专利名称：利用余热的气－液－固喷淋吸收冷藏/空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是利用70℃以上热能产生制冷的喷淋吸收正压系统，属于热能制冷，空调制冷采暖等技术领域。
背景技术：
热能制冷作为能有效利用工业废热、发动机余热和太阳能等中低品位能源而没有环境破坏性的新型制冷技术受到越来越多的重视。在船舶制冷、车辆制冷、宇航制冷、坦克制冷、军舰制冷、太阳能制冷、电厂制冷等方面有相当好的应用前景，这对节能和环保都有很大的意义。
热能制冷主要有吸收式制冷和吸附式制冷两大类，吸附式制冷主要是利用固体吸附剂吸附/脱附制冷剂而产生制冷的制冷方式，吸收式制冷主要是利用液体吸附剂吸收/解吸制冷剂而产生制冷的制冷方式。吸附式制冷的系统抗振性强，但系统体积大，制冷效率COP较低，一般为0.1～0.3。现有溴化锂-水，氨-水吸收式制冷系统制冷效率COP高，一般为0.5～1.0，但也存在系统体积大的问题，并且系统不能抗振，水平度要求高，系统制冷温度不能低于0℃以下。
发明内容
为了实现热能制冷系统体积小，制冷效率高，抗振性强，控制简便，制冷温度在-26℃～7℃等目的，本发明提出利用余热的气-液-固喷淋吸收冷藏/空调系统。该系统结合吸附式和吸收式制冷的系统结构优点，提出一种混合工质对的单发生器型余热吸收式制冷装置，主要包括一个发生器3，一个喷淋吸收器7，2个电磁泵10、11，2个冷凝换热器5、12，一个蒸发器9，一个回热换热器13。其中发生器是传递热源热量给系统内混合物质的换热装置，发生器可利用70℃以上的气体和液体热源。喷淋吸收器是将制冷剂吸收回来的装置，其内有固体物质，固体物质在吸收反应中起到加快反应速度的催化作用。一个蒸发器是将外界热量进行制冷的换热装置，可以是空调、冰箱、制冰机等。
本发明提出的制冷系统，其技术特征在于冷却制冷剂的冷凝换热器5、冷却吸收器的冷凝换热器5、回热换热器13、发生器3均采用紧凑换热结构，紧凑换热结构可以是整体板式换热器、可拆卸板式换热器、板翅式换热器、翅片管式换热器。由于制冷系统为正压，压力在0.8～1.5Mpa，系统容易实现紧凑换热，使得系统体积减小和重量减轻。
本发明提出的制冷系统所使用的制冷工质对为多种混合物质组成，混合物质由2种以上气体、2种以上液体和1种以上固体组成。固体物质为催化作用的物质，存在于发生器3和喷淋吸收器7中。混合物质中的气体和液体发生吸收和解吸反应，实现制冷循环。整个制冷系统无节流阀，制冷控制由磁力泵10，11的转速调控。
本发明与现有吸收技术相比，具有以下优点及突出性效果本发明提出的制冷系统由于加入了催化作用的物质，吸收速度和解吸速度加快；系统采用换热系数高的紧凑换热器，系统传热好，结构紧凑，体积小；系统中无节流阀，系统管路阻力减小，系统蒸发效果好。
图1为气-液-固喷淋吸收冷藏/空调系统图1。
图2为气-液-固喷淋吸收冷藏/空调系统图2。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的
具体实施例方式本发明系统主要包括热源出口1、热源进口2、发生器3、气液分离器4、冷凝换热器5、12、节流阀6、喷淋吸收器7、气体连接U型管8、蒸发器9、磁力泵10、11、回热换热器13和一些管路构成。
气体或液体热源通过热源进口2进入发生器3，发生器3是内部装有流动混合工质对物质的换热器。发生器受热，受热后有部分混合工质对进入气液分离器4，在气液分离器4中吸收剂解吸分离出混合制冷剂气体，高温的混合制冷剂气体进入冷凝换热器5进行冷却，混合制冷剂气体部分由气体变为液体进入蒸发器9内。气液分离器4中解吸后的高温吸收剂从气液分离器4底部或侧面下部流出进入回热换热器13，经过回热换热后，高温吸收剂变成较低温吸收剂，较低温吸收剂由喷淋吸收器7侧面底部流入，喷淋吸收器7内部有固体催化物质，液体吸收剂由磁力泵11循环至喷淋吸收器7上端，然后被喷淋下来，液体吸收剂在泵循环过程中经过一个冷凝换热器12，冷凝换热器12将吸收反应热交换出来。液体吸收剂在泵循环力的作用下，一部分进入喷淋吸收器7上端，一部分通过回热换热器13进入发生器3。蒸发器9中的吸收剂由液态变为气态后经过气体连接U型管8进入喷淋吸收器7中，被液体吸收剂所吸收。气体连接U型管8可以由不同高度的多根U型管组成，主要起到系统振动时候液体吸收剂不会从喷淋吸收器7流窜到蒸发器9中，本实例应用中采用3根U型管。
