一种基于余热回收的节能制冷系统的制作方法

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1.本发明属于尾气、余热制冷机组技术领域，尤其是涉及一种基于余热回收的节能制冷系统。


背景技术：

2.尾气、余热制冷机组是一种新型的节能、环保制冷设备，尾气、余热为驱动源通过氨水吸收制冷方式来实现制冷。通过氨水吸收制冷机组热冷转换，废气热量重新得到有效的利用，大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热(热泵)的双重目的。整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机结构简单、安全可靠、安装方便。在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。目前，吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发展，各国对吸收式技术的开发研究主要集中在联合循环、余热利用、吸收式热泵、吸收和发生过程的机理研究、换热结构和换热表面、界面活性剂及缓蚀剂、机组优化设计及经济性分析、系统的特性仿真等方面。吸收式制冷已经成为制冷技术的主要发展方向之一，有着非常广阔的前景。
3.与其它形式的制冷机相比较，氨水吸收式制冷机采用蒸气或热水作为热源，有利于废热的综合利用，特别适合于化工、冶金和轻工业中的制冷设备；以氨作为制冷剂，能制取0℃以下的低温；整个装置除泵外均为塔、罐等热交换设备，结构简单，便于加工制造；振动、噪音较小，可露天安装，从而降低了建筑费用；负荷在30～100％范围内调节时，装置的经济性没有明显变化；维修简单、操作方便、易于管理；氨价格低廉，来源充足；对大气臭氧层无破坏作用；对铜及铜合金(磷青铜除外)有腐蚀作用；钢材及冷却水消耗量大热力系数较低；由于氨、水的沸点比较接近，为提高氨气浓度，系统中必须增设精馏和分凝设备。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用内燃机的尾气或燃气轮机尾气来驱动发生器的氨水制冷机系统。
5.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于余热回收的节能制冷系统，包括发生器、电动三通阀、分离器、冷凝器、氨液罐、蒸发器、过冷器、吸收器、浓溶液罐、溶液换热器、冷风机、循环泵和水箱，所述电动三通阀的出口端与发生器的热气入口端连接，所述发生器的溶液入口端、溶液出口端分别与分离器的气体入口端、溶液换热器的出口端连接，所述分离器的液体出口端与溶液换热器的入口端连接，所述分离器的气体出口端与冷凝器的气体入口端连接，所述冷凝器的液体出口端与氨液罐的入口端连接，所述氨液罐的出口端与蒸发器的气体入口端连接，所述蒸发器的气体出口端与过冷器的入口端连接，所述过冷器的出口端与吸收器的气体入口端连接，所述吸收器的液体入口
端、出口端分别与浓溶液罐的出口端、入口端连接，所述吸收器的气体出口端与冷凝器气体入口端连接，所述吸收器的冷水入口端通过管路连接至海水泵，所述浓溶液罐通过溶液泵与分离器的液体入口端连接，所述冷风机、循环泵和水箱通过管路连接，所述蒸发器的循环水入口端和出口端分别连接至水箱、冷风机。
6.作为优选，所述水箱选用膨胀水箱。
7.作为优选，所述分离器上设置有安全阀，所述安全阀上安装有高压表。
8.作为优选，所述冷风机与蒸发器之间的管路上设置有第一放气阀，所述冷风机与循环泵之间的管路上设置有放液阀。
9.作为优选，所述海水泵的入口端设置有海水过滤器。
10.作为优选，所述浓溶液罐与分离器之间的管路上设置有单向阀和截止阀。
11.作为优选，所述浓溶液罐上设置有液位计和第二放气阀。
12.作为优选，所述溶液泵与浓溶液罐之间的管路上设置有截止阀。
13.与现有技术比，本发明的有益之处是：传统保鲜技术的基础上，应用了制冷技术，发展为微冻并微冰保鲜技术，达到了保留散冰保鲜的特点又提高鲜度的目的，并且节约成本，延长保鲜期，增强渔船深远海续航生产能力，设备投资不大，可操作性简便，渔民易于掌握应用，设备的保修服务也有保障，十分适用于大马力群众渔船生产。
附图说明：
14.下面结合附图对本发明进一步说明。
15.图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式：
16.下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述：
