一种基于膜渗透分离技术的吸收式制冷系统的制作方法

文档序号:11984307阅读:253来源:国知局

本实用新型涉及一种基于膜渗透分离技术的吸收式制冷系统,属于制冷技术领域。



背景技术:

我国每年制冷行业耗电量巨大,随之而来的能源消耗与环境问题也日益突出,开发新型节能制冷技术对于国家实现节能减排政策具有重要意义。吸收式制冷系统利用浓吸收剂溶液吸收蒸发器出来的制冷剂蒸汽,然后稀溶液经过泵加压进入发生器进行分离,其采用的液体压缩环节能够有效节省电能,且吸收式系统采用的是环境友好型工质对,因此吸收式制冷是一种节能环保的新型制冷技术。

制冷剂的分离是吸收式制冷的一个至关重要问题,目前的蒸发分离法吸收式制冷技术都是采用蒸发发生器,即利用吸收剂与制冷剂的沸点差异,通过外部热源加热蒸发进行分离。蒸发分离法的使用对整个系统提出了很多问题与要求:第一是外部热源问题,稳定干净便宜的热源是系统平稳运行的前提,而生活生产中缺乏此类优质热源,例如工业余热缺乏普遍性,且存在清洁性问题,太阳能最大的问题就是收集困难与缺乏稳定,直燃型系统又要消耗燃料;第二是系统的复杂性问题,首先外部热源的循环管路和控制系统就增加了系统的复杂性,再从热量的利用角度来说,输入到发生器中的热量存储在制冷剂蒸汽和浓溶液中,外部热源的作用是提供高压浓溶液中制冷剂蒸发分离所需热量,对于制冷量的增加没有丝毫帮助,相反增加了系统的设备复杂性,发生器出来的气体工质需要冷凝器,高温浓溶液循环需要回热器;第三是工质对问题,蒸发分离法要求吸收剂和制冷剂必须要有一定的沸点差异,目前实际使用的只限于氨水溶液和溴化锂水溶液,但氨水溶液需要精馏提存氨蒸汽浓度,而溴化锂溶液存在低温结晶问题和高温强腐蚀问题,沸点的要求大大限制了工质对的选择范围。总结来说,稳定干净便宜的外部热源供应问题、系统的复杂性问题和循环工质对问题是目前蒸发分离法吸收式制冷难以大规模商业化使用的三大主要难题。

蒸发分离技术的应用是受限于时代科技的限制,当前反渗透分离技术的发展为制冷剂和吸收剂的分离提供了新的科技保障。反渗透分离技术是一种以压力差为推动力,在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。具体的操作概况为:对渗透膜一侧的料液施加压力,当压力超过渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透,在渗透膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液,在高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。反渗透分离技术具有耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点,是一种节能环保的分离技术,目前已在海水淡化、水质净化、食品医药等领域得到广泛应用。



技术实现要素:

针对目前蒸发分离法吸收式制冷技术存在的问题及不足,本实用新型提供一种基于膜渗透分离技术的吸收式制冷系,使用渗透膜发生器替代传统的溶液蒸发发生器,所述吸收式制冷系包括制冷装置循环回路和冷却水循环回路;所述制冷装置循环回路包括蒸发器1、吸收器2、溶液泵3、渗透膜发生器4、节流减压阀5、节流阀6、再冷器7;蒸发器1的水蒸气出口与再冷器7进口连接,再冷器7的水蒸气出口与吸收器2进口连接;吸收器2的稀溶液出口经溶液泵3与渗透膜发生器4进口连接,渗透膜发生器4的浓溶液出口经节流阀6与吸收器2连接;渗透膜发生器4的制冷剂水出口与再冷器7连接,再冷器7通过节流阀5与蒸发器1进口连接,形成一个循环回路;所述冷却水循环回路包括冷却盘管8、循环水泵9、冷却塔10,冷却盘管8出口经阀门与冷却塔10进口相连接,冷却塔10出口经循环水泵9与冷却盘管8进口相连接,形成一个循环回路;冷却盘管8位于吸收器2的内部。

本实用新型所述渗透膜发生器工作原理为:利用膜渗透分离技术来实现制冷剂的分离,即稀溶液经过溶液泵3加压进入渗透膜发生器4,由于高压常温稀溶液的压力高于溶液的渗透压,稀溶液中的制冷剂通过渗透膜,渗透膜发生器出口处得到相对低压的制冷剂。

本实用新型的有益效果:

(1)本实用新型采用渗透膜分离发生器替代溶液蒸发发生器,利用膜渗透分离技术替代传统的热源加热蒸发分离技术,直接分离出高压稀溶液中的制冷剂水。

(2)本实用新型所述系统不需要任何外部热源,省掉了溶液发生器,从而避免了溶液结晶等问题,极大地简化系统、提高了系统的全可靠性,扩大了该技术的应用范围,使得制冷系统更加小型简单化,具有安装与维修方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:1-蒸发器;2-吸收器;3-泵;4-渗透膜发生器;5-节流阀Ⅰ;6-节流阀Ⅱ;7-再冷器;8-冷却盘管;9-循环水泵;10-冷却塔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

如图1所示 ,本实施例所述基于膜渗透分离技术的吸收式制冷系,使用渗透膜发生器替代传统的溶液蒸发发生器,所述吸收式制冷系包括制冷装置循环回路和冷却水循环回路;所述制冷装置循环回路包括蒸发器1、吸收器2、溶液泵3、渗透膜发生器4、节流减压阀5、节流阀6、再冷器7;蒸发器1的水蒸气出口与再冷器7进口连接,再冷器7的水蒸气出口与吸收器2进口连接;吸收器2的稀溶液出口经溶液泵3与渗透膜发生器4进口连接,渗透膜发生器4的浓溶液出口经节流阀6与吸收器2连接;渗透膜发生器4的制冷剂水出口与再冷器7连接,再冷器7通过节流阀5与蒸发器1进口连接,形成一个循环回路;所述冷却水循环回路包括冷却盘管8、循环水泵9、冷却塔10,冷却盘管8出口经阀门与冷却塔10进口相连接,冷却塔10出口经循环水泵9与冷却盘管8进口相连接,形成一个循环回路;冷却盘管8位于吸收器2的内部。

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