一种以解吸塔作为发生器的制冷系统及其运行方法与流程

1.本发明属于热驱动吸收式制冷技术领域，具体涉及一种以解吸塔作为发生器的制冷系统及其运行方法。


背景技术：

2.吸收式制冷系统，其利用二元溶液作为工质，其中低沸点组分用作冷媒，即利用它的蒸发来制冷，高沸点组分用作吸收剂，即利用它对冷媒蒸汽的吸收作用来完成工作循环。例如溴化锂吸收式制冷系统，其以纯水为冷媒，即依靠纯水在高真空环境下蒸发吸热实现制冷功能，吸热蒸发后的冷媒蒸汽被溴化锂溶液吸收、搬运、加热再生、冷凝，重新变回液态后，再次吸热蒸发，源源不断的进行制冷循环。
3.在吸收式制冷系统中，冷凝器、蒸发器、吸收器和再生器是实现制冷循环的主要部件，但是现有吸收式制冷系统存在以下缺点：
4.1、发生器多采用釜式列管式换热器，换热效率低，设备整体较大；
5.2、此类型换热器工艺技术成熟，需消耗大量热能实现釜内液体的沸腾蒸发，热源的品位和流量的浪费严重；
6.3、吸收式制冷系统的可调节性的滞后较为严重。
7.因此我们提出了一种以解吸塔作为发生器的制冷系统及其运行方法，来解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种以解吸塔作为发生器的制冷系统及其运行方法。
9.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
10.一种以解吸塔作为发生器的制冷系统，包括吸收器、蒸发器、冷凝器、解析塔和氨气过热器，所述解吸塔顶端氨气出口连接所述冷凝器的氨气进口，所述氨气过热器的氨气进口位于所述解吸塔顶端氨气出口和冷凝器的氨气进口之间管路上，所述氨气过热器的氨气出口连接解析塔靠近底端位置，所述冷凝器的液氨出口连接所述蒸发器的液氨进口，所述蒸发器的氨气出口连接吸收器的氨气进口，所述解吸塔的工质溶液出口连接吸收器的工质溶液进口，所述吸收器的工质溶液出口连接解析塔的工质溶液进口；
11.其中，所述氨气过热器用于部分氨气循环过程中的加热以降低工质溶液解吸温度，所述解吸塔用于利用被过热的氨气和雾化后的工质溶液直接接触以进行传热传质。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述氨气过热器的氨气进口与所述解吸塔顶端氨气出口和冷凝器的氨气进口之间管路交汇处设有氨气调节阀，所述氨气调节阀和氨气过热器的氨气进口之间设有循环风机。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述氨气过热器中利用外部热源对氨气进行加热，所述氨气过热器的热源进口处设有热源调节阀。
14.作为本发明的进一步优化方案，所述氨气过热器的热源出口连通解吸塔内部底端，所述解吸塔内部底端的富溶液利用氨气过热器的热源出口的热源作为加热源。
15.作为本发明的进一步优化方案，所述解析塔的工质溶液出口通过gax换热器连接至吸收器的工质溶液进口，所述吸收器的工质溶液出口依次通过溶液泵和gax换热器连接至解吸塔的工质溶液进口。
16.作为本发明的进一步优化方案，所述解吸塔的内部顶端设有雾化器，所述雾化器连通解吸塔的工质溶液进口，所述解吸塔的内部中间设有气体分布器，所述气体分布器连通氨气过热器的氨气出口。
17.本发明还提供了一种上述以解吸塔作为发生器的制冷系统的运行方法，包括以下步骤：
18.(1)溶液泵的工质溶液进入解吸塔开始雾化，建立工质循环，当解吸塔到达一定液位时，提供热源进入解析塔，蒸发出系统需要的气态制冷剂量，准备建立制冷剂循环；
19.(2)连通冷凝器
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蒸发器
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吸收器
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解析塔的制冷剂流程，解吸塔内雾化的工质溶液与高温高压的制冷剂直接接触进行传热传质，工质溶液中的气态制冷剂被蒸发出解吸塔，部分气态制冷剂进入冷凝器进行冷凝，另一部分气态制冷剂依次通过循环风机和氨气过热器进入解吸塔继续循环，从而建立制冷剂循环；
20.(3)当用户端需要调整载冷剂制冷量时，可自行调节制冷量，在用户端调整制冷量数值，以调整进入氨气过热器的氨气和热源，调节制冷剂往冷凝器的通径和氨气过热器的热源开度，同时制冷剂往冷凝器的流量和循环制冷剂温度随之变动，当调节结果达到用户端制冷量设定值后，制冷系统不再调整，工质溶液和制冷剂系统到达新的平衡。
