一種溴化鋰蒸汽壓縮式空調機的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001]本實用新型涉及一種電力驅動雙蒸氣壓縮系統的多級稀溶液濃縮方法，在制冷過程全部吸收了高溫冷劑水蒸汽凝結排放熱回用于制冷系統，同時部分回用了低溫劑水蒸汽排放熱用于蒸汽壓縮式熱栗運行所需的熱能，熱栗生成新熱能補充了制冷系統所需部分熱能，由此獲得超高能效比的吸收式制冷裝置。
[【背景技術】]
[0002]傳統的吸收式制冷方法已經有近百年的生產歷史，采用基本定型的熱力學過程和設備;在實際使用中，用得最多的是用于空調的溴化鋰吸收式制冷循環和用于制冷、空調的氨吸收式制冷循環。近幾十年由于受“蒙特利爾協議”規定的影響，減少氟碳化物的使用，以及利用余熱作為驅動熱源對減少碳排放具有的意義，吸收式制冷方法得到了較大的推廣和發展，例如公開文獻CN200510060377.7 “多能源驅動的溴化鋰制冷空調機”中提出利用了太陽能、微波和燃油(氣)多種能源，CN101871702A “雙熱源高效吸收式制冷裝置”中提出雙熱源的利用方法，CN103438605A“吸收發生換熱型吸收式制冷循環”提出了太陽能作為熱源的方法，日本專利 “Gas heat pup type air condit1ning device orrefrigerating device，，和 “Heat pup type refrigerating device，，開發了用氣體發動機廢熱作為空調、制冷機熱源的吸收式制冷方法。此種制冷方法多應用于低溫余熱的利用。但這些改進都不能提高吸收式制冷循環本身的能效比。
[0003]最新的GB 29540-2013《溴化鋰吸收式冷水機組能效限定值及能效等級》標準中確定雙效溴化鋰吸收式制機組的⑶P為1.12?1.4，而雙效溴化鋰制冷機的輸入熱源蒸汽為150 °C甚至更高溫度，而氨-水吸收式制機組冷COP僅在0.3?0.4。在提高吸收式制冷裝置能效比方面相關公開的專利文獻:ZL011426144“帶蒸氣壓縮的并聯三效吸收式制冷裝置”中提出降低前一級發生器的溫度達到降低設備的腐蝕同時系統的效率略有提高，CN101520250“高效的兩級吸收式制冷裝置”提出了一種較方便的路線并略提高了效率。近期由于蒸汽機械壓縮熱栗具有能用很小的機械功提升低溫余熱蒸汽的顯熱，變為高溫蒸汽就可回收其潛熱，作為高溫熱源利用，因此在熱能系統中受到重視，在中國專利CN201010198705.0“通過熱栗提取電廠余熱加熱冷凝水系統”；中國專利CN20101063699.5“熱電聯產耦合熱栗實現區域冷熱聯供系統及方法”;中國專利CN200910223748.7 “低溫余熱發電系統乏汽冷凝過程自耦冷源熱栗循環裝置”;中國專利CN201010163688.7 “電廠循環水熱栗耦合熱電聯產的集中供暖系統及方法”都涉及了利用低溫熱源，包括水和蒸汽，通過熱栗機組提高整個熱電聯產的發電供熱系統的能效比；但都沒有涉及到利用蒸汽機械壓縮熱栗應用于制冷、空調循環中的問題，以提高制冷機組本身的能效比問題。
[0004]吸收式制冷方法的能效比低的基本原因是在高壓發生器進行稀溶液濃縮時吸熱生成的制冷劑蒸汽需要吸收大量的汽化熱能，而高溫的制冷劑蒸汽所含的熱量在冷凝過程中釋放出相變熱均被全部排放到系統外，沒有回收利用；同樣低溫的制冷劑蒸汽在進入低壓吸收器中由汽相轉變為液相時所釋放的凝結熱熱量也被排放到制冷系統外，也沒有得到回收利用。在國內外公開的專利文獻均沒有冷劑水蒸汽相變熱回收且用于自身制冷系統的報道。在CN201020188184.6“雙效第二類溴化鋰吸收式熱栗機組”中只是開發了一種供熱的熱栗機組，沒有解決上述循環中排放熱的回用。在CN200820115165.3 “一種冷熱雙向同時利用的單效型第三種吸收式熱栗”，利用了一部分的排放熱用于供熱，可以同時供冷和供熱，COP可達2.2?2.6。但因為并不是重新回用于系統用于減少驅動制冷系統能量輸入，所以不能根本上解決排放熱的回用問題。也沒有解決低能效比的問題，因此制冷和采暖的能效比，仍都很低。
