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提升低温热源温度的装置及其使用方法与流程

2021-09-22 18:46:00 来源:中国专利 TAG:装置 地说 热源 低温 温度


1.本发明属于装置技术领域,更具体地说,它涉及一种提升低温热源温度的装置。


背景技术:

2.目前,在工业生产过程中,通常产生大量的低温热源,尤其是比常温略高的低温热源。比如,电厂和很多行业产生的冷却水。同时空调也产生大量的冷却水,冷却水在环境中蒸发,不仅消耗了大量的水资源,也增加了小环境的湿度。
3.除此之外,还有大量的100度,200多度的低温余热等待利用。同时也需要大量的,生活用水等不太高温度的热水需求。
4.目前的方法是,利用低沸点工质,利用这些低温余热发电。或者通过溴化锂吸收式制冷/热泵,获得制冷量的同时,产生一些低温热水,供不同的工序使用。
5.现有的溴化锂吸收式制冷/热泵的能效比并不高,而且冷却水将更多的热量散布到环境。目前为止,提高能效比的方法是提高蒸发溴化锂溶液的效数,但由于溴化锂溶液的性质,温度过高则腐蚀性增加,所以目前的技术,只能做到双效。
6.溴化锂吸收式热泵产生的高温热水,最高到90度左右。溴化锂溶液产生二次蒸汽的温度,取决于加热的温度,和溴化锂溶液的浓度。
7.由于受制冷的温度的影响,限制了溴化锂溶液的浓度范围。现有的两级溴化锂制冷/热泵,由于还是采用了现有的溴化锂吸收式制冷/热泵的方式,所以能效比提高得很有限。
8.在海水淡化方面,利用电厂的低温蒸汽,通过多效蒸发的方式,获得蒸馏水是一种常用的方法。最后一效加热海水时,由于温度过低,产生的二次蒸汽,不能再蒸发海水,只能靠环境冷凝,大量的潜热都浪费了。


技术实现要素:

9.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种提升低温热源温度的装置,将极低温度的低温热源,转化为较高温度的热源。以解决现有的吸收式制冷方式,将大量的热通过冷却水,散布到环境的做法,并将这些热能提升到一个较高的温度。
10.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种提升低温热源温度的装置,包括蒸汽来源、与所述蒸汽来源连接的吸收器、一级蒸汽发生器、一级吸收器、二级蒸发发生器、二级吸收器、n级蒸汽发生器、n级吸收器、发生器、冷凝器,其中,n≥1;所述的蒸汽来源,是吸收低温热源的热后产生的蒸汽
11.还包括冷却液体系统,所述的冷却液体系统依次连接所述吸收器、所述一级蒸汽发生器、所述一级吸收器、所述二级蒸发发生器、所述二级吸收器、所述n级蒸汽发生器、所述n级吸收器,所述冷却液体系统中含有与工作溶液相同成分的溶液,浓度范围0~100%。
12.优选地,所述蒸汽来源与所述吸收器的蒸汽腔连通,所述一级蒸汽发生器与所述一级吸收器的蒸汽腔连通,所述吸收器的溶液出口与所述一级吸收器的溶液入口连接;所
述一级吸收器的溶液出口与所述二级吸收器的溶液入口连接;所述二级吸收器的溶液出口与所述n级吸收器的溶液入口连接;所述n级吸收器的溶液出口与所述发生器的溶液入口连接;所述发生器的溶液出口与所述吸收器的溶液入口连接。
13.优选地,还包括换热器,所述换热器与所述吸收器连接,以使所述冷却液体通过换热器与所述吸收器连通,以实现换热。
14.优选地,还包括蓄能器,所述发生器的蒸汽出口连接所述蓄能器的进口,所述蓄能器的出口与所述二级蒸发发生器连接,所述的二级蒸发发生器的发生温度低于所述发生器的发生温度。
