,实现浓溶液的阶梯级分段吸收,达到了节约高品位电能,降低机组体积,提高制冷效率,扩展风冷式吸收制冷循环适用温区的目的；发生器外接集热器,将集热器吸收的太阳能、工厂废热能或者地下水源热能进行吸收利用,有效提高能源利用率,有助于可持续发展。(The invention discloses an absorption refrigeration system, which comprises a generator, a condenser, a throttling component, an evaporator, a first injection type heat insulation absorber, a second injection type heat insulation absorber, a cooler, an exchanger, a first solution pump and a second solution pump, wherein the generator is connected with the first injection type heat insulation absorber; the generator is also connected with a heat collector, working fluid in the generator is heated and boiled by the heat collector and then is conveyed into the generator, the expansion work of high-temperature and high-pressure solution is recovered by utilizing the heat insulation absorption refrigeration mode of the double ejectors, the heat transfer medium in the absorption process is strengthened in a segmented manner, the absorption pressure is increased, the solution absorption effect is enhanced, the stepped segmented absorption of concentrated solution is realized, and the purposes of saving high-grade electric energy, reducing the unit volume, improving the refrigeration efficiency and expanding the applicable temperature area of the air-cooled absorption refrigeration cycle are achieved; the generator is externally connected with the heat collector, and the solar energy absorbed by the heat collector, the waste heat energy of a factory or the heat energy of an underground water source are absorbed and utilized, so that the energy utilization rate is effectively improved, and the sustainable development is facilitated.)
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种吸收式制冷系统。
背景技术
制冷系统是指使用外部能量将热量从温度低的物质或环境转移到温度较高的物质或环境的任何系统。通常经历压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个过程，形成赖以制冷循环的最基本的配置，按照装置形式可分为压缩式制冷系统、吸收式制冷系统、蒸喷式制冷系统等。
吸收式制冷是以消耗热能，依靠液态制冷剂在蒸发器内汽化、吸热，迫使热量不断由低温传向高温的制冷技术， 是常用的制冷方法之一，采用不同沸点且能相互溶解的两种物质所构成的二元溶液为工质(以高沸点者为吸收剂、低沸点者为制冷剂)，并利用该溶液的饱和浓度随温度与压力而变化的特点进行制冷循环，具有直接利用热能来制冷，耗电甚少，噪音低，安全性高，调节范围广和使用寿命长等一系列优点，适用于有热源或有余热可供利用的某些场合。
吸收式制冷技术与压缩式制冷技术相比，具有消耗较小的机械能，利用热能直接制冷，运动部件少、噪音小等优势，同时，常以LiBr/H20或者H2O等盐溶液作为工质，节能环保，是代替电压缩式制冷技术的较好制冷方式之一。
