一种防结晶梯级减压吸收设备及其吸收式制冷系统和工艺的制作方法

1.本发明属于制冷技术领域，特别涉及一种防结晶梯级减压吸收设备及其吸收式制冷系统和工艺。


背景技术：

2.溶液结晶通常是由于溶液浓度过高或者温度过低引起的。氨-盐溶液为工质对的吸收式制冷系统，最容易结晶的部位为换热器浓溶液出口侧。这是由于换热器处于发生器和吸收器之间，从发生器来的浓溶液经过换热器时降温，可能使浓溶液的温度降低到结晶温度以下，从而出现结晶。结晶析出，会破坏制冷机组的正常运行，严重则可导致设备过温故障停止运行。
3.发明专利cn108148555b公开了一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法。介绍了一种多元氨盐溶液制冷吸收剂深度制冷方法。发生器出口的热贫氨溶液经过gax和预冷器换热降温后，有结晶风险，影响设备稳定运行。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种防结晶梯级减压吸收设备及其吸收式制冷系统和工艺，以解决氨-盐溶液吸收式制冷系统结晶问题，确保制冷装置稳定运行。
5.通过以下技术方案来实现上述目的：本发明提供一种防结晶梯级减压吸收设备，所述吸收设备为立式吸收器，该吸收设备包括壳体，所述壳体内部依次设有三级吸收段，且每级吸收段从上至下依次设有喷射器和盘管，三级吸收段中的三组喷射器均位于壳体的轴线上；第一级喷射器利用来自发生器的高温高压贫液引射来自蒸发器的第一股气态制冷剂进入第一级吸收段，获得一级吸收液；第二级喷射器利用一级吸收液引射来自蒸发器的第二股气态制冷剂进入第二级吸收段，获得二级吸收液；第三级喷射器利用二级吸收液引射来自蒸发器的第三股气态制冷剂进入第三级吸收段和来自蒸发器的第四股气态制冷剂混合获得富液，所述富液从壳体底端出口经过富液泵提压后作为第一级吸收段中盘管内的换热液体为第一级吸收段换热。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述第二级吸收段的盘管和第三级吸收段的盘管内均流动有同一股循环水，自第三级吸收段的盘管进入，从第二级吸收段的盘管流出。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一级吸收段和第二级吸收段的底端均设有集液斗，所述集液斗的底端设有连接下一级喷射器的管道，且所述管道上设有液位调节阀和回水管，通过液位调节阀控制吸收器顶部和中段工质液液位，控制吸收过程压力。
8.作为上述技术方案的进一步改进，每级喷射器的数量至少为一组。
9.本发明还提供一种吸收式制冷系统，包括发生器、蒸发器、冷凝器和吸收器，所述吸收器为上述防结晶梯级减压吸收设备。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述发生器的贫液出口连接至吸收器的第一级喷射器，所述发生器的气态制冷剂出口连接冷凝器的气态制冷剂进口，所述冷凝器的液态制冷剂出口连接蒸发器的液态制冷剂进口，所述蒸发器的气态制冷剂出口分为四路，分别连接至吸收器内的三级吸收段中的三组喷射器和第三级吸收段内盘管下方，所述吸收器底端的富液出口经过富液泵连接至第一级吸收段盘管的进口，所述第一级吸收段盘管的出口连接至发生器的富液进口。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝器的液态制冷剂出口和蒸发器的液态制冷剂进口之间设有减压阀。
12.本发明还提供一种利用上述吸收式制冷系统的制冷工艺，包括以下步骤：（1）富液泵将工质溶液运送至发生器建立工质循环，当发生器中工质溶液到达一定液位时，提供热源进入发生器，蒸发出系统需要的气态制冷剂量，准备建立制冷剂循环；（2）连通冷凝器-吸收器-蒸发器-发生器的制冷剂流程，从发生器底部出来的高温贫液通过吸收器顶部第一级喷射器，混合引射一股蒸发器来的气态制冷剂，混合后通过与吸收器底部的贫液进行换热进一步降温并吸收贫液中混合的气态制冷剂；混合吸收后的半贫液继续通过第二级喷射器混合引射一股蒸发器来的气态制冷剂，混合后通过循环水降温吸收半贫液中的气态制冷剂；吸收气态制冷剂的半贫液进入第三级喷射器，混合引射一股蒸发器来的气态制冷剂，从顶部向下喷射过程中与蒸发器来的其余气态制冷剂进行逆流接触吸收，同时采用循环冷却水盘管降温吸收；（3）吸收气态制冷剂后的富液经富液泵提压后输送至发生器通过热源加热蒸发出高温气态制冷剂，高温气态制冷剂从发生器顶部流出，经冷凝器冷凝成液氨，液氨经过减压后进入蒸发器进行蒸发制冷，蒸发后的气态制冷剂从蒸发器出来进入吸收器进行循环操作。