15.优选地,所述发生器与压缩系统的排气端连接。
16.优选地,所述发生器具有多个仓室,每一所述仓室设有一蒸汽腔,所述仓室的蒸汽腔的蒸汽出口与相应的需要热量的地方连接;各所述仓室之间设置有通路,以使冷却溶液在各所述仓室之间流动;
17.最后一级所述仓室的溶液出口连接溶液混合器,所述溶液混合器还设有一个溶液入口,并与吸收器溶液出口、或任意一级的吸收器溶液出口连接,所述溶液混合器的溶液出口与所述吸收器的溶液入口连接。
18.优选地,所述发生器为单效或者多效蒸发系统。
19.优选地,所述单效或者多效蒸发系统系统与吸收式制冷系统连接,所述蒸汽来源与所述吸收式制冷系统的发生器蒸汽腔连接,或所述蒸汽来源与吸收式制冷系统的冷却系统连接;所述吸收式制冷系统发生器内的溶液依次与所述系统的冷凝器、或任意一级蒸汽发生器、任意一级吸收器通过所述换热器连接。
20.优选地,所述吸收式制冷系统复叠,一级制冷系统的蒸发器,或者蒸发器内的冷剂与下一级的吸收器内的溶液连接,下一级吸收式制冷系统的冷剂为浓度不为0的溶液。
21.本发明还提出基于以上提升低温热源温度的装置的使用方法,包括:
22.提供一定浓度的溶液,以及含有溶液成分的蒸汽;
23.使工作溶液进入吸收器,且工作溶液吸收蒸汽;
24.使冷却液进入吸收器;
25.使冷却液进入一级蒸汽发生器;同时在吸收器内吸收了蒸汽的工作溶液,进入一级吸收器;
26.使进入一级蒸汽发生器的冷却溶液产生的蒸汽,并使进入一级蒸汽发生器的蒸汽腔,以被一级吸收器内的溶液吸收,工作溶液在一级吸收器内,进一步吸收来自冷却溶液的蒸汽;
27.使流出一级蒸汽发生器的溶液,进入一级吸收器,并通过换热器吸收产生的吸收热,冷却溶液的温度进一步升高;
28.使冷却溶液按进入n级蒸汽发生器,将产生的蒸汽,送入n级吸收器,被工作溶液吸收;
29.使工作溶液进入发生器,在发生器内,被高温热源加热,产生的蒸汽输送到需要热量的地方,或进入冷凝器冷凝,被浓缩后恢复初始浓度的溶液,进入吸收器再次循环。
30.或冷凝器与各种用途的需要处连接,也可以将高温生成的蒸汽储存起来,用于在较低温度的发生器的热源。即使将热量散发到环境,也可以以较高温度的显热方式散热,代
替现有的蒸汽蒸发方式。
31.综上所述,本发明具有以下有益效果:
32.本发明的提升低温热源温度的装置,括包括蒸汽来源、与所述蒸汽来源连接的吸收器、一级蒸汽发生器、一级吸收器、二级蒸发发生器、二级吸收器、n级蒸汽发生器、n级吸收器、发生器、冷凝器,其中,n≥1;还包括冷却液体系统,所述的冷却液体系统依次连接所述吸收器、所述一级蒸汽发生器、所述一级吸收器、所述二级蒸发发生器、所述二级吸收器、所述n级蒸汽发生器、所述n级吸收器,所述冷却液体系统中含有与工作溶液相同成分的溶液。
33.在本方案中,利用这类溶液的特性。通过溶液吸收蒸汽,将蒸汽的能量,传递到溶液。用冷却水来带走部分吸收热,同时冷却水温度升高,冷却水的蒸气压也升高。然后将冷却水的蒸汽传给溶液,溶液再将升高的温度,传递给冷却水,互相水涨船高,最后溶液在发生器内,被高温热源加热蒸发,将吸收的水蒸发掉,然后浓缩的溶液,再开始下一次循环。
34.从而,将极低温度的低温热源,转化为较高温度的热源。以解决现有的吸收式制冷方式,将大量的热通过冷却水,散布到环境的做法,并将这些热能提升到一个较高的温度。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
