CN101793442A - 变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 - Google Patents
变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101793442A CN101793442A CN201010131882A CN201010131882A CN101793442A CN 101793442 A CN101793442 A CN 101793442A CN 201010131882 A CN201010131882 A CN 201010131882A CN 201010131882 A CN201010131882 A CN 201010131882A CN 101793442 A CN101793442 A CN 101793442A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- low
- control valve
- temperature
- temp reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims description 50
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 157
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 95
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 90
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 45
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 11
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000013332 literature search Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
一种制冷空调技术领域的变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统，高温反应器和辅助反应器相连，辅助反应器和冷凝器相连，冷凝器和蒸发器相连，蒸发器的左出口和第一低温反应器相连，第一低温反应器和高温反应器相连，蒸发器的右出口和第二低温反应器相连，第二低温反应器和中温反应器相连，中温反应器和冷凝器的相连，化学吸附剂填装于反应器内，反应器内设有加热及冷却盘管，本发明采用二级变压加热解吸过程，显著降低固体吸附制冷系统的驱动热源温度，有效扩大低品位余热的利用温度范围，在每次循环过程中采用热量的多效回收利用技术和双重吸附制冷技术，单次循环可以实现四次制冷量输出，提高固体吸附制冷循环系统的工作性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种制冷空调技术领域的系统，尤其涉及的是一种变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统。
背景技术
先进的节能环保型绿色制冷技术在国内外得到了广泛发展，新型节能减排技术作为减缓能源消耗的重要手段，已得到人们越来越多的重视。在节能范畴中，制冷空调领域的节能无疑是最受重视的部分之一，固体吸附式制冷技术作为一种可有效利用太阳能和低品位余热的绿色制冷技术，可以利用大量因得不到合理利用而被排放的低品位余热(如废热、工业余热等)，避免了能源的极大浪费，从而成为国内外制冷空调节能技术领域关注的热点。
固体吸附式制冷循环系统根据吸附作用力的不同分为物理吸附和热化学吸附。相对物理吸附而言，化学吸附具有单位质量吸附剂吸附量大的优点；另一方面，对于传统的基本型热化学吸附制冷循环和热化学再吸附制冷循环，其制冷过程均是间歇的，在循环过程，输入一次高温解吸热，只能输出一次制冷量(蒸发相变潜热制冷或解吸热制冷)，能源利用效率较低。因此，这种热量输入和制冷量输出的方式在一定程度上限制了吸附、再吸附制冷循环系统对低品位余热的回收利用效率。如何降低驱动热源温度、拓宽热化学吸附制冷的适用热源温度范围，是高效热化学吸附制冷发展的重要方向。