冷凝换热器5、12可采用整体板式换热器、可拆卸板式换热器、板翅式换热器、翅片管式换热器、蛇形翅片盘管换热器等，冷却介质可以是空气或水。
磁力泵10循环蒸发器9中的制冷剂，可加快制冷剂蒸发换热速度。
如果系统循环制冷剂对外部蒸发器材料有腐蚀性或不适合在外部已有蒸发器中运行，则按照图2中的方法，通过换热器14交换制冷量，将制冷剂改为适合于外部蒸发器材料和工况的制冷剂。
权利要求
1.一种利用70℃以上热能产生制冷的喷淋吸收正压系统。主要由热源出口1、热源进口2、发生器3、气液分离器4、冷凝换热器5、12、节流阀6、喷淋吸收器7、气体连接U型管8、蒸发器9、磁力泵10、11、回热换热器13和一些管路构成。其特征在于利用热源温度为70℃以上，制冷系统抗振，制冷系统为正压，压力在0.7～1.7Mpa，系统容易实现紧凑换热，使得系统体积减小和重量减轻，系统制造材料采用不锈钢或碳钢或铝、铝合金。
2.按照权利要求1所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于系统制冷温度在-26℃～7℃，制冷效率COP在0.5～0.8。
3.按照权利要求1所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于冷却制冷剂的冷凝换热器5、冷却吸收器的冷凝换热器5、回热换热器13、发生器3均采用紧凑换热结构，紧凑换热结构可以是整体板式换热器、可拆卸板式换热器、板翅式换热器、翅片管式换热器，换热器材料采用不锈钢或铝、铝合金或碳钢。
4.按照权利要求1或2所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于制冷工质对为多种混合物质组成，混合物质由2种以上气体、2种以上液体和1种以上固体组成。固体物质为催化作用的物质，存在于发生器3和喷淋吸收器7中。混合物质中的气体和液体发生吸收和解吸反应，实现制冷循环。
5.按照权利要求1或3所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于整个制冷系统无节流阀，制冷控制由磁力泵10，11的转速调控。
6.按照权利要求1或3所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于蒸发器9中的吸收剂由液态变为气态后经过气体连接U型管8进入喷淋吸收器7中，被液体吸收剂所吸收。气体连接U型管8可以由不同高度的多根U型管组成，保证在系统振动时候液体吸收剂不会从喷淋吸收器7流窜到蒸发器9中。
7.按照权利要求5所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于U型管高度大于1/3喷淋吸收器7高度，小于2/3喷淋吸收器7高度。U型管数量为2～10，最佳数量为2～3。U型管放置位置与系统制冷量有关。
8.按照权利要求1或6所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于液体吸收剂在磁力泵11循环力的作用下，一部分进入喷淋吸收器7上端，一部分通过回热换热器13进入发生器3。
9.按照权利要求7所述的喷淋吸收正压系统，其特征在于液体吸收剂进入喷淋吸收器7的流量与进入回热换热器13的流量比为0.01～100。
全文摘要
本发明涉及的是利用 70℃以上热能产生制冷的喷淋吸收正压系统，该制冷系统包括一个发生器3，一个喷淋吸收器7，2个电磁泵10、11，2个冷凝换热器5、12，一个蒸发器9，一个回热换热器13。一个发生器是传递热源热量给系统内混合物质的换热装置，一个喷淋吸收器是将制冷剂吸收回来的装置，其内有固体物质，固体物质在吸收反应中起到加快反应速度的催化作用。一个蒸发器是将外界热量进行制冷的换热装置，可以是空调、冰箱、制冰机等。本发明系统具有体积小，抗振性强，制冷效率高，利用低品位热源等优点。
文档编号F25B15/00GK1693821SQ20041003739
公开日2005年11月9日 申请日期2004年5月8日 优先权日2004年5月8日
发明者李辉, 张柯伍, 龚文浩, 李彦 申请人:李华伟