36.图1是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图;
37.图2是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图;
38.图3是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图;
39.图4是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图;
40.图5是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图;
41.图6是本发明提升低温热源温度的装置一实施例的结构示意图。
42.图中:
43.1、蒸汽来源;2、一级蒸汽发生器;3、n级蒸汽发生器;4、冷凝器;5、吸收器;6、一级吸收器;7、n级吸收器;8、发生器;9、蓄能器;81、二级蒸发发生器;21、二级制冷系统发生器;210、二级制冷系统吸收器;29、二级制冷系统蒸发器。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
45.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
46.另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
47.本发明提出了一种提升低温热源温度的装置,将极低温度的低温热源,转化为较高温度的热源。以解决现有的吸收式制冷方式,将大量的热通过冷却水,散布到环境的做法,并将这些热能提升到一个较高的温度。
48.请结合参阅图1至图6,其中,实线为溶液路径,虚线为蒸汽路径,在图3中,的n级吸收器7:各级吸收器5内的冷却水,经过换热器加热后,溶液顺上升管进入蒸汽腔,汽液分离后,溶液顺着下降管流回换热器,继续加热,如锅炉的汽包。
49.以下,具体描述该提升低温热源温度的装置的结构,所述提升低温热源温度的装置包括:
50.包括蒸汽来源1、与所述蒸汽来源1连接的吸收器5、一级蒸汽发生器82、一级吸收器6、二级蒸发发生器818、二级吸收器、n级蒸汽发生器83、n级吸收器7、发生器8、冷凝器4,其中,n≥1;
51.还包括冷却液体系统,所述的冷却液体系统依次连接所述吸收器5、所述一级蒸汽发生器82、所述一级吸收器6、所述二级蒸发发生器818、所述二级吸收器、所述n级蒸汽发生器83、所述n级吸收器7,所述冷却液体系统中含有与工作溶液相同成分的溶液。
52.优选地,所述蒸汽来源1与所述吸收器5的蒸汽腔连通,所述一级蒸汽发生器82与所述一级吸收器6的蒸汽腔连通,所述吸收器5的溶液出口与所述一级吸收器6的溶液入口连接;所述一级吸收器6的溶液出口与所述二级吸收器的溶液入口连接;所述二级吸收器的溶液出口与所述n级吸收器7的溶液入口连接;所述n级吸收器7的溶液出口与所述发生器8的溶液入口连接;所述发生器8的溶液出口与所述吸收器5的溶液入口连接。
53.优选地,还包括换热器,所述换热器与所述吸收器5连接,以使所述冷却液体通过换热器与所述吸收器5连通,以实现换热。
54.优选地,还包括蓄能器9,所述发生器8的蒸汽出口连接所述蓄能器9的进口,所述蓄能器9的出口与所述二级蒸发发生器818连接,所述的二级蒸发发生器818的发生温度低于所述发生器8的发生温度。
55.优选地,所述发生器8与压缩系统的排气端连接。