经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利公开号：CN101319829，名称：双效双重吸附式制冷循环系统，即是通过采用双重吸附制冷技术和双效热量回收技术来提高制冷系统的工作性能，但未涉及可降低驱动热源温度的变压解吸循环技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统。本发明采用二级变压加热解吸过程，可显著降低固体吸附制冷系统的驱动热源温度，从而可有效扩大低品位余热的利用温度范围，在每次循环过程中采用热量的多效回收利用技术和双重吸附制冷技术，单次循环可以实现四次制冷量输出，可显著提高固体吸附制冷循环系统的工作性能。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：高温反应器、高温反应器加热及冷却盘管、高温反应化学吸附剂、高温调节阀、冷凝器、冷凝器换热盘管、中温反应器、中温反应器加热及冷却盘管、中温调节阀、中温反应化学吸附剂、第一再吸附调节阀、第二再吸附调节阀、第一低温反应器、第一低温反应器加热及冷却盘管、第二低温反应器、第二低温反应器加热及冷却盘管、低温反应化学吸附剂、第一低温调节阀、第二低温调节阀、节流阀、蒸发器、蒸发器换热盘管、辅助反应器、辅助调节阀、辅助反应器加热及冷却盘管和辅助反应化学吸附剂，其中：高温反应器的出口和高温调节阀的进口相连，高温调节阀的出口和辅助反应器的进口相连，辅助反应器的出口和辅助调节阀的进口相连，辅助调节阀的出口和冷凝器的进口相连，冷凝器的出口和节流阀的进口相连，节流阀的出口和蒸发器的进口相连，蒸发器的左出口和第一低温调节阀的进口相连，第一低温调节阀的出口和第一低温反应器进口相连，第一低温反应器的出口和第一再吸附调节阀的进口相连，第一再吸附调节阀的出口和高温反应器的进口相连，蒸发器的右出口和第二低温调节阀的进口相连，第二低温调节阀的出口和第二低温反应器的进口相连，第二低温反应器的出口和第二再吸附调节阀的进口相连，第二再吸附调节阀的出口和中温反应器的进口相连，中温反应器的出口和中温调节阀的进口相连，中温调节阀的出口和冷凝器的进口相连，高温反应化学吸附剂填装于高温反应器内，高温反应器内设有高温反应器加热及冷却盘管，辅助反应化学吸附剂填装于辅助反应器内，辅助反应器内设有辅助反应器加热及冷却盘管，冷凝器内设有冷凝器换热盘管，蒸发器内设有蒸发器换热盘管，中温反应化学吸附剂填装于中温反应器内，中温反应器内设有中温反应器加热及冷却盘管，低温反应化学吸附剂填装于第一低温反应器和第二低温反应器内，第一低温反应器内设有第一低温反应器加热及冷却盘管，第二低温反应器内设有第二低温反应器加热及冷却盘管。
所述的系统中制冷剂的循环是单向的，制冷剂依次经过高温反应器、辅助反应器、冷凝器、蒸发器、第一低温反应器，再回到高温反应器，形成第一个环状的流动循环回路；制冷剂依次经过中温反应器、冷凝器、蒸发器、第二低温反应器、再回到中温反应器，形成第二个环状的流动循环回路。
在相同的工作压力下，所述的高温反应化学吸附剂的工作温度高于辅助反应化学吸附剂的工作温度。
在相同的工作压力下，所述的高温反应化学吸附剂的工作温度高于中温反应化学吸附剂的工作温度。
在相同的工作压力下，所述的中温反应化学吸附剂的工作温度高于辅助反应化学吸附剂的工作温度。
所述系统只需由外界热源输入一次高温解吸热，可以获得四次冷量的输出，即第一低温反应器和蒸发器之间的吸附制冷过程、高温反应器和第一低温反应器之间的再吸附制冷过程、第二低温反应器和蒸发器之间的吸附制冷过程、中温反应器和第二低温反应器之间的再吸附制冷过程。
本发明的工作流程主要包括两个阶段：
第一阶段主要包括：高温反应器内高温反应化学吸附剂在加热解吸阶段的变压解吸过程和辅助反应器内辅助反应化学吸附剂的冷却吸附过程；第一低温反应器内低温反应化学吸附剂的冷却吸附过程；高温反应器和第一低温反应器之间的再吸附制冷过程。
第二阶段主要包括：中温反应器内中温反应化学吸附剂的加热解吸过程；第二低温反应器内低温反应化学吸附剂的冷却吸附过程；中温反应器与第二低温反应器之间的再吸附制冷过程；辅助反应器内辅助反应化学吸附剂的加热解吸过程；冷凝器内制冷剂的冷凝和节流过程。
本发明是将传统吸附制冷循环系统的解吸技术进行了改进，由原来高温反应吸附剂向冷凝器直接加热解吸改进为先向辅助反应器解吸，然后辅助反应器再向冷凝器加热解吸的二级变压解吸过程，其原理是利用不同反应温区化学吸附剂的单变量特性，使得吸附剂在变压过程中完成降温解吸来达到降低驱动热源温度的目的。本发明的回热过程采用基于温度和热量梯度匹配的多效回热过程，高温反应化学吸附剂在每次循环过程中的解吸热由外界高温热源提供，高温反应器与中温反应器之间采用内部回热技术，中温反应器内的中温反应化学吸附剂的解吸热由高温反应化学吸附剂的吸附热提供，中温反应器与辅助反应器之间采用内部回热技术，辅助反应器内的辅助反应化学吸附剂的解吸热由中温反应化学吸附剂的吸附热提供。实现了低热源驱动、单次循环多次制冷过程的二级多效双重热化学吸附制冷。