21.本发明的有益效果在于：本发明以解析塔作为发生器，使富液和过热氨气直接接触，增加了系统内的传质和传热效率；通过设置氨气过热器，降低了系统内运行时工质溶液的解吸温度；还通过设置的氨气调节阀、循环风机以及氨气过热器的同步可调节性能，降低了吸收式制冷系统的制冷调节的滞后性。
附图说明
22.图1是本发明一种以解吸塔作为发生器的制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
24.如图1所示，本实施例中的以解吸塔作为发生器的制冷系统，包括吸收器、蒸发器、冷凝器、解吸塔和氨气过热器，解吸塔顶端氨气出口连接冷凝器的氨气进口，氨气过热器的氨气进口位于解吸塔顶端氨气出口和冷凝器的氨气进口之间管路上，氨气过热器的氨气出口连接解析塔靠近底端位置，冷凝器的液氨出口连接蒸发器的液氨进口，蒸发器的氨气出口连接吸收器的氨气进口，解析塔的工质溶液出口通过gax换热器连接至吸收器的工质溶液进口，吸收器的工质溶液出口依次通过溶液泵和gax换热器连接至解吸塔的工质溶液进口；
25.其中，氨气过热器用于部分氨气循环过程中的加热以降低工质溶液解吸温度，解吸塔用于利用被过热的氨气和雾化后的工质溶液直接接触以进行传热传质。
26.氨气过热器的氨气进口与解吸塔顶端氨气出口和冷凝器的氨气进口之间管路交汇处设有氨气调节阀，将部分氨气引流到解析塔中，引流出的氨气经过氨气过热器被热源加热，重新进入解吸塔，氨气调节阀和氨气过热器的氨气进口之间设有循环风机，通过调节循环风机的频率，稳定后端制冷量需求，氨气过热器中利用外部热源对氨气进行加热，氨气过热器的热源进口处设有热源调节阀，氨气过热器的热源出口连通解吸塔内部底端，解吸塔内部底端的富溶液利用氨气过热器的热源出口的热源作为加热源，由于工质溶液在解析塔中解吸过程中需要大量吸热，氨气过热器作为补热装置起到了补充热量的作用，同一热源先后进入氨气过热器和解吸塔底部，热源被充分利用，减小能耗。
27.解吸塔的内部顶端设有雾化器，雾化器连通解吸塔的工质溶液进口，解吸塔的内部中间设有气体分布器，气体分布器连通氨气过热器的氨气出口，雾化器可使工质溶液雾化为10μm大小的液滴，并均匀分布在解吸塔塔内，自氨气过热器的氨气经塔底的气体分布器和富溶液直接接触，增加了解吸系统内的传质、传热效率
28.本发明利用被过热的制冷剂和雾化后的工质溶液在解吸塔内直接接触，进行传热传质，可提高原设计釜式发生器的传热和传质效率，同时通过制冷剂的循环设计，可以实现制冷量快速和准确的调节。
29.上述制冷系统的运行方法，步骤如下：
30.开车初期：自溶液泵的工质溶液进入解吸塔开始雾化，建立工质循环，当解吸塔到达一定液位时，打开解吸塔上热源的阀门，对解吸塔内工质溶液进行加热，使得工质溶液蒸发出系统需要的气态制冷剂量，准备建立制冷剂循环；
31.正常生产阶段：连通冷凝器
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蒸发器
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吸收器
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解析塔的制冷剂流程，经过解析塔雾化的工质溶液与经过氨气过热器的高温高压制冷剂直接接触，进行传热传质，工质溶液内的气态制冷剂被蒸发出塔，部分气态制冷剂进入冷凝器被冷凝，另一部分气态制冷剂通过循环风机和氨气过热器加压和加热后进入解析塔继续循环，从而建立制冷剂循环；
32.制冷量调节：当用户需要的载冷剂制冷量下降，可通过用户端的自控系统的制冷量设定功能实现调控，用户在用户端控制系统屏幕上将制冷量数值减小，氨气调节阀和热源调节阀开始动作，减少制冷剂往冷凝器的通径(增大循环方向的通径)和热源调节阀开度，同时制冷剂往冷凝器蒸发冷流量和循环制冷剂温度随之下降，当调节结果达到用户制冷量设定值后，制冷系统不再调整，工质溶液和制冷剂系统到达新的平衡。反之，制冷量数值增大，以增大进入氨气过热器的氨气和热源，增大制冷剂往冷凝器的通径和氨气过热器的热源开度，同时制冷剂往冷凝器的流量和循环制冷剂温度随之升高，当调节结果达到用户端制冷量设定值后，制冷系统不再调整，工质溶液和制冷剂系统到达新的平衡。
33.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。