56.优选地,所述发生器8具有多个仓室,每一所述仓室设有一蒸汽腔,所述仓室的蒸汽腔的蒸汽出口与相应的需要热量的地方连接;各所述仓室之间设置有通路,以使冷却溶液在各所述仓室之间流动;
57.最后一级所述仓室的溶液出口连接溶液混合器,所述溶液混合器还设有一个溶液入口,并与吸收器5溶液出口、或任意一级的吸收器5溶液出口连接,所述溶液混合器的溶液出口与所述吸收器5的溶液入口连接。
58.优选地,所述发生器8为单效或者多效蒸发系统。
59.优选地,所述单效或者多效蒸发系统系统与吸收式制冷系统连接,所述蒸汽来源1
与所述吸收式制冷系统的发生器8蒸汽腔连接,或所述蒸汽来源1与吸收式制冷系统的冷却系统连接;所述吸收式制冷系统发生器8内的溶液依次与所述系统的冷凝器4、或任意一级蒸汽发生器82、任意一级吸收器6通过所述换热器连接。
60.优选地,所述吸收式制冷系统复叠,一级制冷系统的蒸发器,或者蒸发器内的冷剂与下一级的吸收器5内的溶液连接,下一级吸收式制冷系统的冷剂为浓度不为0的溶液。
61.在本方案中,利用这类溶液的特性。通过溶液吸收蒸汽,将蒸汽的能量,传递到溶液。用冷却水来带走部分吸收热,同时冷却水温度升高,冷却水的蒸气压也随之升高。然后将冷却水的蒸汽传给溶液,溶液再将升高的温度,传递给冷却水,互相水涨船高,最后溶液在发生器8内,被高温热源加热蒸发,将吸收的水蒸发掉,然后浓缩成初始浓度的溶液,再开始下一次循环。
62.从而,将极低温度的低温热源,转化为较高温度的热源。按照这个方法,可以解决现有的吸收式制冷方式,将大量的热通过冷却水,散布到环境的做法,并将这些热能提升到一个较高的温度。
63.本方案基于上述的提升低温热源温度的装置还提出一种提升低温热源温度的方法,包括以下步骤:
64.首先需要一定浓度的溶液,及含有溶液成分的蒸汽,蒸汽可以通过使溶液,与某一热源换热获得。
65.用于这个系统的溶液称为工作溶液,工作溶液进入吸收器5,吸收器5的蒸汽腔,与蒸汽来源1连接,工作溶液吸收蒸汽。
66.含有溶液成分的溶液,作为冷却系统的冷却液,进入吸收器5。
67.吸收了吸收热的冷却液,进入一级蒸汽发生器82;同时在吸收器5内吸收了蒸汽的工作溶液,进入一级吸收器6。
68.进入一级蒸汽发生器82的冷却溶液产生的蒸汽,进入一级蒸汽发生器82的蒸汽腔,并通过连接在一起的一级吸收器6的蒸汽腔,被一级吸收器6内的工作溶液吸收。工作溶液在一级吸收器6内,进一步吸收来自冷却溶液的蒸汽。
69.流出一级蒸汽发生器82的冷却溶液,进入一级吸收器6,并通过换热器吸收产生的吸收热,冷却溶液的温度进一步升高。
70.冷却溶液按同样的方式,进入n级蒸汽发生器83,将产生的蒸汽,送入n级吸收器7,被工作溶液吸收。
71.工作溶液进入发生器8,在发生器8内,被高温热源加热,产生的蒸汽进入冷凝器4冷凝,被浓缩后的溶液,进入吸收器5再次循环。
72.进一步地,发生器8的出口连接蓄能器9,蓄能器9的蒸汽出口连接二级蒸发发生器818。蓄能器9内的蒸汽,用来加热二级蒸发发生器818内的工作溶液,产生的蒸汽,进入冷凝器4;浓缩后的溶液进入吸收器5。此时,停止发生器8内外部高温热源加热,依靠蓄能器9内的热量,加热二级蒸发发生器818内的溶液并浓缩,二级蒸发发生器818的发生温度,低于发生器8的发生温度。
73.进一步地,发生器8的高温热源,与压缩系统的排气端连接,利用排气端的温度,浓缩溶液。
74.进一步地,浓缩后蒸汽压力降低,由压缩机组将较低的蒸汽压力,提升至较高的压
力,然后输出。
