上下结构布置的高效热水型溴化锂吸收式机组的制作方法

本发明涉及余热供暖、制冷，具体涉及一种上下结构布置的高效热水型溴化锂吸收式机组。

背景技术：

1、工业生产过程往往伴随产生大量的中低温余热，由于温度低而无法被工艺过程继续利用，通常采用水冷或空冷的方式将热量排放到环境中，造成热能的浪费。因此加强余热回收利用是节约能源的主要途径，这涉及到各种高效节能设备、余热回收利用设备和节能技术的应用。以溴化锂吸收式技术为基础的各种溴化锂吸收式热泵、冷水机组，是以热能驱动运行，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，回收利用余热水的热能，实现供暖、制冷的设备。

2、根据驱动热源的不同，一般分为热水型、蒸汽型和直燃型吸收式机组。绝大多数工况下，中低温余热以冷凝水、热媒水、冷却介质的形式存在。其中温度≥90℃的热水可以作为热水型吸收式热泵、冷水机组发生器的驱动热源，25-50℃之间温度较低的热水可以作为热水型吸收式热泵蒸发器的低温热源。

3、现有的热水型吸收式机组由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、溶液换热器、溶液泵、冷剂泵、控制系统及连接各部件的管路、阀所构成。如图1、2所示，其中第一级蒸发器61和第一级吸收器51、第二级蒸发器62和第二级吸收器52、发生器3和冷凝器4均左右布置，第一级蒸发器61在第二级蒸发器62的正上方，通过第一级蒸发器61底部的冷剂盘将二者分隔成为独立的空间；第一级吸收器51在第二级吸收器52的正上方，通过第一级吸收器51底部的溶液盘将二者分隔成为独立的空间；发生器3布置在第一级蒸发器61的正上方，冷凝器4布置在第一级吸收器51的正上方。

4、在实际应用中，机组采用左右布置的结构，导致机组整体结构占地空间大，制造成本高，项目建设投资大，不利于机组水路管道配置和真空管道配置。同时左右布置也使机组内各腔室气流上升高度较小，发生器的溴化锂液滴容易进入冷凝器中，吸收器中的溴化锂液滴也容易进入蒸发器中，造成冷剂水的污染。同时当采用余热水作为驱动热源或供暖低温热源时，余热水的温度随着工况条件不断变化而发生波动，因此余热水温度有时可能偏低。常见的溴化锂吸收式机组只有一个发生器，当余热水作为驱动热水温度较低时，采暖水的升温幅度受到限制，可能造成采暖水出口温度偏低、达不到供水温度要求；同理，冷水的降温幅度受到限制，可能造成冷水出口温度偏高、达不到供水温度要求。因此目前尚缺乏高效的溴化锂吸收式机组，使单台机组换热效率高、占地面积小、使机组综合性能系数提高的应用设备。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种上下结构布置的高效热水型吸收式机组，以解决现有技术中溴化锂吸收式机组的换热效率低及占地面积大的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种上下结构布置的高效热水型溴化锂吸收式机组，机组包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器，其中蒸发器、吸收器和发生器均采用两级换热，冷凝器采用单级换热，其中冷凝器布置在机组的最上部，第一级发生器和第二级发生器左右布置，与冷凝器呈上下布置结构，冷凝器分别和第一级发生器、第二级发生器真空侧相通；第一级吸收器和第二级吸收器并列布置在机组的最下部，二者垂直高度平齐；第一级蒸发器和第一级吸收器上下布置，真空侧相通；第二级蒸发器和第二级吸收器上下布置，真空侧相通；使用上下布置的结构方式，蒸发器位于吸收器上部，冷凝器位于发生器上部的排布方式，使各腔室的换热管排数减少，拉开了两级发生器与两级吸收器之间的距离，节省材料，减少体积。

