一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统的制作方法

本发明涉及余热利用和制冷，具体涉及一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统。

背景技术：

1、工业余热指的是以环境温度为基准，被考察体系排出的热载体可释放的热。有关数据显示，我国工业作业中消耗能耗仅占提供能耗的33％左右，而且仅有低于55％的工业余热被回收利用，存在大量低品位热能(150℃以下)向环境损失的问题，在提高能源效率和减少能源消耗方面，这种余热的潜力需要加以利用。目前热能贮存已成为世界范围内的研究热点。按照储热方式的不同可分为三种主要的类型：潜热、显热和化学蓄热技术。其中，化学蓄热技术作为一种提高能源利用率及解决能量供求匹配问题的有效手段，可用于解决热能供求失衡的矛盾。

2、但化学蓄热针对高品位热能有良好的储能效果，在低于100℃余热储能方面存在明显的不足。现如今，利用化学蓄热技术将中低温(100℃左右)余热回收储能后的残余热温度仍高达80℃左右，在部分地方冬季，该部分热量可通过集中供暖或热功转换的方式将低品位余热资源转换为机械能或者电能加以利用，但均存在时效性以及能源转化效率问题。吸附式制冷作为一种环境友好的制冷方式，“以热制冷”代替传统的“以电制冷”，可以利用低品位(低至60℃)热能提供冷量，在低品位热能回收利用方面有明显的优势，对于节能环保及降低能源浪费有重要作用。

技术实现思路

1、针对现有技术中时效性以及能源转化效率较低的问题，本发明提供一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，通过蓄热与制冷的结合，可以有效解决能量供求匹配与时效性的问题，满足各季节段工业生产过程中的冷/热需求，降低工业生产过程中制冷能电耗。

2、为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

3、本发明提供一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其包括：

4、余热装置、蓄热装置、吸附制冷装置、冷却塔、第一换热器、第二换热器和第三换热器；

5、所述余热装置、所述蓄热装置和所述第二换热器通过管道连接形成第一回路；

6、所述吸附制冷装置、所述第一换热器和所述第二换热器通过管道连接形成第二回路；

7、所述吸附制冷装置和所述冷却塔通过管道连接形成第三回路；

8、所述第一换热器还通过管道与所述蓄热装置连接，所述第三换热器的出入口连接在所述第三回路上且还通过管道与所述吸附制冷装置连接；

9、其中，所述第一回路和所述第二回路中的流体通过所述第一换热器和所述第二换热器进行换热以实现所述蓄热装置的蓄热或放热，所述第二回路中的流体进行换热后用于所述吸附制冷装置的脱附，所述第三回路中的流体循环流动以实现所述吸附制冷装置的制冷。

10、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述余热装置的出口和所述蓄热装置的入口之间的管道上设置有第一循环泵，所述第一换热器的出口与所述第二换热器的入口之间的管道上设置有第二循环泵，所述冷却塔的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第三循环泵。

11、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述蓄热装置与所述第一换热器之间的管道上设置有第一真空阀，所述吸附制冷装置与所述第三换热器之间的管道上设置有第二真空阀。

12、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有第一球阀，所述第三换热器的入口与所述第三回路连接的管道上设置有第二球阀，所述冷却塔的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第三球阀，所述第二换热器的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第四球阀，所述吸附制冷装置的出口与所述冷却塔的入口之间的管道上设置有第五球阀。

13、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有第一单向阀，所述第三换热器的出口与所述第三回路连接的管道上设置有第二单向阀。

14、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有三通阀，所述三通阀还连接有注水管道。

15、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，还包括第四换热器，所述第四换热器与所述吸附制冷装置通过管道连接。

16、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述吸附制冷装置与所述第四换热器之间的管道上设置有第三真空阀。

17、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述蓄热装置的内部设置有化学蓄热材料，所述化学蓄热材料为氯化钙。

18、如上述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，进一步地，所述吸附制冷装置的内部设置有吸附材料，所述吸附材料为硅胶、沸石或者活性炭中的一种。

19、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

20、1、蓄热与制冷的结合能有效解决能量供求匹配与时效性的问题，满足各季节段工业生产过程中的冷/热需求，降低工业生产过程中制冷能电耗；

21、2、将蓄热装置与吸附制冷装置串联，能有效将中低品位热能分段使用，使工业余热回收效率大大提高；

22、3、通过梯级升温的形式，将蓄热过程产生的冷凝热回收用于吸附制冷，同时制冷后的余热流体循环利用，通过循环加热的方式，大大降低热能的损耗。

技术特征：

1.一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述余热装置的出口和所述蓄热装置的入口之间的管道上设置有第一循环泵，所述第一换热器的出口与所述第二换热器的入口之间的管道上设置有第二循环泵，所述冷却塔的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第三循环泵。

3.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述蓄热装置与所述第一换热器之间的管道上设置有第一真空阀，所述吸附制冷装置与所述第三换热器之间的管道上设置有第二真空阀。

4.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有第一球阀，所述第三换热器的入口与所述第三回路连接的管道上设置有第二球阀，所述冷却塔的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第三球阀，所述第二换热器的出口与所述吸附制冷装置的入口之间的管道上设置有第四球阀，所述吸附制冷装置的出口与所述冷却塔的入口之间的管道上设置有第五球阀。

5.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有第一单向阀，所述第三换热器的出口与所述第三回路连接的管道上设置有第二单向阀。

6.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述吸附制冷装置的出口与所述第一换热器的入口之间的管道上设置有三通阀，所述三通阀还连接有注水管道。

7.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，还包括第四换热器，所述第四换热器与所述吸附制冷装置通过管道连接。

8.根据权利要求7所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述吸附制冷装置与所述第四换热器之间的管道上设置有第三真空阀。

9.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述蓄热装置的内部设置有化学蓄热材料，所述化学蓄热材料为氯化钙。

10.根据权利要求1所述的中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，其特征在于，所述吸附制冷装置的内部设置有吸附材料，所述吸附材料为硅胶、沸石或者活性炭中的一种。

技术总结
本发明公开了一种中低温余热梯级驱动吸附式制冷系统，涉及余热利用和制冷技术领域，其包括余热装置、蓄热装置、吸附制冷装置、冷却塔、第一换热器、第二换热器和第三换热器，并且通过管道连接形成第一回路、第二回路和第三回路；其中，第一回路和第二回路中的流体通过第一换热器和第二换热器进行换热以实现蓄热装置的蓄热或放热，第二回路中的流体进行换热后用于吸附制冷装置的脱附，第三回路中的流体循环流动以实现吸附制冷装置的制冷。本发明通过蓄热与制冷的结合，可以有效解决能量供求匹配与时效性的问题，满足各季节段工业生产过程中的冷/热需求，降低工业生产过程中制冷能电耗。

技术研发人员：林绿叶,莫昀霖,吕世炜,王宏豪,张进坤,付晴晴,邓立生,何兆红
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司阳江供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5