CN101526282B - 热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷水、冷热水机组，包括直燃型高压发生器(7)、蒸发器(22)、吸收器(1)、低压发生器、冷凝器(21)、溶液热交换器、溶液泵和冷剂泵(24)，所述低压发生器包括热水发生器(15)和蒸汽发生器(17)，热水换热管束(18)和蒸汽换热管束(19)设置在同一筒体(20)内，热水换热管束(18)和蒸汽换热管束(19)之间设置有分隔板(16)；溶液热交换器包括高温热交换器(6)、低温热交换器(4)和单效溶液热交换器(5)；溶液泵包括单效溶液泵(23)和双效溶液泵(25)；单效溶液泵(23)和单效溶液热交换器(5)设置在吸收器(1)和热水发生器(15)之间的连接管路上，组成单效溶液循环流程系统。本发明机组能实现单效溶液循环量、双效溶液循环量与加热负荷之间的良好匹配。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种溴化锂吸收式冷水、冷热水机组。属空调设备技术领域。
(二)背景技术
以往的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组如图1所示，该机组由直燃型高压发生器7、蒸发器22、吸收器1、低压发生器27、冷凝器21、高温热交换器6、低温热交换器4、控制系统(图中未示出)及连接各部件的管路、阀所组成。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组只能用直接燃烧燃料产生的热量驱动运行。
以往可同时或分别以热水(如太阳能热水、地热热水、各种生产工艺环节产生的废热水等)热量和直接燃烧燃料产生的热量驱动进行制冷运行、以直接燃烧燃料产生的热量驱动进行制热运行，用于提供空调用冷(热)水的热水直燃二用型溴化锂吸收式冷热水机组如图2所示，该机组的低压发生器37采用热水蒸汽复合型发生器结构，低温热交换器4与低压发生器之间的稀溶液联通管29上设有电动调节阀31，在高发进液管32上设有电磁阀31，使机组能同时或分别利用热水或直接燃烧燃料产生的热量驱动进行制冷运行。但这种机组存在下列不足之处：
1、电动调节阀和电磁阀必须采用高气密性、高可靠性的阀门，给外购件选型带来难度(市场上可选用的阀门要么价格昂贵，要么性能不能满足要求)；
2、机组同时利用热水热量和直接燃烧燃料产生的热量驱动制冷运行时，溶液泵28的运行频率根据直燃高压发生器7的压力自动控制，同时还要对电动调节阀的开度进行调节控制，以减少进入低压发生器的稀溶液量，控制难度大，难以实现溶液循环量分配与加热量互补之间的良好匹配。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种使机组成为能同时或分别利用热水或直接燃烧燃料产生的热量驱动进行制冷运行、利用直接燃烧燃料产生的热量驱动进行供热运行的热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷水、冷热水机组。
本发明的目的在是这样实现的：一种热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷水、冷热水机组，包括直燃型高压发生器、蒸发器、吸收器、低压发生器、冷凝器、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵、及连接各部件的管路和阀，其特征在于：
所述低压发生器包括热水发生器和蒸汽发生器，所述热水发生器的热水换热管束和蒸汽发生器的蒸汽换热管束设置在同一筒体内，热水换热管束和蒸汽换热管束之间设置有分隔板，
所述溶液热交换器包括高温热交换器、低温热交换器和单效溶液热交换器，
所述溶液泵包括单效溶液泵和双效溶液泵，
所述单效溶液泵和单效溶液热交换器设置在吸收器和热水发生器之间的连接管路上，组成单效溶液循环流程系统；所述双效溶液泵、低温热交换器和高温热交换器设置在吸收器、直燃型高压发生器和蒸汽发生器之间的连接管路上，组成双效溶液循环流程系统，这样就形成了单双效复合型溶液循环流程系统，
在直燃型高压发生器的高发出液管与吸收器之间的管路上装有溶液切换阀；在直燃型高压发生器的冷剂蒸汽管与蒸发器之间的管路上装有蒸汽切换阀。