75.随着溶液浓缩,溶液的蒸气压降低,发生器8内按压力不同,分若干个仓室,不同仓的蒸气压不同。不同仓的蒸汽出口,分别对应不同的温度需要,蒸汽与冷凝器4、或者某级蒸汽发生器8、或者某级吸收器5换热冷凝。最后一个仓室内,溶液被过度浓缩,浓缩后的溶液进入溶液混合器,与来自吸收器5、或者一级吸收器6、某级吸收器5出口的溶液混合,调制成需要的浓度,然后混合后的溶液进入吸收器5溶液入口,再次循环。
76.溶液浓缩可以采用常规的多效蒸发方式。
77.进一步地,系统与吸收式制冷系统复叠。当吸收式制冷系统的溶液,与工作溶液,成分相同时,蒸汽来源1就是制冷系统的发生器8。当采用不同的溶液时,蒸汽来源1是吸收式制冷系统的冷却水系统中,冷却水受热蒸发的蒸汽。吸收式制冷系统的发生器8,与所述的通过溶液吸收蒸汽的方式,提升低温热源的温度的装置的冷凝器4,或者某级的蒸汽发生器8、或者某级的吸收器5连接,利用所述的系统的吸收热,浓缩制冷系统的溶液。
78.进一步地,吸收式制冷系统是多级制冷系统。第一级制冷系统的蒸发器内的冷剂,与次级吸收式制冷系统的吸收器5内的溶液连接,降低次级系统的溶液温度,达到降低溶液的蒸气压的目的。然后次级制冷系统的冷剂溶液,(成分为0~100%之间)进入次级制冷系统的蒸发器,蒸发后的蒸汽,进入次级制冷系统的吸收器5,被吸收器5内的溶液吸收。通过这个方法,可以获得更低的制冷温度。制冷系统的溶液进入发生器8,与通过溶液吸收蒸汽的方式,提升低温热源的温度的装置中,冷凝器4或者某一级蒸汽发生器82、某一级吸收器6换热,浓缩后再次制冷循环。
79.以下,通过一些应用实例以进一步说明。
80.实例1,电厂汽轮机凝汽器内有大量的水蒸气需要冷凝,海水淡化最后一效的蒸汽,不能再蒸发水蒸气,只能将用少部分热量预热新流入的海水,剩余的大部分热量,只能散布到环境中冷凝。
81.此时,利用溴化锂溶液吸收水蒸气,并吸收其热量,然后依靠外界热源,将水蒸气蒸发出来,输送到需要使用的地方,或者空冷节约冷却水的损耗。
82.将溴化锂溶液送入吸收器5,吸收来自蒸汽来源1的水蒸气。在吸收了水蒸气后,由于吸收热温度会升高。将冷却水送入吸收器5,冷却水通过换热器,吸收部分吸收热,冷却水的温度也将升高。冷却水可以采用低浓度的溴化锂溶液代替纯水。
83.冷却水流出吸收器5,之后进入一级蒸汽发生器82;吸收器5内的溴化锂溶液,流出吸收器5后,进入一级吸收器6。一级蒸汽发生器82内的蒸汽腔,与一级吸收器6内的蒸汽腔连通。因此,一级蒸汽发生器82内冷却水产生的水蒸气,进入一级吸收器6内的蒸汽腔,并被其中的溴化锂溶液吸收。
84.进一步吸收了冷却水产生的水蒸气后,溶液的浓度进一步降低,温度进一步升高。同时冷却水进入一级吸收器6,吸收部分吸收热,使溶液和冷却水的温度,升高到一个更高的温度。
85.之后,冷却水进入下一级蒸汽发生器82,溶液进入下一级吸收器6。冷却水产生的水蒸气,再次进入下一级吸收器6,被下一级吸收器6内的溶液吸收。同时冷却水也进入下一级吸收器6,通过换热器吸收部分吸收热,使溶液和冷却水的温度提高到更高的温度,直到n级蒸汽发生器83和n级吸收器7。
86.然后溶液流出n级吸收器7,进入发生器8。在发生器8内,外界热源加热溶液,使溶液产生水蒸气,水蒸气进入冷凝器4冷凝,浓缩后的溶液再次返回吸收器5。
87.根据现场的热源温度,电厂可以采用更高的发生温度,而海水淡化只一般只利用80度左右的蒸汽。电厂可以用抽汽,或者利用省煤器产生的蒸汽,作为发生器8的热源,获得更高温度的蒸汽。这些蒸汽可以在冷凝器4内,预热发电用水;蒸汽也可以不进入冷凝器4,发生器8内产生的水蒸气,被压缩机压缩、或者被蒸汽喷射泵提升压力后,为用户提供蒸汽,这样火电厂也可以象热电厂一样,为用户提供蒸汽资源。所述的压缩机为水蒸气压缩机,可以直接将水蒸气压力提升。
