專利名稱：低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊。
背景技術(shù)：
目前，低品位能制冷空調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成熟。特別在太陽集熱器方面，真空管集熱器、平板集熱器都已經(jīng)在市場上推廣應(yīng)用在制冷機(jī)方面，溴化鋰吸收式制冷機(jī)在上世紀(jì)90年代大量地進(jìn)入了市場。因此，低品位能制冷在技術(shù)上是可行的。但在普及過程中，依然存在以下問題1)太陽集熱器的工質(zhì)出口溫度低，熱源品質(zhì)差，品質(zhì)和效率不能同時保證。
2)太陽集熱器的低性價(jià)比也阻礙其大面積的推廣應(yīng)用。
3)太陽能源具有分散性，單位面積的能量供給有限。如何將太陽能集熱系統(tǒng)與吸收式制冷機(jī)匹配起來，是這一領(lǐng)域亟需解決的問題。
4)消費(fèi)者過重關(guān)注初投資成本，而忽略了使用期內(nèi)的運(yùn)行費(fèi)用的潛意識在短期內(nèi)很難改變。
針對常規(guī)低品位能特別是太陽熱能驅(qū)動熱泵、制冷循環(huán)存在效率低、對熱源溫度要求高以及難以適應(yīng)太陽輻射自身不連續(xù)、不穩(wěn)定等一直困擾太陽能熱泵、制冷推廣的問題，依據(jù)熱(冷)量分級原理。本發(fā)明提出一個特別適用于低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)，并可以簡化低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)外圍設(shè)備、縮小低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)體積、降低了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的成本、提高了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)可靠性，大幅度提升低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)傳熱與傳質(zhì)效率的新型制冷部件。該新型制冷部件新系統(tǒng)為低品位能的高效利用和CN1916530A專利的更好實(shí)施提供了技術(shù)上和物質(zhì)上的保障。本發(fā)明特別適用于低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)，為太陽能以及其他低品位能源的高效利用奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊。
低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊中的加熱水進(jìn)管與加熱水分流管、第一發(fā)生器一端或第二發(fā)生器一端相連接，第一發(fā)生器與第二發(fā)生器通過發(fā)生器左連接板、發(fā)生器右連接板相連接，在第一發(fā)生器上方距離大于5mm處設(shè)有第二發(fā)生器，第一發(fā)生器另一端或第二發(fā)生器另一端與加熱水匯流管、加熱水出管相連接，第一發(fā)生器置于密封的高壓箱箱體底部，在第二發(fā)生器的上方距離大于5mm處設(shè)有稀溶液滴淋裝置組件，稀溶液滴淋裝置組件由稀溶液進(jìn)管、稀溶液滴淋裝置連接而成，稀溶液滴淋裝置組件通過左支撐與稀溶液滴淋裝置右支撐固定在高壓箱箱體上，在稀溶液滴淋裝置組件的上方設(shè)有接水盤組件，接水盤組件由接水盤與制冷劑出管連接而成，接水盤組件通過接水盤左支撐與接水盤右支撐固定在高壓箱箱體上，在接水盤上放置第一冷凝器，冷卻水進(jìn)管依次與第一冷凝器、連接管、第二冷凝器、冷卻水出管相連接，第一冷凝器與第二冷凝器通過冷凝器左連接板、冷凝器右連接板相連接，在第一冷凝器的上方距離大于5mm處設(shè)有第二冷凝器，與外圍設(shè)備相連接的進(jìn)出高壓箱箱體的加熱水進(jìn)管、加熱水出管、濃溶液出管、稀溶液進(jìn)管、制冷劑出管、冷卻水進(jìn)管、冷卻水出管與高壓箱箱體焊接而成。
所述的第一發(fā)生器5、第二發(fā)生器6、第一冷凝器21、第二冷凝器22為翅片式換熱器。
本發(fā)明具有的有益效果1)本發(fā)明簡化了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的外圍設(shè)備、縮小了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的體積、降低了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的成本、提高了低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的可靠性。