4、机组主要包括两条独立的溶液循环回路和一条冷剂管路，其中第一级发生器、第一级溶液热交换器、第一级溶液泵、第一级吸收器之间通过管路连接，构成第一级溶液循环回路；第二级发生器、第二级溶液热交换器、第二级溶液泵、第二级吸收器之间通过管路连接，构成第二级溶液循环回路。发生器采用两级换热，可减小传热过程存在的不可逆热损失，同时形成两个独立的溶液循环回路，通过调整两个溶液循环回路溴化锂浓溶液和稀溶液的工作浓度，使两级蒸发器、两级吸收器和两级发生器的热负荷更加均衡，达到更好的换热效果。

5、进一步的，所述两条溶液循环回路中的溶液相互独立，浓度不同。可以更好的适应各自回路中吸收器和发生器水路侧的温度条件以及吸收器和发生器真空侧的工作压力，达到更好的换热效果。

6、进一步的，所述所述冷凝器和第一级发生器之间布有第一级发生-冷凝挡液板，冷凝器和第二级发生器之间布有第二级发生-冷凝挡液板，所述第一级蒸发器和第一级吸收器之间布有第一级蒸发-吸收挡液板，所述第二级蒸发器和第二级吸收器之间布有第二级蒸发-吸收挡液板；其中挡液板可以进行气液分离，防止溶液液滴随蒸汽进入冷凝器或蒸发器中。

7、进一步的，所述第一级发生器和第二级发生器左右布置，通过安装竖向分隔板将二者分隔成为两个独立的空间；所述第一级吸收器和第二级吸收器左右布置，通过安装竖向分隔板将二者分隔成为两个独立的空间；所述第一级蒸发器和第二级蒸发器左右布置，通过安装竖向分隔板将二者分隔成为两个独立的空间。

8、进一步的，所述冷凝器、第一级蒸发器、第二级蒸发器底部均设有冷剂盘；用来贮存未蒸发的或汇集的冷凝水。第一级发生器、第二级发生器、第一级吸收器、第二级吸收器底部均设有溶液盘；用来收集换热管束外部落下的溴化锂溶液。

9、进一步的，所述第一级蒸发器底部的第二级冷剂盘和所述第二级蒸发器底部的第三级冷剂盘连通，构成冷剂水流动通道，增大第一级蒸发器和第二级蒸发器之间的冷剂水通道面积，减小冷剂水流动中的阻力。

10、进一步的，所述冷凝器通过管路与第一级蒸发器连接，所述第二级蒸发器通过管路分别和第一级蒸发器、冷剂泵连接，构成冷剂管路。

11、进一步的，所述第一级发生器、第二级发生器、第一级吸收器、第二级吸收器、第一级蒸发器、第二级蒸发器和冷凝器各自为一个换热腔室，每个换热腔室内安装多排换热管束，每一个换热管束由水平放置的多个换热管组成。

12、进一步的，所述换热管内为水路侧，换热管外为真空侧。

13、进一步的，所述第一级发生器、第二级发生器、第一级吸收器、第二级吸收器、第一级蒸发器和第二级蒸发器的换热管上方均设置有喷淋装置。

14、相对于现有技术，本发明所述的一种高效热水型吸收式热泵冷水机组具有以下优势：

15、本发明通过回收工厂的中低温余热水，减少或替代高品位热能的消耗，从而提高能源综合利用效率；蒸发器、吸收器、发生器均采用两级换热，冷凝器采用单级换热可减小传热过程存在的不可逆热损失，提高机组性能，更有利于机组的结构布置，有利于降低制造成本；同时形成两个独立的溶液循环回路，两个循环回路的溴化锂溶液互不连通，浓度不同，可以更好的适应各自回路中吸收器和发生器水路侧的温度条件以及吸收器和发生器真空侧的工作压力，通过调整两个溶液循环回路溴化锂浓溶液和稀溶液的工作浓度，使两级蒸发器、两级吸收器和两级发生器的热负荷更加均衡，减小机组总换热面积，降低材料成本，提高机组的性能系数；控制冷剂泵和冷剂管路的数量，优化了冷剂水循环系统管道配置，有利于机组水路管道配置和真空管道配置，机组整体结构紧凑，占地空间小。