本发明在以往的直燃型溴化锂吸收式冷热水基础上，通过增设单效溶液泵、单效溶液热交换器和热水发生器，组成单效溶液循环系统，使机组成为能同时或分别利用热水或直接燃烧燃料产生的热量驱动进行制冷运行、利用直接燃烧燃料产生的热量驱动进行供热运行的热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组，克服了采用电动调节阀和电磁阀的不足之处。机组同时利用热水热量和直接燃烧燃料产生的热量驱动制冷运行时，易于进行溶液循环量分配与加热量互补之间的匹配控制。机组运行时，充分利用废热水或低廉热水的热能，只有当热水制冷量(供热量)不能满足空调需求时，才启动燃烧器进行补充加热。
(四)附图说明
图1为以往的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组示意图。
图2为以往的热水直燃二用型溴化锂吸收式冷热水机组示意图。
图3为本发明热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷水、冷热水机组的一实施例示意图(冷却水流程采用并联流程)。
图4为本发明热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷水、冷热水机组的另一实施例示意图(冷却水流程采用并联流程)。
图5为本发明用于单独制冷的热水直燃型溴化锂吸收式冷水机组。
图中附图标记：
吸收器1、吸收器进液管2、溶液切换阀3、低温热交换器4、单效溶液热交换器5、高温热交换器6、直燃型高压发生器7、高发出液管8、热水发生器进液管9、热水发生器出液管10、蒸汽发生器出液管11、冷剂蒸汽管12、蒸汽切换阀13、蒸汽发生器进液管14、热水发生器15、分隔板16、蒸汽发生器17、热水换热管束18、蒸汽换热管束19、筒体20、冷凝器21、蒸发器22、单效溶液泵23、冷剂泵24、双效溶液泵25、燃烧器26、低压发生器27、溶液泵28、稀溶液连通管29、低发出液管30、电磁阀31、高发进液管32、电动调节阀33、冷剂蒸汽管34、热水进口35、热水出口36、复合型低压发生器37、中间溶液布液管38、冷剂水出口管39。
(五)具体实施方式
本发明如图3所示机组，该机组是由直燃型高压发生器7、蒸发器22、吸收器1、热水发生器15、蒸汽发生器17、冷凝器21、高温热交换器6、低温热交换器4、单效溶液热交换器5、双效溶液泵25、单效溶液泵23、冷剂泵24、控制系统(图中未示出)及连接各部件的管路、阀所构成的热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组。热水发生器15的热水换热管束18和蒸汽发生器17的蒸汽换热管束19以上下结构方式设置在同一筒体20内(热水发生器和蒸汽发生器均为低压发生器)，两换热管束之间设置有分隔板16；单效溶液热交换器5的稀溶液出液管作为热水发生器进液管9接到热水发生器15顶部；热水发生器出液管10作为单效溶液热交换器的浓溶液进液管接到单效溶液热交换器5的浓溶液进液联箱上；高温热交换器6的中间溶液出液管作为蒸汽发生器进液管14接到蒸汽发生器17顶部；蒸汽发生器出液管11即为低温热交换器4的浓溶液进液管；单效溶液热交换器5和低温热交换器4的浓溶液出液管都接到吸收器进液管2上；在高发出液管8与吸收器1之间的管路上装有溶液切换阀3；在冷剂蒸汽管12与蒸发器22之间的管路上装有蒸汽切换阀13。
机组同时利用热水和燃烧燃料产生的热量制冷运行时，溶液切换阀和蒸汽切换阀关闭，由单效溶液泵从吸收器中输出的稀溶液经单效溶液热交换器换热升温后经热水发生器进液管进入热水发生器并被均匀分布在热水换热管束上，被来自外部装置(或系统)的热水加热浓缩成浓溶液后进入热水发生器底部，然后经热水发生器出液管进入单效溶液热交换器换热降温后经吸收器进液管进入吸收器，形成单效溶液循环流程。由双效溶液泵从吸收器中输出的稀溶液经低温热交换器、高温热交换器换热升温后进入直燃型高压发生器，被燃烧器26燃烧燃料产生的热量加热浓缩成中间溶液，中间溶液经高发出液管进入高温热交换器换热降温后，经蒸汽发生器进液管进入蒸汽发生器并被均匀分布在蒸汽换热管束上，被管内冷剂蒸汽(来自直燃型高压发生器)进一步加热浓缩成浓溶液，然后进入蒸汽发生器底部；进入蒸汽发生器底部的浓溶液经蒸汽发生器出液管进入低温热交换器换热降温后，经吸收器进液管进入吸收器，形成双效溶液循环流程。