本发明相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明由于采用变压解吸技术，相对传统热化学吸附制冷循环系统，在相同的冷却温度下，本发明可显著降低热化学吸附制冷循环系统的驱动热源温度，从而扩大了余热的利用温度范围；
(2)本发明由于采用热量多效利用技术，整个系统只需外界高温热源提供一次热量，就能实现四次冷量输出，其中辅助反应化学吸附剂消耗的解吸热由中温反应化学吸附剂释放的吸附热提供，而中温反应化学吸附剂消耗的解吸热由高温反应化学吸附剂释放的吸附热提供；
(3)本发明可以实现连续制冷过程，第一阶段制冷过程为第一低温反应器与蒸发器之间发生制冷剂相变潜热制冷以及中温反应器与第二低温反应器之间发生再吸附制冷，第二阶段制冷过程为第一低温反应器和高温反应器之间的再吸附制冷以及第二低温反应器和蒸发器之间发生的制冷剂相变潜热制冷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中温反应器与辅助反应器之间的化学反应热回收示意图；
图3是本发明和传统技术的解吸循环图的比较。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括：高温反应器1、高温反应器加热及冷却盘管2、高温反应化学吸附剂3、高温调节阀4、辅助反应器5、辅助反应器加热及冷却盘管6、辅助反应化学吸附剂7、中温调节阀8、中温反应器9、中温反应器加热及冷却盘管10、中温反应化学吸附剂11、第二再吸附调节阀12、第二低温反应器13、第二低温反应器的加热及冷却盘管14、低温反应化学吸附剂15、第二低温调节阀16、蒸发器换热盘管17、蒸发器18、第一低温调节阀19、第一低温反应器20、第一低温反应器的加热及冷却盘管21、第一再吸附调节阀22、辅助调节阀23、冷凝器换热盘管24、冷凝器25和节流阀26，其中：高温反应器1的出口和高温调节阀4的进口相连，高温调节阀4的出口和辅助反应器5的进口相连，辅助反应器5的出口和辅助调节阀23的进口相连，辅助调节阀23的出口和冷凝器25的进口相连，冷凝器25的出口和节流阀26的进口相连，节流阀26的出口和蒸发器18的进口相连，蒸发器18的左出口和第一低温调节阀19的进口相连，第一低温调节阀19的出口和第一低温反应器20的进口相连，第一低温反应器20的出口和第一再吸附调节阀22的进口相连，第一再吸附调节阀22的出口和高温反应器1的进口相连，蒸发器18的右出口和第二低温调节阀16的进口相连，第二低温调节阀16的出口和第二低温反应器13的进口相连，第二低温反应器13的出口和第二再附调节阀12进口连接，第二再吸附调节阀12出口与中温反应器9进口连接，中温反应器9的出口和中温调节阀8的进口相连，中温调节阀8的出口和冷凝器25的右进口相连，高温反应器1中设有高温反应器加热及冷却盘管2，辅助反应器5中设有辅助反应器加热及冷却盘管6，中温反应器9中设有中温反应器加热及冷却盘管10，第二低温反应器13中设有第二低温反应器的加热及冷却盘管14，第一低温反应器20中设有第一低温反应器的加热及冷却盘管21，冷凝器25中设有冷凝器换热盘管24，蒸发器18中设有蒸发器换热盘管17，高温反应化学吸附剂3填装于高温反应器1内，辅助反应化学吸附剂7填装于辅助反应器5内，中温反应化学吸附剂11填装于中温反应器9内，低温反应化学吸附剂15填装于第一低温反应器20和第二低温反应器13内。
在相同的工作压力下，所述的高温反应化学吸附剂3的工作温度高于辅助反应化学吸附剂7的工作温度。
在相同的工作压力下，所述的高温反应化学吸附剂3的工作温度高于中温反应化学吸附剂11的工作温度。
在相同的工作压力下，所述的中温反应化学吸附剂11的工作温度高于辅助反应化学吸附剂7的工作温度。
所述的高温反应化学吸附剂3在加热解吸过程中，解吸反应消耗的解吸热由外界高温热源提供；所述的中温反应化学吸附剂11在加热解吸过程中，解吸反应消耗的解吸热通过回收高温反应吸附剂3释放的吸附热提供；所述的辅助反应化学吸附剂7在加热解吸过程中，解吸反应消耗的解吸热通过回收中温反应吸附剂11释放的吸附热提供，外界高温热源的利用和两次内部化学反应热回收利用构成了本系统的热量多效利用过程。