17.如图1所示的一种基于余热回收的节能制冷系统，包括发生器1、电动三通阀2、分离器3、冷凝器4、氨液罐5、蒸发器6、过冷器7、吸收器8、浓溶液罐9、溶液换热器10、冷风机11、循环泵12和水箱13，所述电动三通阀2的出口端与发生器的热气入口端连接，所述发生器1的溶液入口端、溶液出口端分别与分离器3的气体入口端、溶液换热器10的出口端连接，所述分离器3的液体出口端与溶液换热器10的入口端连接，所述分离器3的气体出口端与冷凝器4的气体入口端连接，所述冷凝器4的液体出口端与氨液罐5的入口端连接，所述氨液罐5的出口端与蒸发器6的气体入口端连接，所述蒸发器6的气体出口端与过冷器7的入口端连接，所述过冷器7的出口端与吸收器8的气体入口端连接，所述吸收器8的液体入口端、出口端分别与浓溶液罐9的出口端、入口端连接，所述吸收器8的气体出口端与冷凝器4气体入口端连接，所述吸收器8的冷水入口端通过管路连接至海水泵81，所述海水泵81的入口端设置有海水过滤器82，所述浓溶液罐9通过溶液泵16与分离器3的液体入口端连接，所述冷风机11、循环泵12和水箱13通过管路连接，所述蒸发器6的循环水入口端和出口端分别连接至水箱13、冷风机11。
18.所述水箱13选用膨胀水箱，膨胀水箱在供热系统中容纳系统水的膨胀量，同时还起到定压作用和为系统补水的作用。
19.所述分离器3上设置有安全阀31，安全阀31安全阀是启闭件受外力作用下处于常
闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。所述安全阀31上安装有高压表32，高压表32用于用来监控系统的运行情况。
20.所述冷风机11与蒸发器6之间的管路上设置有第一放气阀61，第一放气阀61用于排放管道内的气体，所述冷风机11与循环泵12之间的管路上设置有放液阀62，放液阀62用于排放管道内的液体。
21.所述浓溶液罐9与分离器3之间的管路上设置有单向阀91和截止阀92，单向阀91的方向为溶液泵16流向分离器3。
22.所述浓溶液罐9上设置有液位计93和第二放气阀94，液位计93用于观察浓溶液罐9内的液面高度，第二放气阀94用于排放浓溶液罐9中的气体。
23.为了便于进行开关控制，所述溶液泵16与浓溶液罐9之间的管路上设置有截止阀95。
24.首先将余热通过电动三通阀引入到发生器中，发生器中存有浓氨水，余热对发生器中的浓氨水进行加热，浓氨水受热后被气化变成氨气，氨气随后进入到分离器中，分离器将氨气中的水分过滤掉，经过过滤后的氨气进入到冷凝器中。
25.冷凝器的作用是将气态的氨气进行冷凝，氨气经过冷凝以后形成液态氨，液态氨进入到氨液罐中，然后从氨液罐中进入到蒸发器中，蒸发器的作用是将液态氨转化成气态氨，这个过程中蒸发器会吸热，从而起到降温的作用。
26.在蒸发器上设置有回路，这个回路上设置有循环泵和冷风机以及膨胀水箱，通过循环泵将蒸发形成的气态氨吸收循环到蒸发器中，并从蒸发器中输送到过冷器中，过冷器的作用是将气态氨变成液态氨，其中液态氨中还会含有气态氨，这时液态氨就会输送到氨液罐中，含有的气态氨会通过吸收器中并被输送到冷凝器中进行冷凝。
27.过冷器是蒸发器出口的低温氨蒸汽和液氨罐中输送来的液氨换热的换热器，目的就是降低液氨温度，提高液氨的制冷量，提高机组的制冷效果。冷氨气被加热，液氨被冷却，经过过冷器后，液氨温度降低20度到30度左右，制冷量能提高10％左右。
28.吸收器是稀溶液和从过冷器过来的氨气混合吸收的换热器，吸收热被冷却水及时带走，促进了吸收的持续进行。
29.溶液换热器是发生器来的热的稀溶液和从吸收器来的冷的浓溶液换热的换热器，稀溶液被冷却，浓溶液被加热，这样可以大大提高机组的制冷效果。因为稀溶液降温后可以很好的去吸收氨气，浓溶液被加热后可以很好的去发生器被加热。这样属于内部的余热回收，降低了吸收器的冷却负荷，也节约了发生器的加热负荷。
30.浓溶液罐是暂时储存吸收器浓氨水的地方，起到调节液位和存储的功能，里面的氨水在溶液泵的作用下，被送到溶液换热器被加热。
31.氨水吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。浓氨水溶液在发生器中被加热，分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态，再进入吸收器中；另外，从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加
压，经换热器吸热升温后，重新进入发生器，如此循环制冷。
32.尾气余热制冷机组采用氨水溶液作为工作介质，其工作循环是由发生、分离、冷凝、节流、蒸发、吸收六个过程组成(附流程示意图)。
33.制冷剂循环：由尾气为发生器加热，产生出的气液混合物经分离器分离后，分离出高浓度的制冷剂蒸气。经冷凝器凝结成液体进入贮液罐。制冷剂液体通过浮球阀节流降压后进入蒸发器蒸发。蒸发后的制冷剂气体进入吸收器，被稀溶液吸收后成为浓溶液，再由溶液泵将浓溶液经溶液换热器与来自发生器的稀溶液换热后送入发生器再次加热，周而复始形成制冷循环。
34.溶液循环：经分离器分离出来的稀溶液进入溶液换热器与浓溶液换热后，经浮球阀自动调节进入吸收器，并吸收制冷剂后成为浓溶液，再由溶液泵送入发生器加热。发生器受热后浓溶液产生出的气液混合物进入分离器分离后，分离出稀溶液，周而复始形成溶液循环。
35.需要强调的是：对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。