一种半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器及其工作方法与流程

1.本发明涉及一种溴化锂冷水机组，特别是一种半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器及其工作方法。


背景技术：

2.双效蒸汽和热水型溴化锂吸收式冷水机组，采用蒸汽或高温热水作为热源，在真空环境、通过高温发生器浓缩溴化锂溶液，产生水蒸气。水蒸气进入低温发生器作为热源，二次浓缩溴化锂溶液。最终，高温发生器和低温发生器产生的浓溶液作为吸收剂，产生的水蒸气凝结后作为制冷剂，制取空调等用途的冷水。
3.如图1所示：高温发生器的工作原理为：其筒体内的溴化锂稀溶液与换热管内的热源进行热交换，产生水蒸气，且稀溶液变成浓溶液，其中水蒸气进入低温发生器进行热交换，浓溶液则进入吸收器中被稀释，再通过稀溶液管道回流至高温发生器。
4.高温发生器的换热管一般全部浸泡在溴化锂溶液中，称为沉浸式或满液式高温发生器。由于沉浸式或者满液式高温发生器结构简单，可以确保换热管接触溶液换热，但存在以下缺点：（1）需要较多的溴化锂溶液，对资源需求多，成本高；（2）较多的溶液在开机初期需要较多的热源和时间才能达到工作温度；停止供冷时，需要较长的时间开动冷却塔等协助降温，才能安全停机；（3）换热管上方的溶液构成的压力，阻止溶液沸腾，降低沸腾效率，提高了对热源的温度要求，从而降低机组出力和能源效率。
5.若减少溴化锂溶液，使溶液均匀低落到换热管上，并沿着上排的换热管逐步滴落至最下排的换热管，则可以克服上述满液式发生器所产生的缺陷，但由于液滴从上排换热管到下排换热管的过程中会产生滴液的随机性，导致均匀性变差，特别是底部几排换热管，可能出现严重的布液不均，影响换热效率。因此，既能克服上述满液式发生器所产生的缺陷，又能避免液滴下落过程的不均匀性导致的换热不良，是本发明亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种成本低，底部换热管受热均匀，换热效率高的半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器及其工作方法。
7.本发明的技术方案是：一种半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器，包括筒体，筒体内设有多排沿筒体长度方向布置的换热管束；所述换热管束的上方设有带孔的布液器，且位于底部的至少一排换热管束浸泡于溶液中。
8.上述方案具有以下优点：（1）通过设置布液器，能够使稀溶液进入筒体后，先在布液器进行分配，再通过孔均匀滴落在换热管上，一方面，就只需较少的溴化锂溶液，对资源需求少，成本降低；且较少的溶液在开机初期需要较少的热源和时间，即可达到工作温度；停止供冷时，需要较短的时间开动冷却塔等协助降温，迅速安全停机；另一方面，换热管上方没有溶液构成的压力，溶液沸腾无阻碍，提高沸腾效率，进而提高机组出力，并且降低了
对热源的温度要求，提升能源效率和热源利用率；（2）通过将底部的至少一排换热管束浸泡于溶液中，能够避免液滴下落过程的随机性和不均匀性，通过沉浸式换热方式能够保证底部的换热管束受热均匀，大大提高换热效率。可以说，本发明既克服了现有满液式发生器所产生的缺陷，又能保证底部换热管受热均匀，提高换热效率。
9.进一步，所述布液器上的孔均匀排布，使溶液先经布液器分配，穿过所述孔与换热管束进行热交换。通过布置多个均匀的孔，能够使溶液布液均匀，即均匀滴到换热管束上，提高换热效率。
10.进一步，所述筒体内上下排列有n排换热管束，被浸泡于溶液中的换热管束的排数小于n/2，形成沉浸式换热结构，其中n≥3；优选地，被浸泡于溶液中的换热管束的排数小于n/2。由于液滴从上往下滴，换热管位置越靠后，滴液的随机性就越大，从而导致均匀性变差，尤其是换热管束的排数越多越容易出现这种现象，因此，本发明设置位置靠后的换热管束选择采用沉浸式换热结构，从而大大提高换热效率。
11.进一步，所述筒体的底部1~20排换热管束浸泡于溶液中。本发明可根据上下排列的换热管束的数量来确定底部需要浸泡的换热管束的排数，例如排数越多，被浸泡的换热管束越多，以保证换热效率，优选为底部3~10排束浸泡于溴化锂溶液中。
12.进一步，所述孔的直径为0.2~10mm，优选为1~3mm；孔的中心距离为10~100mm，优选为20~50mm。若孔径过小难以达到布液流量、并且容易被液体中的渣滓堵塞；孔径过大会导致布液器中液体在前段流失太多、后段缺液，导致布液不均匀；特别是机组负荷较小时，布液量少，情况更加严重。
13.进一步，所述布液器设有用于通过蒸汽的蒸汽通道。由于溶液受热沸腾后会产生蒸汽，通过设置蒸汽通道，能够使产生的蒸汽顺畅从布液器输出。
14.进一步，所述布液器为带孔的布液盘，布液盘与筒体四周设有间隙，作为所述蒸汽通道；或者在布液盘上设置带溶液围挡的所述蒸汽通道；或者所述布液器包括多个间隔排列的布液管，布液管上开设有所述孔，各布液管之间的空间形成所述蒸汽通道。
