一种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热泵、冷水机组由蒸发器、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。溴化锂机组是一种利用水在负压下蒸发温度低、溴化锂-水溶液吸收水蒸气温度升高对外释放热量来实现制热和制冷水的设备。

4、在实际应用中，现有的关于溴化锂吸收式机组只能进行单一工况下的热水或冷水供应，因为制冷和制热的原理不同，因此若需要溴化锂吸收式机组能够满足热泵及冷水的功能，需要在设计时进行对应的考虑和设置，少量的一机两用的热泵型溴化锂冷水机组仅能在提供冷水的情况下同时提供低温热水。且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。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，兼顾对于热水及冷水供应的变工况应用设备。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种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变工况应用的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种高效热水型溴化锂吸收式机组，其特征在于，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，机组主要包括两条独立的溶液循环回路和一条冷剂管路构成，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。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。

4、进一步的，所述冷凝器通过管路与第一级蒸发器连接，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。

5、优选的，冷剂泵通过喷淋装置与第一级蒸发器和第二级蒸发器并联。并联的连接方式仅需安装1台冷剂泵，减少机组的运转部件，减小机组电耗，同时提高机组运行的可靠性。

6、进一步的，所述第一级吸收器和第一级蒸发器相互连通，构成第一级冷剂蒸汽流动通道；所述第二级吸收器和第二级蒸发器相互连通，构成第二级冷剂蒸汽流动通道；所述第一级发生器和所述冷凝器相互连通，构成第三级冷剂蒸汽流动通道；所述第二级发生器和所述冷凝器相互连通，构成第四级冷剂蒸汽流动通道。

7、进一步的，所述两条溶液循环回路中的溶液保持相互独立，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。

8、进一步的，各级所述冷剂蒸汽流动通道均保持真空状态，且第一级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第二级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第三级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第四级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等。

9、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，其中每一个换热管束由水平放置的多个换热管组成。

10、进一步的，所述换热管内部为水路侧，换热管外为真空侧。

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、第一级蒸发器和第二级蒸发器的换热管上方均设置有喷淋装置。

12、进一步的，所述机组的驱动热源或者低温热源为余热水，同时可实现变工况调节。

13、相对于现有技术，本发明所述的一种高效热水型溴化锂吸收式机组具有以下优势：

14、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，达到更好的换热效果；可实现变工况调节，既可用于余热水供暖工况条件，也可用于余热水制冷工况条件，兼顾对于热水及冷水供应的变工况应用。

技术特征：

1.一种高效热水型溴化锂吸收式机组，其特征在于，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(4)采用单级换热，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(31)、第一级溶液热交换器(71)、第一级溶液泵(11)、第一级吸收器(51)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(32)、第二级溶液热交换器(72)、第二级溶液泵(12)、第二级吸收器(52)之间通过管路连接，构成第二级溶液循环回路。

2.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述冷凝器(4)通过管路与第一级蒸发器(61)连接，第二级蒸发器(62)通过管路分别和第一级蒸发器(61)、冷剂泵(2)连接，构成冷剂管路。

3.根据权利要求2所述的机组，其特征在于，所述第一级吸收器(51)和第一级蒸发器(61)相互连通，构成第一级冷剂蒸汽流动通道；所述第二级吸收器(52)和第二级蒸发器(62)相互连通，构成第二级冷剂蒸汽流动通道；所述第一级发生器(31)和所述冷凝器(4)相互连通，构成第三级冷剂蒸汽流动通道；所述第二级发生器(32)和所述冷凝器(4)相互连通，构成第四级冷剂蒸汽流动通道。

4.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述两条溶液循环回路中的溶液相互独立，浓度不同。

5.根据权利要求2所述的机组，其特征在于，所述冷剂泵(2)通过喷淋装置与所述第一级蒸发器(61)和第二级蒸发器(62)并联。

6.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，各级所述冷剂蒸汽流动通道均保持真空状态，且第一级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第二级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第三级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等，第四级冷剂蒸汽流动通道内部工作压力相等。

7.根据权利要求2所述的机组，其特征在于，所述第一级发生器(31)、第二级发生器(32)、第一级吸收器(51)、第二级吸收器(52)、第一级蒸发器(61)、第二级蒸发器(62)和冷凝器(4)各自为一个换热腔室，每个换热腔室内安装多排换热管束，其中每一个换热管束由水平放置的多个换热管组成。

8.根据权利要求7所述的机组，其特征在于，所述换热管内部为水路侧，换热管外为真空侧。

9.根据权利要求2所述的机组，其特征在于，所述第一级发生器(31)、第二级发生器(32)、第一级吸收器(51)、第二级吸收器(52)、第一级蒸发器(61)和第二级蒸发器(62)的换热管上方均设置有喷淋装置。

10.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组的驱动热源为余热水。

技术总结本发明提供一种高效热水型溴化锂吸收式机组，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，机组主要包括两条独立的溶液循环回路和一条冷剂管路构成，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。本发明所述的机组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；可实现变工况调节，对余热水温度变化的适应性好；同时可以减小机组电耗及达到更好的换热效果。技术研发人员：张晓兰,杨志敏,贾立志,李栓柱,刘向伟,任通通受保护的技术使用者：中船双瑞（洛阳）特种装备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4