所述的高温反应器1内高温反应化学吸附剂3的加热解吸过程为二级变压解吸，其解吸过程由高温反应化学吸附剂3向辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的变压解吸过程和辅助反应化学吸附剂7向冷凝器25的加热解吸过程组成。
在循环过程中，由外界高温热源输入一次解吸热量，单次循环就可以实现四次制冷量输出，其制冷量包括吸附制冷量和再吸附制冷量。
本系统的制冷过程为双重吸附制冷过程，第一阶段为第一低温反应器20与蒸发器18之间的吸附制冷过程和高温反应器1与第一低温反应器20之间的再吸附制冷过程；第二阶段为第二低温反应器13与蒸发器18之间的吸附制冷过程和中温反应器9与第二低温反应器13之间的再吸附制冷过程.
本系统中，制冷剂的流动有两个循环环路：在第一个循环过程中，制冷剂依次经过高温反应器1、辅助反应器5、冷凝器25、蒸发器18、第一低温反应器20，再回到高温反应器1，形成第一个环状的流动循环回路；在第二个循环过程中，制冷剂依次经过中温反应器9，冷凝器25，蒸发器18，第二低温反应器13，再回到中温反应器9，形成第二个环状的流动循环回路。
本实施例工作过程为：
在制冷剂的第一个循环环路中，工作过程为：
(1)高温反应器1内高温反应化学吸附剂3在加热解吸阶段的变压解吸过程和辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的冷却吸附过程。在高温反应化学吸附剂3的加热解吸过程中，关闭再吸附调节阀22，通过高温反应器加热盘管2对高温反应化学吸附剂3进行加热解吸，开启高温反应器1与辅助反应器5之间的高温调节阀4，从高温反应器1内高温反应化学吸附剂3解吸出来的制冷剂蒸汽流经高温调节阀4进入辅助反应器5并与填充其内部的辅助反应化学吸附剂7发生吸附反应，利用辅助反应化学吸附剂7的吸附作用完成高温反应器1内高温反应化学吸附剂3的变压解吸过程；同时，通过辅助反应器加热及冷却盘管6对辅助反应化学吸附剂7进行冷却，辅助反应器加热及冷却盘管6把辅助反应化学吸附剂7与制冷剂发生化学反应过程中释放的吸附热带走，完成辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的冷却吸附过程。
(2)辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的加热解吸过程，此过程也为中温反应器9与辅助反应器5之间的内部化学反应热回收过程。在辅助反应化学吸附剂7的加热解吸过程中，关闭高温调节阀4、中温调节阀8及节流阀26，通过辅助反应器加热及冷却盘管6对辅助反应化学吸附剂7进行加热解吸，开启辅助反应器5与冷凝器25之间的辅助调节阀23，从辅助反应器5内解吸出来的制冷剂蒸汽流经辅助调节阀23进入冷凝器25，完成辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的加热解吸过程。
(3)制冷剂的冷凝和节流过程。从辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7解吸出的制冷剂蒸汽进入冷凝器25并与冷凝器换热盘管24进行换热，放出热量凝结成液态制冷剂，然后流经节流阀26节流形成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器18，完成制冷剂的凝结及节流过程。
(4)第一低温反应器20内低温反应化学吸附剂20的吸附制冷过程。在冷却吸附制冷过程中，关闭再吸附调节阀22，通过第一低温反应器的加热及冷却盘管21对第一低温反应器20内低温反应化学吸附剂20进行冷却，当低温反应化学吸附剂20的温度降低到吸附温度后，打开蒸发器18与第一低温反应器20之间的第一低温调节阀19，低温反应化学吸附剂20开始对蒸发器18中的制冷剂进行吸附，蒸发器18中的低温低压液态制冷剂在低温反应化学吸附剂20的吸附作用下发生相变，向蒸发器换热盘管17的传热流体吸收热量，产生吸附制冷效果，实现系统的第一次冷量输出。
(5)第一低温反应器20内低温反应化学吸附剂20与高温反应器1内高温反应化学吸附剂3之间的再吸附制冷过程。在再吸附过程中，关闭高温调节阀4和第一低温调节阀19，利用高温反应器冷却盘管2对高温反应器1中的高温反应化学吸附剂3进行冷却使其温度降低，当高温反应化学吸附剂3的温度下降到吸附温度后，开启高温反应器1与第一低温反应器20之间的再吸附调节阀22，此时，高温反应器1内高温反应化学吸附剂3发生高温下的吸附反应，第一低温反应器20内低温反应化学吸附剂20发生低温下的解吸反应，低温反应化学吸附剂20在解吸阶段向第一低温反应器的加热及冷却盘管21中的传热流体吸收热量，产生再吸附制冷效果，实现系统的第二次冷量输出。