88.发生器8内产生的蒸汽,也可以作为低沸点工质的热源,由低沸点工质发电机发电,产生的电可以用来电解水,生产氢气。
89.进一步地,溶液流出n级吸收器7后,可以不直接进入发生器8,而是与新流入的海水、或者电厂的冷水换热。然后重新进入吸收器5、或者一级吸收器6,再次吸收水蒸汽,进一步降低溶液的浓度,然后进入发生器8浓缩。溶液的浓度越低,发生后产生的蒸汽压就越高,二次蒸汽的利用价值就越高。
90.进一步地,发生器8分为若干个仓室。每个仓室都有液体管道,通往旁边的仓室。仓室的蒸汽腔出口,对应每个不同的应用处。如果采用多效蒸馏方式,那部分的蒸汽出口,通往下一级发生器8;或者通往需要热负载处。
91.最后获得水的过程,采用现有成熟的多级闪蒸、多效蒸馏等工艺,在此不再进一步展开说明。
92.进一步地,冷却水不是从吸收器5开始,到n级吸收器7全程流动。采用锅炉加热水的方式,换热器连接吸收器5,吸收吸收热。吸收了吸收热的冷却水,受热后通过上升管,进入蒸汽腔,然后汽液分离。分离出的蒸汽,进入与之连通的下一级吸收器6的蒸汽腔,被下一级吸收器6内的溶液吸收;而冷却水则通过下降管流回吸收器5内的换热器,再次吸收吸收热后,再次进入上升管,再次循环。
93.进一步地,如果外界热源的温度够高,可以将溶液进一步浓缩,高于要求的浓度。然后过浓缩的溶液,进入溶液混合器。溶液混合器还有一个溶液入口,与吸收器5的溶液出口、或者一级吸收器6的溶液出口、或者某级吸收器5的溶液出口连接。
94.如此,高浓度溶液与低浓度溶液,共同在混合器内混合,调制成需要的浓度后,进入吸收器5循环。
95.实例2,本发明实施例所述的系统与吸收式制冷系统复叠,制冷系统与本发明所述的系统所采用的工作工质一样时,从而,两个系统可以直接连接,进行热量与工质的交换。如果采用的工质不一样,则本发明所述的系统,与吸收式制冷系统的冷却水系统,可以有热量与工质的交换,与其他部分通过换热器连接,只有热量交换。比如溴化锂溶液与氨吸收式制冷系统连接时,只吸收氨制冷系统的冷却水的蒸汽,与其他部分只换热,无工质交换。
96.制冷系统与现有吸收式制冷系统一样,只是发生器8与本发明所述系统的某一级蒸汽发生器82、或者某一级吸收器6、或者冷凝器4连接,利用吸收热、或者冷凝热加热溶液,促进溶液蒸发。使溶液能分步浓缩,直到浓缩成需要的浓度;或者通过这个方法,将溶液浓度浓缩到一定程度后,进入发生器8,依靠外部热源,将剩余的溶液浓缩至需要的浓度。由于本发明所述的系统,可以吸收部分制冷系统冷却水带走的热量,并转换成较高的温度,用于
预热氨水溶液,甚至使氨水蒸发,先将氨水的浓度提高,减少了最后外部溶液的损耗,节约了能源。
97.下面以都是采用溴化锂溶液为例说明:
98.在现有技术中,制冷系统的溴化锂溶液浓度,在吸收器5内变化由62%变成58%。
99.则本发明所述的系统,在吸收器5内浓度由50%变成47%左右。然后进入各级吸收器5,继续吸收蒸汽,直至进入发生器8。50%的溴化锂溶液,采用100度加热时,可以做到2效;采用150度加热时,可以做到3效蒸馏。而62%的溴化锂溶液,采用100度加热时,只能做到1效;采用150度加热时,能做到2效。
100.制冷系统采用常规浓度的溶液,本发明所述的系统采用50%浓度的溶液。
101.制冷系统发生器8内产生的水蒸气,通过蒸汽腔进入与之连通的本发明所述的系统的吸收器5的蒸汽腔,被吸收器5内的溶液吸收。
