專利名稱：帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種第一類溴化鋰吸收式熱泵機組。屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
第一類溴化鋰吸收式熱泵機組如圖1所示，由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器 4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構(gòu)成。 余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4、熱媒水流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機組運行時，被冷劑泵7從蒸發(fā)器 4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器2中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，并再次回到蒸發(fā)器4中。對于這種流程的熱泵機組，因冷凝器2中的壓力和溫度高于蒸發(fā)器4，冷劑水從冷凝器2進入蒸發(fā)器4時有一部分會閃發(fā)成冷劑蒸汽，從而失去了從余熱源中提取熱量的能力。由于閃發(fā)的這部分冷劑水汽化時所吸收的熱量是來自其余冷劑水溫度降低時釋放出來的熱量，冷凝器2和蒸發(fā)器4中冷劑水的溫差越大，閃發(fā)的冷劑水量占冷劑水總循環(huán)量的比例就越大。如果有辦法降低這個比例，則相同冷劑水循環(huán)量的情況下就可以讓更多的冷劑水去提取余熱源的熱量，從而在熱泵機組大小不變，以及消耗相同高溫熱源的情況下可以從余熱源中提取更多的熱量，提高熱泵機組的COP ；或者說是，在提取相同余熱源熱量的情況下，可以減少熱泵機組換熱面積(成本)，減少高溫熱源的消耗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種能降低進入蒸發(fā)器的冷劑水溫度的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，包括發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器和熱交換器，在所述機組的冷凝器和蒸發(fā)器之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器，冷劑水從冷劑水過冷換熱器內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器的別的換熱流體進行換熱。本實用新型的有益效果是本實用新型通過在機組的冷凝器和蒸發(fā)器之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)冷劑水過冷換熱器，冷劑水從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器的別的換熱流體進行換熱，冷劑水的溫度得到降低。在機組大小不變、冷劑水循環(huán)量不變、消耗的高溫熱源量不變的情況下，增加從余熱源中提取的熱量，從而提升機組制熱量，以及提升機組 COP。換熱流體獲得熱量后從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)流出。該換熱流體可以根據(jù)需要應(yīng)用在適合的用熱場所。
圖1為以往第一類溴化鋰吸收式熱泵機組結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型所涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種在單效型機組上的應(yīng)用實例圖。圖3為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。圖4為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。圖5為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用溶液來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。圖中附圖標記發(fā)生器1冷凝器2吸收器3蒸發(fā)器4熱交換器5溶液泵6冷劑泵7冷劑水過冷換熱器8熱媒水進Al、熱媒水出A2;余熱源進Bi、余熱源進B2 ；高溫熱源進Cl、高溫熱源進C2 ；換熱流體進Dl、換熱流體進D2。
具體實施方式
圖2所示為本實用新型所涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種在單效型機組上的應(yīng)用實例圖，該機組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機組運行時，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器2中，再次加熱熱媒水并冷凝，冷凝后的冷劑水進入冷劑水過冷換熱器8中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的另一換熱流體冷卻降溫后回到蒸發(fā)器 4中。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組是一種單效型機組，其也可以是雙效或多效型機組，可以是兩級吸收兩級發(fā)生型機組，還可以是二段或多段型機組。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，熱媒水是先進吸收器3，再進冷凝器2 ；其也可以是熱媒水先進冷凝器2，再進吸收器3 ；或者是熱媒水并聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。圖2所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，流經(jīng)冷劑水過冷換熱器的換熱流體可以是機組外部的流體，也可以是熱媒水，或者是機組內(nèi)溫度較低的溴化鋰稀溶液。圖3所示為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。該機組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器 4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，一路熱媒水流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8，與串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2的另一路熱媒水并聯(lián)。機組運行時，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器2中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4中，被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的熱媒水冷卻降溫。圖4所示為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用熱媒水來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。該機組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器 4、熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水分兩路并聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8 和吸收器3，匯總后再串聯(lián)流經(jīng)冷凝器2。機組運行時，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量，汽化后進入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器5送入發(fā)生器1中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器 2中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4中， 被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的熱媒水冷卻降溫。