在上述过程(5)中，高温反应器1内高温反应化学吸附剂3释放的吸附热通过高温反应器冷却盘管2中的传热流体进行回收利用，为填充于中温反应器9内中温反应化学吸附剂11提供解吸热，实现高温反应器1与中温反应器9之间的化学反应热回收过程，为本系统第一次热量回收过程。
在制冷剂的第二个循环环路中，工作过程为：
(1)中温反应器9内中温反应化学吸附剂11的加热解吸过程，此过程也为高温反应器1与中温反应器9之间的内部化学反应热回收过程。在化学反应热回收阶段，高温调节阀4、辅助调节阀23及第二再吸附调节阀12均关闭，回收高温反应器1内高温反应化学吸附剂3在再吸附过程中产生的吸附热，通过中温反应器加热及冷却盘管10对中温反应器9内中温反应化学吸附剂11进行加热解吸，当中温反应化学吸附剂11的温度上升到解吸温度后，开启中温反应器9与冷凝器25之间的中温调节阀8，制冷剂从中温反应器9内中温反应化学吸附剂11解吸出来，完成中温反应器9的加热解吸过程，亦完成本系统的第一次热量回收过程。
(2)制冷剂的冷凝和节流过程。从中温反应器9内中温反应化学吸附剂11解吸出来的制冷剂蒸汽进入冷凝器25并与冷凝器换热盘管24进行换热，放出热量凝结成液态制冷剂，然后流经节流阀26节流形成低温低压的液态制冷剂进入蒸发器18，完成制冷剂的凝结及节流过程。
(3)第二低温反应器13内低温反应化学吸附剂15的吸附制冷过程。在冷却吸附过程中，关闭第二再吸附调节阀12，通过第二低温反应器的加热及冷却盘管14对第二低温反应器13内低温反应化学吸附剂15进行冷却，当低温反应化学吸附剂15的温度降低到吸附温度后，打开蒸发器18与第二低温反应器13之间的第二低温调节阀16，低温反应化学吸附剂15开始对蒸发器18中的制冷剂进行吸附，蒸发器18中的低温低压液态制冷剂在低温反应化学吸附剂15的吸附作用下发生相变，向蒸发器换热盘管17的传热流体吸收热量，产生吸附制冷效果，实现本系统的第三次冷量输出。
(4)第二低温反应器13内低温反应化学吸附剂15与中温反应器9内中温反应化学吸附剂11之间的再吸附制冷过程。在再吸附过程中，关闭中温调节阀8和第二低温调节阀16，利用中温反应器加热及冷却盘管10对中温反应器9中的中温反应化学吸附剂11进行冷却使其温度降低，当中温反应化学吸附剂11的温度下降到吸附温度后，开启中温反应器9与第二低温反应器13之间的第二再吸附调节阀12，此时，中温反应器9内中温反应化学吸附剂11发生中温下的吸附反应，第二低温反应器13内低温反应化学吸附剂15发生低温下的解吸反应，低温反应化学吸附剂15在解吸阶段向第二低温反应器的加热及冷却盘管14中的传热流体吸收热量，产生再吸附制冷效果，实现系统的第四次冷量输出。
在上述过程(4)中，中温反应器9内中温反应化学吸附剂11释放的吸附热通过中温反应器加热及冷却盘管10中的传热流体进行回收利用，为填充于辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7提供解吸热，实现中温反应器9与辅助反应器5之间的化学反应热回收过程，完成系统的第二次热量回收过程。
图3为本实施例的制冷循环系统中，采用变压解吸技术时高温反应化学吸附剂3的加热解吸过程Clapeyron(克拉贝龙)循环图。图中：Pc为冷凝压力，Tc为冷凝温度，Pe为蒸发压力，Te为吸附制冷温度，PL为再吸附压力，TL为再吸附制冷温度，Ta为吸附温度，Pm为变压解吸压力，Tm为实施变压解吸技术时系统的驱动热源温度，Td为传统吸附制冷循环解吸时系统的驱动热源温度。A-I-E为传统热化学吸附制冷系统中高温反应化学吸附剂3的加热解吸过程，A-B-C-D-E为本实施例中高温反应化学吸附剂3的加热解吸过程，E-F是制冷剂的冷凝和节流降压过程，F-G为吸附制冷的过程，G-H-A为再吸附制冷的过程。
对于传统热化学吸附制冷系统的加热解吸过程A-I-E，高温反应化学吸附剂3发生解吸反应时所需的外界驱动热源温度为Td。
对于本实施例的热化学吸附制冷系统的加热解吸过程A-B-C-D-E，其中A-B-C为高温反应器1内高温反应化学吸附剂3向辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7的变压解吸过程，C-D-E为辅助反应器5内辅助反应化学吸附剂7向冷凝器25的加热解吸过程。在高温反应化学吸附剂3的变压解吸过程中，高温反应化学吸附剂3在外界热源的加热作用下发生解吸反应，辅助反应化学吸附剂7在冷却作用下发生吸附反应，此时高温反应化学吸附剂3发生解吸反应时所需的外界驱动热源温度为Tm。