吸收式制冷机从冷却方式上分为水冷和风冷两种方式，水冷式吸收制冷机的COP高于风冷式，然而风冷式制吸收制冷机所存在的清洁环保，安全卫生，节约水资源，安装便捷，适用范围广等优点，但是，现有的风冷式单效吸收式循环在工作过程中，存在发生温度较高，溶液循环倍率过大、制冷温区较小、机组体积过大的问题，使得吸收式制冷剂在具体工作过程中对能源的利用率不足，存在热损失。
专利文件CN103423912 A公开了一种小型风冷式吸收式制冷机，包括发生器、风冷冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、第一溶液泵、风冷预冷器、混合器、溶液热交换器、分流器构成，其特点在于采用非绝热吸收器、风冷预冷器以及分流器，改善了系统制冷性能；但系统所需传热传质面积增加，体积增大，系统制冷性能和适应温区仍有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸收式制冷系统，以解决现有技术中存在的现有的风冷式单效吸收式循环在工作过程中，存在发生温度较高，溶液循环倍率过大、系统制冷效率过低等的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种吸收式制冷系统，其包括：
发生器、冷凝器、节流部件、蒸发器、第一喷射式绝热吸收器、第二喷射式绝热吸收器、冷却器、交换器、第一溶液泵以及第二溶液泵；
所述发生器的溶液出口与所述第一喷射式绝热吸收器的工作流体入口连接，所述第一喷射式绝热吸收器的出口与所述第二溶液泵的入口连接，所述第二溶液泵的出口与所述冷却器的入口连接，所述冷却器的出口与所述第二喷射式绝热吸收器的工作流体入口连接，所述第二喷射式绝热吸收器的出口分成两路，一路经过所述第二溶液泵与所述发生器的溶液入口连接，另一路和所述第一喷射式绝热吸收器的出口一同与第二溶液泵的入口连接；
所述发生器的蒸汽出口经所述冷凝器、所述节流部件、所述蒸发器后分别与所述第一喷射式绝热吸收器的蒸汽入口、所述第二喷射式绝热吸收器的蒸汽入口连接。
在本申请的一些实施例中，所述第二喷射式绝热吸收器的出口与所述第二溶液泵的入口之间的管路上串设有调节阀。
在本申请的一些实施例中，所述发生器上还形成有循环水出口以及循环水入口，循环水从所述循环水出口输出，经过循环水泵进入到集热器中，被所述集热器加热沸腾后，从所述循环水入口输送回所述发生器中。
在本申请的一些实施例中，所述发生器的溶液出口和所述第一喷射式绝热吸收器的工作流体入口之间的工质管路与所述第一溶液泵的出口和所述发生器的溶液入口之间的工质管路通过溶液热交换器换热。
在本申请的一些实施例中，所述第一喷射式绝热器以及所述所述第二喷射式绝热器均包括混合吸收室、定压吸收室以及扩压吸收室。
在本申请的一些实施例中，所述节流部件为热力膨胀阀、毛细管阀或电子膨胀阀。
在本申请的一些实施例中，所述集热器的能量来源于太阳能、工厂废热能以及地下水源热能中的一种或多种能量。
在本申请的一些实施例中，所述溶液热交换器为板式换热器、套管式换热器或管壳式换热器。
在本申请的一些实施例中，所述蒸发器为板式换热器、套管式换热器或管壳式换热器。
在本申请的一些实施例中，所述冷凝器为风冷冷凝器，所述冷却器为风冷冷却器，且所述冷凝器以及所述冷却器均为翅片式换热器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
该申请所涉及的吸收式制冷系统设置有第一喷射式绝热吸收器以及第二喷射式绝热吸收器，利用双喷射器的绝热吸收制冷方式，回收高温高压溶液的膨胀功，将吸收过程的传热介质分段强化，增大吸收压力，增强溶液吸收效果，实现浓溶液的阶梯级分段吸收。
发生器外接集热器，将集热器吸收的太阳能、工厂废热能或者地下水源热能进行吸收利用，有效提高能源利用率，有助于可持续发展。
结合附图阅读本发明的
具体实施方式
后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 是本发明所提出的吸收式制冷系统的一种实施例的结构原理示意图；
图2是第一喷射式绝热器或第二喷射式绝热器结构示意图；
图中，
10、发生器；
11、集热器；
12、循环水泵；
20、冷凝器；
30、节流部件；
40、蒸发器；
51、第一喷射式绝热吸收器；
52、第二喷射式绝热吸收器；
501、混合吸收室；
502、定压吸收室；
503、扩压吸收室；
60、冷却器；
71、第一溶液泵；
72、第二溶液泵；
80、调节阀；
90、溶液热交换器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
采用风冷冷却器和绝热吸收器代替传统风冷式吸收制冷机中的风冷管内降膜吸收器，可以有效解决风冷式吸收制冷机体积偏大，能效偏低的问题。
吸收传质过程在绝热吸收器内进行，传热过程在风冷冷却器内进行，传热传质过程分阶段进行强化，可以有效提高传统风冷式吸收制冷机的制冷效率，减小机组体积；然而，随着发生温度的降低以及环境温度的提高，机组制冷效率将迅速降低至失效，风冷式绝热吸收制冷机的制冷温度、制冷效率以及适应温区仍有待突破。
如图1所示，本申请提出了一种吸收式制冷系统，其包括发生器10、冷凝器20、节流部件30、蒸发器40、第一喷射式绝热吸收器51、第二喷射式绝热吸收器52、冷却器60、溶液热交换器90、第一溶液泵71以及第二溶液泵72；发生器10外连集热器11以及循环水泵12，集热器11用于将发生器10内的低温稀溶液加热沸腾，产生高温高压的浓溶液。