13.本发明的有益效果在于：本发明提供的一种防结晶梯级减压吸收设备及其吸收式制冷系统和工艺，以解决氨-盐溶液吸收式制冷系统结晶问题，确保制冷装置稳定运行，同时通过利用发生器富液余压进行喷射式多级减压吸收的方式，使气液多级充分混合，提高吸收效率，降低装置能耗，具有工艺流程简单，设备占地小等优点。
附图说明
14.图1是本发明防结晶梯级减压吸收设备及吸收式制冷系统流程示意图。
15.图示：1-吸收器，2-富液泵，3-发生器，4-冷凝器，5-蒸发器，6-减压阀。
具体实施方式
16.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做出一些非本质的改进和调整。
17.如图1所示，本实施例中的防结晶梯级减压吸收设备，为立式吸收器1，该吸收设备包括壳体，壳体内部依次设有三级吸收段，且每级吸收段从上至下依次设有喷射器和盘管，三级吸收段中的三组喷射器均位于壳体的轴线上，每级喷射器的数量至少为一组，也可以是均匀布置的多组，第一级吸收段和第二级吸收段的底端均设有集液斗，集液斗的底端设
有连接下一级喷射器的管道，且管道上设有液位调节阀和回水管，通过液位调节阀控制吸收器1顶部和中段工质液液位，控制吸收过程压力。
18.第一级喷射器利用来自发生器3的高温贫液引射来自蒸发器5的第一股氨气进入第一级吸收段，获得一级吸收液；第二级喷射器利用一级吸收液引射来自蒸发器5的第二股氨气进入第二级吸收段，获得二级吸收液；第三级喷射器利用二级吸收液引射来自蒸发器5的第三股氨气进入第三级吸收段和来自蒸发器5的第四股氨气混合获得富液，富液从壳体底端出口经过富液泵2提压后作为第一级吸收段中盘管内的换热液体为第一级吸收段换热，第二级吸收段的盘管和第三级吸收段的盘管内均流动有同一股循环水，自第三级吸收段的盘管进入，从第二级吸收段的盘管流出，利用发生器3富液余压进行喷射式多级减压吸收的方式，使气液多级充分混合，提高吸收效率，防止结晶，降低装置能耗。
19.如图1所示，本实施例中的吸收式制冷系统，包括发生器3、蒸发器5、冷凝器4和吸收器1，吸收器1为上述防结晶梯级减压吸收设备。
20.发生器3的贫液出口连接至吸收器1的第一级喷射器，发生器3的气态制冷剂出口连接冷凝器4的气态制冷剂进口，冷凝器4的液态制冷剂出口通过减压阀6连接蒸发器5的液态制冷剂进口，蒸发器5的气态制冷剂出口分为四路，分别连接至吸收器1内的三级吸收段中的三组喷射器和第三级吸收段内盘管下方，吸收器1底端的富液出口经过富液泵2连接至第一级吸收段盘管的进口，第一级吸收段盘管的出口连接至发生器3的富液进口。
21.本实施例中的吸收式制冷工艺，包括以下步骤：（1）富液泵2将工质溶液运送至发生器3建立工质循环，当发生器3中工质溶液到达一定液位时，提供热源进入发生器3，蒸发出系统需要的氨气量，准备建立制冷剂循环；（2）连通冷凝器4-吸收器1-蒸发器5-发生器3的制冷剂流程，从发生器3底部出来的高温贫液通过吸收器顶部喷射器1，混合引射一股蒸发器5来的氨气，混合后通过与吸收器1底部的贫液进行换热进一步降温并吸收贫液中混合的氨气；混合吸收后的半贫液继续通过喷射器2混合引射一股蒸发器5来的氨气，混合后通过循环水降温吸收半贫液中的氨气；吸收氨气的半贫液进入喷射器3，混合引射一股蒸发器来的氨气，从顶部向下喷射过程中与蒸发器5来的其余氨气进行逆流接触吸收，同时采用循环冷却水盘管降温吸收。期间，通过液位调节阀控制吸收器顶部和中段工质液液位，控制吸收过程压力。
22.（3）吸收氨气后的富液经富液泵2提压后输送至发生器3通过热源加热蒸发出高温氨气，高温氨气从发生器3顶部流出，经冷凝器4冷凝成液氨，液氨经过减压后进入蒸发器5进行蒸发制冷，蒸发后的氨气从蒸发器5出来进入吸收器1进行循环操作。
23.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，还可以做出若干改进，这些都属于本发明的保护范围。