15.进一步，所述换热管束的各换热管的外壁作粗糙化处理，粗糙度为0.5~100μm，且换热管的两端外壁不作粗糙化处理，保留光管段。通过对换热管表面进行粗糙化处理，可以提高对液体的附着力、提高液膜的厚度；粗糙化的毛细管现象增加液滴的扩散距离；表面粗糙化还可以提高换热管的表面积，增加换热效率。但过大的粗糙度，会使表面吸附的液体厚度太大，影响流动和换热。可以说，本发明的换热管采用特殊工艺，将管外壁做粗糙化处理，包括不限于抛丸、喷砂、喷丸、化学腐蚀、机械加工；由于换热管的两端需要胀管，因此保留光管段。优选地，粗糙度为1~50μm，进一步优选为2~10μm。
16.进一步，所述光管段的长度为10~150mm，优选为15~80mm，进一步优选为20~60mm。
17.本发明之一种半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器的工作方法，包括以下步骤：稀溶液进入筒体，先在布液器分配，通过孔均匀滴落在换热管束上，与换热管内的热源进行热交换，溶液受热沸腾，被浓缩的溶液再进入下一排换热管束，进一步沸腾和浓缩；底部的换热管束则浸泡至溶液中，该部分的溶液则直接沸腾浓缩，达到需要的浓度后从筒体内流出。
18.本发明的有益效果：一方面，通过设置布液器，只需较少的溴化锂溶液，对资源需求少，成本降低；且较少的溶液在开机初期需要较少的热源和时间，即可达到工作温度；停
止供冷时，需要较短的时间开动冷却塔等协助降温，迅速安全停机；再者，换热管上方没有溶液构成的压力，溶液沸腾无阻碍，提高沸腾效率，进而提高机组出力，并且降低了对热源的温度要求，提升能源效率和热源利用率；另一方面，通过将底部的至少一排换热管束浸泡于溶液中，能够避免液滴下落过程的随机性和不均匀性，通过沉浸式换热方式能够保证底部的换热管束受热均匀，大大提高换热效率。可以说，本发明既克服了现有满液式发生器所产生的缺陷，又能保证底部换热管受热均匀，提高换热效率。
附图说明
19.图1是现有（沉浸式）高温发生器的结构示意图；图2是本发明实施例1高温发生器的结构示意图；图3是本发明实施例1布液盘与换热管的具体结构示意图；图4是本发明实施例3布液管与换热管的具体结构示意图。
具体实施方式
20.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
21.实施例1如图2和图3所示：一种半降膜式溴化锂冷水机组用高温发生器，包括筒体1，筒体1内设有多排沿筒体长度方向上下布置的换热管束；所述换热管束的上方设有带孔的布液器；且位于底部的至少一排换热管束浸泡于溶液中。
22.本实施例中，布液器上设有多个均匀排布的孔4，使溶液先经布液器分配，穿过所述孔4与换热管2进行热交换。孔4的直径为3mm，孔4的中心距离为40mm。其中孔的中心距离是指各个孔的圆心到圆心的距离。布液器为布液盘3，布液盘3上设有多个间隔排列的孔4，且均匀布置。例如，布液盘3的下方设有上下排列的三排换热管束，每排换热管束均有四根换热管2，那么布液盘3上每行设有四个孔，且孔的位置与四根换热管的位置相对；每列可根据需求沿换热管的长度方向设置多个孔，各孔之间均匀排布，保证稀溶液被布液盘3均匀分配。而位于底部的那一排换热管束，即第三排换热管束则被溴化锂溶液浸泡。
23.本实施例中，布液盘3与筒体1的至少一侧设有间隙，形成蒸汽通道5，使得溶液沸腾产生的蒸汽能够经过蒸汽通道5顺畅排出，降低筒体1内的压力，避免影响换热效率。
24.本实施例中，换热管2的外壁作粗糙化处理，粗糙度为6μm，且换热管的两端外壁不作粗糙化处理，保留光管段，以便于胀管。光管段的长度为30mm。
25.本实施例高温发生器的工作方法为：稀溶液进入高温发生器后，先在布液器进行分配，通过孔均匀滴落在换热管上，换热管中通高温热水或者蒸汽，稀溶液受热沸腾，产生蒸汽，蒸汽则经蒸汽通道排出至低压发生器，稀溶液被浓缩，且被浓缩的溶液再进入下一排换热管上，进一步沸腾和浓缩。而底部的那一排换热管束则浸泡到溶液中，加热和使溶液沸腾浓缩，达到需要的浓度后从高温发生器流出。
26.实施例2与实施例1的区别在于，布液盘的下方设有上下排列的十排换热管束，每排换热管束均有四根换热管，位于底部的四排换热管束被溶液浸泡。
27.其它结构同实施例1，此处不再赘述。
28.实施例3如图4所示：与实施例1的区别在于，布液器包括多个间隔排列的布液管3’，布液管3’的数量与每排换热管2的数量相同，且与换热管2的放置方向一致，布液管3’的底面开设孔4，孔4沿布液管3’的长度方向排列；将稀溶液置于布液管3’内，使得各布液管3’内的稀溶液经孔分配后滴落在换热管2上。各布液管3’之间的间隔空间形成蒸汽通道5。
29.本实施例中，孔的直径为6mm，孔的中心距离为40mm。
30.其它结构同实施例1，此处不再赘述。
31.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。