102.吸收器5内的溶液,吸收了来自制冷系统发生器8的蒸汽,然后进入一级吸收器6,继续吸收来自一级蒸汽发生器82的蒸汽,该蒸汽来自蒸发的冷却水。
103.溶液进入n级吸收器7,吸收来自n将蒸汽发生器8的蒸汽后,进入发生器8。发生器8产生的蒸汽,进入冷凝器4或用于其它用途。浓缩的溶液进入吸收器5,再次循环。
104.其中,冷凝器4、或者某级蒸汽发生器8、或者某级吸收器5,与吸收式制冷系统的发生器8连接,将热量传递给制冷系统发生器8内的溶液,溶液浓缩至要求的浓度后,再次返回制冷系统的吸收器5,再次制冷循环。
105.实例2与实例1相比,本实施例中的系统增加了一个吸收式制冷系统,因此,不仅可以将低温的热源温度,提升到较高的温度,还获得了制冷量。
106.进一步地,吸收式制冷系统是多级系统。所述的多级制冷系统,可以是常规的多级系统,也可以是向低温转移的多级系统。
107.所述的制冷系统,一级制冷系统的发生器8,与本发明所述的系统的吸收器5连接。一级制冷系统的发生器8,与本发明所述的系统的冷凝器4、或者某一级的蒸汽发生器8、或者某一级的吸收器5连接。该级制冷系统的蒸发器,与次级制冷系统的吸收器5、和冷却水连接,次级制冷系统的冷剂为溴化锂溶液。
108.一级制冷系统采用62%的常规浓度,二级制冷系统采用55%浓度的溶液,而二级制冷系统的冷剂,采用30%的溴化锂溶液。
109.结合参阅图6,其中,二级制冷系包括:二级制冷系统发生器21、二级制冷系统吸收器210、二级制冷系统蒸发器29。
110.一级制冷系统采用现有技术,可以获得7度的冷水。7度的冷水与二级制冷系统吸收器210内的溶液换热,将二级制冷系统55%的溶液温度,降低至12度左右。此时55%溴化锂溶液的压力为0.23kp左右,30%的冷剂溴化锂溶液,在二级制冷系统蒸发器29内蒸发,产生的水蒸气进入二级系统的吸收器5,被55%的溴化锂溶液吸收。30%的溴化锂溶液压力降低到0.3kp左右的时候,溶液温度约为

5度。
111.通过这种方法,可以通过溴化锂制冷系统,产生低于0度的低温,同时,利用溴化锂制冷机,产生低于0度的低温。
112.该方案可以应用于一些场景下,例如:电厂。
113.通常应用于冷却水系统,以减少冷却塔的水和热量消耗,同时提供一定温度的热
水或蒸汽。冬季可以应用于集中采暖,可以直接产生120度的热水,不需要再从汽轮机抽汽,用于加热采暖热水。现有的溴化锂热泵技术,只能产生90度左右的热水,最后还要靠抽汽加热到120度。
114.在现有的集中供暖回水一般为50度。而采用本发明的技术方案,能够将采暖的回水温度降低到10度左右。现有的溴化锂制冷系统,可以获得7度左右的冷水。而本发明所述的系统,将供暖一次网的热水,从50度降到10度左右,并将热量传递到发生器8。通过现有的小区供暖锅炉,产生蒸汽给发生器8内的溶液加热。发生器8内溶液受热产生的蒸汽,与二次网的供暖回水换热冷凝,同时加热了二次网的供暖回水。
115.在没有锅炉房,而且电力特别充裕的地区,可以设置压缩机组。比如,水蒸气压缩机,抽发生器8内的蒸汽,然后将压缩后的高压蒸汽送回发生器8,经换热器与发生器8内的溶液换热。高压蒸汽冷凝后的液体水,与供暖二次网的回水换热;高压蒸汽的冷凝潜热,使发生器8内的溶液持续蒸发。或者采用co2等其他制冷剂的压缩机,压缩机的排气端与发生器8连接,利用排气温度加热发生器8内的溶液,蒸发产生的蒸汽,与二次网的供暖回水换热。
116.该方案还可以应用于另一些场景下,例如:淡化海水。