可以看出，传统热化学吸附制冷系统加热解吸过程A-I-E的外界驱动热源温度Td，本实施例中，由于采用变压解吸技术，加热解吸过程A-B-C-D-E的外界驱动热源温度为Tm。相对传统热化学吸附制冷循环系统，在相同的冷却温度下，本实施例可显著降低热化学吸附制冷循环系统的外界驱动热源温度，从而可扩大余热的利用温度范围。
Claims (3)
1.一种变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统，包括：高温反应器、高温反应器加热及冷却盘管、高温反应化学吸附剂、高温调节阀、冷凝器、冷凝器换热盘管、中温反应器、中温反应器加热及冷却盘管、中温调节阀、中温反应化学吸附剂、第一再吸附调节阀、第二再吸附调节阀、第一低温反应器、第一低温反应器加热及冷却盘管、第二低温反应器、第二低温反应器加热及冷却盘管、低温反应化学吸附剂、第一低温调节阀、第二低温调节阀、节流阀、蒸发器和蒸发器换热盘管，其特征在于，还包括：辅助反应器、辅助调节阀、辅助反应器加热及冷却盘管和辅助反应化学吸附剂，其中：高温调节阀的出口和辅助反应器的进口相连，辅助反应器的出口和辅助调节阀的进口相连，辅助调节阀的出口和冷凝器的进口相连，辅助反应器内设有辅助反应器加热及冷却盘管，辅助反应化学吸附剂填装于辅助反应器内，高温反应器的出口和高温调节阀的进口相连，冷凝器的出口和节流阀的进口相连，节流阀的出口和蒸发器的进口相连，蒸发器的左出口和第一低温调节阀的进口相连，第一低温调节阀的出口和第一低温反应器进口相连，第一低温反应器的出口和第一再吸附调节阀的进口相连，第一再吸附调节阀的出口和高温反应器的进口相连，蒸发器的右出口和第二低温调节阀的进口相连，第二低温调节阀的出口和第二低温反应器的进口相连，第二低温反应器的出口和第二再吸附调节阀的进口相连，第二再吸附调节阀的出口和中温反应器的进口相连，中温反应器的出口和中温调节阀的进口相连，中温调节阀的出口和冷凝器的进口相连，高温反应化学吸附剂填装于高温反应器内，高温反应器内设有高温反应器加热及冷却盘管，辅助反应化学吸附剂填装于辅助反应器内，辅助反应器内设有辅助反应器加热及冷却盘管，冷凝器内设有冷凝器换热盘管，蒸发器内设有蒸发器换热盘管，中温反应化学吸附剂填装于中温反应器内，中温反应器内设有中温反应器加热及冷却盘管，低温反应化学吸附剂填装于第一低温反应器和第二低温反应器内，第一低温反应器内设有第一低温反应器加热及冷却盘管，第二低温反应器内设有第二低温反应器加热及冷却盘管。
2.根据权利要求1所述的变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统，其特征是，所述的高温反应器、辅助反应器、冷凝器、蒸发器、第一低温反应器和高温反应器依次连接构成制冷剂的第一环状流动循环回路。
3.根据权利要求1所述的变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统，其特征是，所述的中温反应器、冷凝器、蒸发器、第二低温反应器和中温反应器依次连接构成制冷剂的第二环状流动循环回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010131882A CN101793442A (zh) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010131882A CN101793442A (zh) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101793442A true CN101793442A (zh) | 2010-08-04 |
Family
ID=42586274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010131882A Pending CN101793442A (zh) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101793442A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104110913A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-22 | 上海交通大学 | 低品位废热驱动高效吸湿-热化学反应双级变温器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881376A (en) * | 1987-08-28 | 1989-11-21 | Nishiyodo Air Conditioner Co., Ltd. | Adsorption refrigeration system |