蒸汽换热管束内的冷剂蒸汽加热管外溶液放热后凝结成冷剂水(又称为高发冷剂水)，然后进入冷凝器；热水换热管束及蒸汽换热管束的管外溶液被加热所产生的蒸汽进入冷凝器换热管束，被冷凝成冷剂水，该冷剂水与高发冷剂水一同进入蒸发器，被喷淋到蒸发器管外进行蒸发制冷，从而实现同时利用热水和直接燃烧燃料产生的热量来制冷。单效溶液泵的运行由机组的控制系统根据热水热量进行变频控制，以控制单效溶液循环量；双效溶液泵的运行由机组的控制系统根据直燃型高压发生器的压力进行变频控制，以控制双效溶液循环量，燃烧器的燃料燃烧量越大，高发压力越高，双效溶液泵的运行频率越高，双效溶液循环量越大，从而实现单效溶液循环量、双效溶液循环量与加热负荷之间的良好匹配，机组按单双效复合溶液循环流程运行。
机组单独利用热水热量制冷运行时，溶液切换阀、蒸汽切换阀关闭，燃烧器和双效溶液泵停转，低温热交换器、高温热交换器、直燃型高压发生器和蒸汽发生器不工作，机组按单效溶液循环流程运行。
机组单独利用燃烧燃料产生的热量制冷运行时，溶液切换阀、蒸汽切换阀关闭，热水发生器换热管内无热水流通，单效溶液泵停转，单效溶液热交换器和热水发生器不工作，机组按双效溶液循环流程运行。
机组供热运行时，溶液切换阀、蒸汽切换阀开启，热水发生器管内无热水流通(外部热源热水直接送入空调系统供热，或送入热交换器换热后提供空调热水)，单效溶液泵停转。
燃烧器的燃料燃烧量由机组的控制系统根据空调负荷所需加热量自动调节控制，当热源热水为废热水或低廉热水时，机组充分利用废热水或低廉热水的热能，只有当热水制冷量(供热量)不能满足空调需求时，才启动燃烧器进行补充加热。
机组的冷却水流程可是并联流程(如图3所示)，也可是串联流程(如图4所示)。
取消图3、图4机组中的溶液切换阀、蒸汽切换阀及其连接管，机组即成为用于单独制冷的热水直燃型溴化锂吸收式冷水机组(如图5所示)。
Claims (3)
1.一种热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组，包括直燃型高压发生器(7)、蒸发器(22)、吸收器(1)、低压发生器、冷凝器(21)、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵(24)、及连接各部件的管路和阀，其特征在于：
所述低压发生器包括热水发生器(15)和蒸汽发生器(17)，所述热水发生器(15)的热水换热管束(18)和蒸汽发生器(17)的蒸汽换热管束(19)设置在同一筒体(20)内，热水换热管束(18)和蒸汽换热管束(19)之间设置有分隔板(16)，
所述溶液热交换器包括高温热交换器(6)、低温热交换器(4)和单效溶液热交换器(5)，
所述溶液泵包括单效溶液泵(23)和双效溶液泵(25)；
所述单效溶液泵(23)和单效溶液热交换器(5)设置在吸收器(1)和热水发生器(15)之间的连接管路上，组成单效溶液循环流程系统；所述双效溶液泵(25)、低温热交换器(4)和高温热交换器(6)设置在吸收器(1)、直燃型高压发生器(7)和蒸汽发生器(17)之间的连接管路上，组成双效溶液循环流程系统，这样就形成了单双效复合型溶液循环流程系统；
在直燃型高压发生器(7)的高发出液管(8)与吸收器(1)之间的管路上装有溶液切换阀(3)；在直燃型高压发生器(7)的冷剂蒸汽管(12)与蒸发器(22)之间的管路上装有蒸汽切换阀(13)。
2.根据权利要求1所述的一种热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于：所述单效溶液热交换器(5)的稀溶液出液管作为热水发生器进液管(9)接到热水发生器(15)顶部；热水发生器(15)的热水发生器出液管(10)作为单效溶液热交换器(5)的浓溶液进液管接到单效溶液热交换器(5)的浓溶液进液联箱上；高温热交换器(6)的中间溶液出液管作为蒸汽发生器进液管(14)接到蒸汽发生器(17)顶部；蒸汽发生器(17)的蒸汽发生器出液管(11)即为低温热交换器(4)的浓溶液进液管；单效溶液热交换器(5)和低温热交换器(4)的浓溶液出液管都接到吸收器进液管(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式冷热水机组，其特征在于：所述热水发生器(15)的热水换热管束(18)和蒸汽发生器(17)的蒸汽换热管束(19)以上下结构方式设置在同一筒体(20)内。
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