[0005]吸收式制冷、空調循環造價高的重要原因是，傳統上多采用管殼式換熱設備和噴淋傳質方法，傳熱、傳質系數低，換熱面積大，還需要循環栗，反復噴淋吸收溶液和制冷劑，而在中國專利CN200480010361.9“帶外部回路的吸收器和熱交換器以及包括該吸收器或熱交換器的熱栗系統和空調系統”用板式換熱器作為吸收器或冷凝器，以提高換熱效率，包括美國專利US6176101B1“FLAT-PLATE ABSORBERS AND EVAPORATORS FOR ABSORPT1NCOOLERS”則將冷凝器和吸收器組裝在一個板式換熱器中，這種設備為回收冷凝熱提供了可能，但該專利沒有為解決吸收式制冷方法的能效比提高和降低系統造價提出解決方案。ZL201510465086X“一種多效板式升膜逆流蒸發裝置和方法”提出了板式多效裝置在汽液相變過程應用方式，公開其中高效節能的特征及應用方法，但仍未見用于吸收式制冷系統。
[0006]吸收式制冷均以熱源作為驅動能量，啟動和運行制冷系統工作，消耗的是熱能，輸出的是冷量，在沒有熱源的地區顯然不能使用該類裝置，適用范圍受到限制，目前還沒有一種全電力輸入去滿足驅動和正常工作的溴化鋰制冷系統，同時還要滿足高的能效比的方法和裝置。
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【發明內容】
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[0007]本實用新型的目的在于通過回收排放的劑水蒸汽潛熱得以大幅度提高制冷機的能效比，通過全部回收冷劑水在高溫蒸發凝結時的排放熱回用于制冷系統，部分回收冷劑水的低溫蒸發排放熱并通過電力驅動的蒸氣壓縮式熱栗生成補充熱能提供給制冷系統，因而獲得極高的能效比。為了擴大吸收式制冷機的應用領域本實用新型提出的方法可滿足在無熱源供應的場合也可以運行的吸收式制冷機。為了實現上述目的，內容包括:
[0008]溶液換熱器H5，冷側進口通過管道連接低壓吸收器DX，冷側出口通過管道連接至第三內耦合相變換熱器H3的冷側進口，熱側進口通過管道連接第一閃蒸分離罐SI下部濃溶液出口，熱側出口與吸收器DX進口連接，
[0009]第一板式內耦合相變換熱器Hl，冷側進口與第二閃蒸分離罐S2下部溶液管道連接，連接管路串聯溶液循環栗E2，冷側出口通過管道連接第一閃蒸分離罐SI，熱側進口通過蒸汽混合罐HO連接機械蒸汽壓縮機Ml的壓縮蒸氣出口，
[0010]第二板式內耦合相變換熱H2，熱側進口通過管道與第一閃蒸分離罐SI的上部二次蒸汽出口連接，熱側出口與第一冷劑水冷卻器H6的熱側進口連接，冷側進口與第三閃蒸分離罐S3下部溶液管道連接，連接管路串聯溶液循環栗E3，冷側出口通過管道連接第二閃蒸分尚耀S2，
[0011]第三板式內耦合相變換熱器H3，熱側進口通過管道與第二閃蒸分離罐S2的上部二次蒸汽出口連接，熱側出口與第二冷劑水冷卻器H7的熱側進口連接，冷側進口與溶液換熱器H5的稀溶液出口管道連接，冷側出口通過管道連接第三閃蒸分離罐S3，
[0012]第四板式內耦合相變換熱器H4，熱側進口通過管道與第三閃蒸分離罐S3的上部二次蒸汽出口連接，熱側出口與第三冷劑水冷卻器H8的熱側進口連接，冷側進口與第一內耦合相變換熱器Hl的熱側下部蒸汽冷凝水出口管道連接，管道中串聯冷凝水循環栗El，冷側出口通過管道連接第四閃蒸分離罐S4，
[0013]第四閃蒸分離罐S4上部出口與蒸汽機械壓縮機Ml的進口連接，中部有兩個進口，其一與第四板式內耦合相變換熱器H4的冷側出口連接，另一與相變蓄能器HSM的上蒸汽出口連接，下部出口與第四板式內耦合相變換熱器H4的冷側進口連接。
[0014]機械蒸汽壓縮栗Ml，具有進口和出口，其進口與閃蒸分離器S4的汽相出口通過管道連接，出口與第一板式內耦合相變換熱器Hl的熱側進口通過管道連接，
[0015]三臺冷劑水冷卻器(H6、