圖3和圖4所示的用熱媒水來冷卻冷劑水的溴化鋰吸收式熱泵機組，熱媒水可以是分一路流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8，其余并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)吸收器3、冷凝器2，并且流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的一路熱媒水可以直接流出機組(如圖3所示)，也可以再進入吸收器3或冷凝器2 (如圖4所示)；熱媒水也可以是先流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8、吸收器3和冷凝器2 中的任意一個，再并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)另外兩個。用外部流體或熱媒水來冷卻冷劑水的本實用新型的有益效果為增加的冷劑水過冷換熱器降低了進入蒸發(fā)器的冷劑水溫度，從而在相同冷劑水循環(huán)量的情況下增加了其從余熱源中提取熱量的能力。冷劑水過冷換熱器中換走的熱量是多少，相同冷劑水循環(huán)量的情況下其從余熱源中能多提取的熱量就是多少。而且由于在相同冷劑水循環(huán)量的情況下，機組內(nèi)各部件的狀態(tài)沒有變化(蒸發(fā)器按多提取余熱源熱量的比例增加傳熱面積，維持傳熱溫差不變)，因而消耗的高溫熱源不變，機組的供熱量增加，COP 上升。[0034]圖5所示為本實用新型涉及的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組的一種用溶液來冷卻冷劑水的應(yīng)用實例圖。該機組由發(fā)生器1、冷凝器2、吸收器3、蒸發(fā)器4、 熱交換器5、溶液泵6、冷劑泵7、冷劑水過冷換熱器8、控制系統(tǒng)(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥門等構(gòu)成。余熱源流經(jīng)蒸發(fā)器4，熱媒水串聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。機組運行時，被冷劑泵7從蒸發(fā)器4頂部噴下的冷劑水吸收流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的余熱源熱量， 汽化后進入吸收器3，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，并釋放熱量加熱熱媒水；吸收器3中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，溴化鋰稀溶液并聯(lián)流經(jīng)熱交換器5 和冷劑水過冷換熱器8后進入發(fā)生器1中被高溫熱源加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器5重新回到吸收器3中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進入冷凝器2 中，釋放熱量加熱熱媒水后冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)冷劑水過冷換熱器8回到蒸發(fā)器4中， 被流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8的溴化鋰稀溶液冷卻降溫。圖5所示帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，熱媒水是先進吸收器3， 再進冷凝器2 ；其也可以是熱媒水先進冷凝器2，再進吸收器3 ；或者是熱媒水并聯(lián)流經(jīng)吸收器3和冷凝器2。圖5所示的帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，溴化鋰稀溶液是并聯(lián)進入熱交換器5和冷劑水過冷換熱器8，也可以溴化鋰稀溶液串聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器8 和熱交換器5。用溶液來冷卻冷劑水的本實用新型的有益效果為增加的冷劑水過冷換熱器降低了進入蒸發(fā)器的冷劑水溫度，從而在相同冷劑水循環(huán)量的情況下增加了其從余熱源中提取熱量的能力。冷劑水過冷換熱器中換走的熱量是多少，相同冷劑水循環(huán)量的情況下其從余熱源中能多提取的熱量就是多少。而且由于溴化鋰稀溶液從冷劑水中獲得了熱量，可以減少發(fā)生器中需要的來自高溫熱源的熱量。在相同冷劑水循環(huán)量的情況下，能增加從低溫熱源中提取的熱量，同時減少高溫熱源熱量的消耗，機組的COP上升。
權(quán)利要求1.一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，包括發(fā)生器(1)、冷凝器(2)、 吸收器(3)、蒸發(fā)器(4)和熱交換器(5)，其特征在于在所述機組的冷凝器(2)和蒸發(fā)器 (4)之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器(8)，冷劑水從冷劑水過冷換熱器 (8)內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體進行換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，其特征在于流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體是機組外部的流體，或是熱媒水，或是溴化鋰稀溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，其特征在于所述別的換熱流體是熱媒水時，熱媒水是分一路流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)，其余并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)吸收器(3)、冷凝器(2)，并且流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)的一路熱媒水或直接流出機組，或再進入吸收器(3 )或冷凝器(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，其特征在于所述別的換熱流體是熱媒水時，熱媒水是先流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8)、吸收器(3) 和冷凝器(2)中的任意一個，再并聯(lián)或串聯(lián)流經(jīng)另外兩個。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，其特征在于所述別的換熱流體是溴化鋰稀溶液時，溴化鋰稀溶液是并聯(lián)進入冷劑水過冷換熱器 (8 )和熱交換器(5 )；或是串聯(lián)流經(jīng)冷劑水過冷換熱器(8 )和熱交換器(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5其中之一所述的一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，其特征在于所述機組是單效型機組，或是雙效或多效型機組，或是兩級發(fā)生兩級吸收型機組，或是二段或多段型機組。
專利摘要本實用新型涉及一種帶冷劑水過冷換熱器的溴化鋰吸收式熱泵機組，包括發(fā)生器(1)、冷凝器(2)、吸收器(3)、蒸發(fā)器(4)和熱交換器(5)，在所述機組的冷凝器(2)和蒸發(fā)器(4)之間的冷劑水管道系統(tǒng)上增設(shè)有冷劑水過冷換熱器(8)，冷劑水從冷劑水過冷換熱器(8)內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器(8)的別的換熱流體進行換熱。冷劑水從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)通過，與流經(jīng)該冷劑水過冷換熱器的別的換熱流體進行換熱，冷劑水的溫度得到降低。在機組大小不變、冷劑水循環(huán)量不變、消耗的高溫熱源量不變的情況下，增加從余熱源中提取的熱量，從而提升機組制熱量，以及提升機組COP。換熱流體獲得熱量后從該冷劑水過冷換熱器內(nèi)流出。該換熱流體可以根據(jù)需要應(yīng)用在適合的用熱場所。
文檔編號F25B40/00GK202133175SQ201120220210
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者毛洪財, 江榮方, 蔡小榮 申請人:雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司