具体而言，发生器10上还形成有循环水出口以及循环水入口，循环水从循环水出口输出，经过循环水泵12进入到集热器11中，被集热器11加热沸腾后，从循环水入口输送回发生器10中。
发生器10的溶液出口与第一喷射式绝热吸收器51的工作流体入口连接，第一喷射式绝热吸收器51的出口与第二溶液泵72的入口连接，
第二溶液泵72的出口与冷却器60的入口连接，冷却器60的出口与第二喷射式绝热吸收器52的工作流体入口连接，第二喷射式绝热吸收器52的出口分成两路，一路经过第一溶液泵71与发生器10的溶液入口连接，另一路和第一喷射式绝热吸收器51的出口一同与第二溶液泵72的入口连接。
发生器10的溶液出口和第一喷射式绝热吸收器51的工作流体入口之间的工质管路与第一溶液泵71的出口和发生器10的溶液入口之间的工质管路通过溶液热交换器90换热。
第二喷射式绝热吸收器52的出口与第二溶液泵72的入口之间的管路上串设有调节阀80，用于调节从第二喷射式绝热吸收器52输出的两个流路之间的流量比例。
工作流体以及蒸汽的具体流动过程为：发生器10经过集热器11加热沸腾后产生的高温高压的浓溶液从发生器10的溶液出口输出，与来自第一溶液泵71的低温稀溶液在溶液热交换器90中发生热交换。
放热降温的浓溶液作为工作流体，从第一喷射式绝热吸收器51的工作流体入口进入到第一喷射式绝热吸收器51中，工作流体在第一喷射式绝热吸收器51中流动的过程中引射蒸发器40输出饱和蒸汽，溶液与蒸汽在第一喷射式绝热吸收器51内充分混合并依次完成增压增效和绝热吸收过程，产生饱和溶液。
第一喷射式绝热吸收器51输出的饱和溶液与第二喷射式绝热吸收器52输出的再循环溶液充分混合，进入第二溶液泵72内被加压，再进入风冷冷却器60内放热降温，然后作为工作流体进入第二喷射式绝热吸收器52内，引射蒸发器40输出饱和蒸汽到第二喷射式绝热吸收器52中，溶液与蒸汽在第二喷射式绝热吸收器52内充分混合并依次完成增压增效和绝热吸收过程，产生饱和溶液。
第二喷射式绝热吸收器52输出的饱和溶液分两路，一路进入第一溶液泵71加压，再进入溶液热交换器90与发生器10出口高温高压浓溶液进行热交换，吸热升温的稀溶液进入发生器10被太阳能集热子系统重新加热沸腾，另一路与从第一喷射式绝热吸收器51输出的饱和溶液混合后，进入第二溶液泵72内被加压。
发生器10输出高温高压的制冷剂蒸汽，进入冷凝器20内与外界环境发生热交换，经放热冷凝后的饱和液体进入节流部件30，在节流部件30内绝热节流为蒸发压力下的制冷剂湿蒸汽。
湿蒸汽进入蒸发器40内与冷媒水发生热交换，蒸发吸热为饱和蒸汽。蒸发器40出口饱和蒸汽分两路，均作为引射流体，分别进入第一喷射式绝热吸收器51和第二喷射式绝热吸收器52，完成增压增效和绝热吸收过程，被溶液绝热吸收。
发生器10出口高温高压浓溶液经溶液热交换器90过冷，作为工作流体进入第一喷射式绝热吸收器51，引射蒸发器40输出饱和蒸汽，完成溶液的第一次绝热吸收过程。
第一喷射式绝热吸收器51出口饱和溶液与第二喷射式绝热吸收器52出口的再循环溶液充分混合，经第二溶液泵72加压，然后进入风冷冷却器60内降温，作为工作流体进入第二喷射式绝热吸收器52，引射蒸发器40出口饱和蒸汽，完成溶液的第二次绝热吸收过程，实现溶液梯级分段吸收。
发生器10、溶液热交换器90、第一喷射式绝热吸收器51、第二溶液泵72、冷却器60、第二喷射式绝热吸收器52、第一溶液泵71依次串联；发生器10、冷凝器20、节流部件30、蒸发器40依次串联。
蒸发器40产生的饱和制冷剂蒸汽分两路，均作为引射流体，分别进入第一喷射式绝热吸收器51和第二喷射式绝热吸收器52内，被溶液充分吸收。
第一喷射式绝热吸收器51和第二喷射式绝热吸收器52是喷射器和绝热吸收器一体化设计，可以分别实现引射流体的增压增效以及工作流体的绝热吸收过程。
如图2所示，具体的，第一喷射式绝热器51以及第二喷射式绝热器52中均包括混合吸收室501、定压吸收室502以及扩压吸收室503，混合吸收室501用于将从工作流体入口输入的工作流体以及从蒸汽入口输入的饱和蒸汽混合，混合之后的流体经过定压吸收室502、扩压吸收室503完成增压增效和绝热吸收过程，形成饱和溶液，并向前输送。
节流部件30为热力膨胀阀、毛细管阀或电子膨胀阀的任意一种。
太阳能集热子系统的热源来源主要为太阳能，也可为工厂产生的废热、地下水源热能等一种或多种混合形式的能量。
溶液热交换器90和蒸发器40等换热器为板式换热器、套管式换热器或管壳式管热器。
太阳能集热子系统的工作介质为水或工业余热废热；吸收-喷射复合循环子系统的工作介质为LiBr/H2O。
冷凝器20为风冷冷凝器20，冷却器60为风冷冷却器60，且冷凝器20以及冷却器60均为翅片式换热器。
该申请所涉及的吸收式制冷系统系统利用带双喷射器的绝热吸收制冷方式，回收高温高压溶液的膨胀功，将吸收过程的传热传质分段强化，增大吸收压力，增强吸收效果，实现了浓溶液梯级分段吸收，解决传统风冷式单效吸收式循环所存在发生温度较高、溶液循环倍率过大、系统制冷效率过低、制冷温区较小、机组体积过大的问题，达到了节约高品位电能，降低机组体积，提高制冷效率，扩展风冷式吸收制冷循环适用温区的目的，满足了生活或生产中对低温冷水的需求。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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