117.通过该个方法,可以做到冷、热、水同产同送,同时,也可以用于大厦等的空调,产生的热输送到大厦的食堂等用热场所。
118.实例3,用于单纯的空调制冷,基本没有热负荷。
119.本实施例的工作过程与实例2一样。
120.在发生器8的蒸汽出口,设置蓄能器9。当蓄能器9达到一定的要求后,关闭外界热源,利用蓄能器9内存储的热量,给发生器8内的溶液加热。蓄能器9的温度降低,再启动外界热源。
121.进一步地,如果外界热源的温度足够高,设置一个二级蒸发发生器818。二级蒸发发生器818的发生温度,低于发生器8的发生温度。蓄能器9给二级蒸发发生器818内的溶液加热,浓缩溶液。
122.实例4,去湿器。
123.在本方案中,使空气流过吸收器5,空气中的水蒸气,被吸收器5中的溴化锂溶液吸收。通入吸收器5的冷却水被加热,产生的蒸汽进入一级吸收器6,被一级吸收器6内的溴化锂溶液吸收。最后溴化锂溶液流出n及吸收器5,进入发生器8。在发生器8内被外界热源加热,恢复原来的浓度后,流出发生器8进入吸收器5,再次循环。
124.实例5,用于高湿度区域的空调,既要降低通过制冷,抵消热负载的影响,又要保证湿度。比如:纺织车间、或者高温高湿的试验箱等应用场景。
125.按照常规的制冷方法,空气中的水蒸气也被冷凝,由于水蒸气的潜热很大,需要消耗大量的制冷功率。然后还要给处理好的空气加湿,加湿的方法一般采用加热水,使水蒸发的方法。
126.按照本发明的技术方案,可以最大限度减少空气中,水蒸气对制冷系统的影响。通过溴化锂溶液,吸收空气中的水蒸气,然后制冷系统给干燥的空气降温,然后再将溴化锂溶液中,蒸发出来的水蒸气送回处理后的空气,满足温度和湿度的要求。
127.现场无余热资源时,采用压缩机制冷 实例4的去湿方法。
128.首先让空气流过吸收器5,空气中的水蒸气被吸收器5内的溶液吸收。流出吸收器5的干空气,流过机械制冷系统的蒸发器,与蒸发器换热降温。
129.溴化锂溶液流出吸收器5,进入一级吸收器6。吸收吸收器5内的冷却水的蒸汽,然后进入下一级吸收器6。
130.优选地,所述的机械压缩机组,采用co2压缩机、或者r134a的低压压缩机和高压压缩机,串联的压缩机组,压缩机的排气端,与溶液的发生器8连接。
131.由于压缩机组的排气温度不会很高,吸收器5的级数不会多。溶液进入发生器8,与压缩机排出的,高温高压制冷剂换热,溶液得到浓缩后,返回吸收器5。
132.蒸发的水蒸气,与流过制冷系统蒸发器的空气连接,使空气的湿度得到恢复。
133.优选地,压缩机的排气端,与流出n级吸收器7的冷却水连接,用冷却水被加热后产生的蒸汽,加热发生器8内的溶液。
134.当现场有可利用的余热时,制冷采用溴化锂吸收式制冷方式,如实例2。
135.由于溴化锂制冷需要保持高真空度,所以吸收水蒸气的溶液,与制冷系统完全隔离,只换热不交换工质。
136.与机械式制冷一样,待处理空气流入去湿系统的吸收器5。吸收器5内溴化锂溶液吸收空气中的水蒸气,流入一级吸收器6。在一级吸收器6内吸收来自一级蒸汽发生器82的蒸汽,然后进入去湿系统的发生器8。去湿系统的发生器8,与本发明所述的系统的某一级蒸汽发生器82、某一级吸收器6、或者冷凝器4换热。蒸发的水蒸气与经过制冷系统冷却的干空气结合,调成需要的温度和湿度。
137.以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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