2)本發(fā)明使低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)的發(fā)生過程與冷凝過程在同一密閉的空間內(nèi)進(jìn)行，傳熱與傳質(zhì)效率得到大幅度提升。
3)本發(fā)明為低品位能的高效利用，為CN1916530A專利的更好實(shí)施提供了技術(shù)上和物質(zhì)上的保障。
4)本發(fā)明特別適用于低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)。


附圖是低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊結(jié)構(gòu)示意圖，圖中高壓箱箱體1、LiBr濃溶液2、加熱水進(jìn)管3、加熱水分流管4、第一發(fā)生器5、第二發(fā)生器6、發(fā)生器左連接板7、發(fā)生器右連接板8、加熱水匯流管9、加熱水出管10、濃溶液出管11、稀溶液進(jìn)管12、稀溶液滴淋裝置13、稀溶液滴淋裝置左支撐14、稀溶液滴淋裝置右支撐15、制冷劑出管16、接水盤17、接水盤左支撐18、接水盤右支撐19、冷卻水進(jìn)管20、第一冷凝器21、第二冷凝器22、連接管23、冷凝器左連接板24、冷凝器右連接板25、冷卻水出管26。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊中的加熱水進(jìn)管3與加熱水分流管4、第一發(fā)生器5一端或第二發(fā)生器6一端相連接，第一發(fā)生器5與第二發(fā)生器6通過發(fā)生器左連接板7、發(fā)生器右連接板8相連接，在第一發(fā)生器5上方距離大于5mm處設(shè)有第二發(fā)生器，第一發(fā)生器5另一端或第二發(fā)生器6另一端與加熱水匯流管9、加熱水出管10相連接，第一發(fā)生器置于密封的高壓箱箱體1底部，在第二發(fā)生器6的上方距離大于5mm處設(shè)有稀溶液滴淋裝置組件，稀溶液滴淋裝置組件由稀溶液進(jìn)管12、稀溶液滴淋裝置13連接而成，稀溶液滴淋裝置組件通過左支撐14與稀溶液滴淋裝置右支撐15固定在高壓箱箱體1上，在稀溶液滴淋裝置組件的上方設(shè)有接水盤組件，接水盤組件由接水盤17與制冷劑出管16連接而成，接水盤組件通過接水盤左支撐18與接水盤右支撐19固定在高壓箱箱體1上，在接水盤17上放置第一冷凝器21，冷卻水進(jìn)管20依次與第一冷凝器21、連接管23、第二冷凝器22、冷卻水出管26相連接，第一冷凝器21與第二冷凝器22通過冷凝器左連接板24、冷凝器右連接板25相連接，在第一冷凝器21的上方距離大于5mm處設(shè)有第二冷凝器22，與外圍設(shè)備相連接的進(jìn)出高壓箱箱體1的加熱水進(jìn)管3、加熱水出管10、濃溶液出管11、稀溶液進(jìn)管12、制冷劑出管16、冷卻水進(jìn)管20、冷卻水出管26與高壓箱箱體1焊接而成。
所述的第一發(fā)生器5、第二發(fā)生器6、第一冷凝器21、第二冷凝器22為翅片式換熱器。
本發(fā)明采用LiBr水溶液與R410A(或R22或替代制冷劑)加以說明。
由于溴化鋰系統(tǒng)有較強(qiáng)的腐蝕性，故于溴化鋰接觸的部分都采用銅或不銹鋼結(jié)構(gòu)。發(fā)生器采用滴淋形式，即稀溶液通過滴淋結(jié)構(gòu)滴在套片式換熱器表面，這樣就很容易造成發(fā)生器中心部位發(fā)生產(chǎn)生的制冷劑蒸氣難以揮發(fā)出來。為了解決這一矛盾，提高發(fā)生器的傳熱傳質(zhì)效率，我們將套片式發(fā)生器分為上下兩部分，結(jié)構(gòu)如“低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊結(jié)構(gòu)圖”所示。
在系統(tǒng)運(yùn)行時，按示意圖分別向發(fā)生器與冷凝器中通入熱源水與冷卻水，滴淋結(jié)構(gòu)為一不銹鋼方盒，高約2cm，大小尺寸與發(fā)生器底面積相當(dāng)(150×150mm)。在滴淋方盒的底部每隔1cm打有直徑為Φ2mm的小孔，稀溶液通過小孔流下，滴到發(fā)生器表面與發(fā)生器中的熱水換熱進(jìn)行發(fā)生，發(fā)生產(chǎn)生的制冷劑蒸氣沿發(fā)生器周圍的空間向上運(yùn)行，遇到冷凝器后與冷凝器中的冷卻水換熱，從而冷凝成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑匯集到冷凝器下面的接水盤中通過管道經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)流入蒸發(fā)器。滴淋的稀溶液在發(fā)生過程進(jìn)行后流向發(fā)生器底部，通過管道流經(jīng)溶液熱交換器以及節(jié)流機(jī)構(gòu)后進(jìn)入吸收器。
套片管式發(fā)生器的換熱管徑為外徑9.52mm，單排管間距17.6mm，翅片間距為1.7mm，翅片厚度0.14mm，管排布置采用差排形式，翅片兩端擋板采用不銹鋼材料，以提高換熱器的耐腐蝕性。為了得到合理的水流速，發(fā)生器設(shè)為兩個換熱器并聯(lián)，即發(fā)生器中的流程數(shù)為2。排列形式為上下兩個換熱器并聯(lián)，單個換熱器總管長2.5m，單個換熱器結(jié)構(gòu)形式為3排6列，換熱單元單流程長度為0.14m。
冷凝器的結(jié)構(gòu)與發(fā)生器類似，也采用套片管式結(jié)構(gòu)。冷卻水在管內(nèi)流動，制冷劑蒸氣與冷卻水換熱在管外冷凝。
如“低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊結(jié)構(gòu)圖”所示，冷凝器與發(fā)生器同在一個“高壓”容器內(nèi)，這里的高壓是指溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)的高壓部分，也就是冷凝時的飽和壓力，約為7kPa。由于在低壓的條件下水蒸氣的比體積非常大，為了降低系統(tǒng)的阻力則由發(fā)生器流向冷凝器的制冷劑蒸氣管道將變得非常粗，于是為了方便起見，通常將發(fā)生器與冷凝器放在一個容器內(nèi)(如圖所示的密封方桶)。制冷劑蒸氣從換熱器周邊上升至冷凝器，與冷凝器換熱冷凝成制冷劑液體，液體匯集在接水盤內(nèi)由管路引出。
冷凝器的加工參數(shù)與發(fā)生器類似，套片管的傳熱管徑仍為9.52mm，其他規(guī)格參數(shù)與發(fā)生器相同。為了與發(fā)生器底面積保持一致，冷凝器也應(yīng)該為6列，單個換熱器的結(jié)構(gòu)形式為3排6列。由于冷卻水流量及冷卻水流速的限制，冷凝器中的并聯(lián)管排數(shù)為6，為了方便起見上下兩個換熱器都做成6排管并聯(lián)的形式，上下兩個換熱器采取串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊，其特征在于加熱水進(jìn)管(3)與加熱水分流管(4)、第一發(fā)生器(5)一端或第二發(fā)生器(6)一端相連接，第一發(fā)生器(5)與第二發(fā)生器(6)通過發(fā)生器左連接板(7)、發(fā)生器右連接板(8)相連接，在第一發(fā)生器(5)上方距離大于5mm處設(shè)有第二發(fā)生器，第一發(fā)生器(5)另一端或第二發(fā)生器(6)另一端與加熱水匯流管(9)、加熱水出管(10)相連接，第一發(fā)生器置于密封的高壓箱箱體(1)底部，在第二發(fā)生器(6)的上方距離大于5mm處設(shè)有稀溶液滴淋裝置組件，稀溶液滴淋裝置組件由稀溶液進(jìn)管(12)、稀溶液滴淋裝置(13)連接而成，稀溶液滴淋裝置組件通過左支撐(14)與稀溶液滴淋裝置右支撐(15)固定在高壓箱箱體(1)上，在稀溶液滴淋裝置組件的上方設(shè)有接水盤組件，接水盤組件由接水盤(17)與制冷劑出管(16)連接而成，接水盤組件通過接水盤左支撐(18)與接水盤右支撐(19)固定在高壓箱箱體(1)上，在接水盤(17)上放置第一冷凝器(21)，冷卻水進(jìn)管(20)依次與第一冷凝器(21)、連接管(23)、第二冷凝器(22)、冷卻水出管(26)相連接，第一冷凝器(21)與第二冷凝器(22)通過冷凝器左連接板(24)、冷凝器右連接板(25)相連接，在第一冷凝器(21)的上方距離大于5mm處設(shè)有第二冷凝器(22)，與外圍設(shè)備相連接的進(jìn)出高壓箱箱體(1)的加熱水進(jìn)管(3)、加熱水出管(10)、濃溶液出管(11)、稀溶液進(jìn)管(12)、制冷劑出管(16)、冷卻水進(jìn)管(20)、冷卻水出管(26)與高壓箱箱體(1)焊接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊，其特征在于所述的第一發(fā)生器(5)、第二發(fā)生器(6)、第一冷凝器(21)、第二冷凝器(22)為翅片式換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)高壓模塊。發(fā)生器組件置于高壓箱底部，在發(fā)生器上方設(shè)稀溶液滴淋裝置組件，稀溶液滴淋裝置組件的上方設(shè)接水盤組件，接水盤上設(shè)冷凝器組件，進(jìn)出高壓箱箱體的各類管道與高壓箱箱體焊接而成。本發(fā)明的有益效果(1)本發(fā)明簡化了復(fù)合制冷系統(tǒng)的外圍設(shè)備、縮小了復(fù)合制冷系統(tǒng)的體積、降低了復(fù)合制冷系統(tǒng)的成本、提高了復(fù)合制冷系統(tǒng)的可靠性。(2)本發(fā)明使復(fù)合制冷系統(tǒng)的發(fā)生過程與冷凝過程在同一密閉的空間內(nèi)進(jìn)行，傳熱與傳質(zhì)效率得到大幅度提升。(3)本發(fā)明為低品位能的高效利用，為CN1916530A專利的更好實(shí)施提供了技術(shù)上和物質(zhì)上的保障。(4)本發(fā)明特別適用于低品位能驅(qū)動與機(jī)械功驅(qū)動復(fù)合制冷系統(tǒng)。
文檔編號F25B15/00GK101055135SQ200710068959
公開日2007年10月17日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者陳光明, 李斌, 何一堅(jiān), 唐黎明, 何麗娟 申請人:浙江大學(xué)