| EP1895247A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-05 | Groupe Simtech S.A. | Solid/gas adsorption refrigeration device for continuous cold production and corresponding process |
| CN101315227A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-12-03 | 上海交通大学 | 多效吸附式制冷循环系统 |
| CN101319829A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-12-10 | 上海交通大学 | 双效双重吸附式制冷循环系统 |
| CN101354202A (zh) * | 2008-09-18 | 2009-01-28 | 上海交通大学 | 基于变压解吸技术的回热型二级热化学吸附制冷循环系统 |
-
2010
- 2010-03-25 CN CN201010131882A patent/CN101793442A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881376A (en) * | 1987-08-28 | 1989-11-21 | Nishiyodo Air Conditioner Co., Ltd. | Adsorption refrigeration system |
| EP1895247A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-05 | Groupe Simtech S.A. | Solid/gas adsorption refrigeration device for continuous cold production and corresponding process |
| CN101315227A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-12-03 | 上海交通大学 | 多效吸附式制冷循环系统 |
| CN101319829A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-12-10 | 上海交通大学 | 双效双重吸附式制冷循环系统 |
| CN101354202A (zh) * | 2008-09-18 | 2009-01-28 | 上海交通大学 | 基于变压解吸技术的回热型二级热化学吸附制冷循环系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104110913A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-22 | 上海交通大学 | 低品位废热驱动高效吸湿-热化学反应双级变温器 |
| CN104110913B (zh) * | 2014-07-18 | 2016-04-13 | 上海交通大学 | 低品位废热驱动高效吸湿-热化学反应双级变温器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Progress in the development of solid–gas sorption refrigeration thermodynamic cycle driven by low-grade thermal energy | |
| CN102155813B (zh) | 空调机组冷凝热驱动的热化学吸附制冷装置 | |
| CN102305494B (zh) | 一种含结晶的吸收式化学蓄能装置 | |
| CN100554824C (zh) | 基于变压解吸技术的回热型二级热化学吸附制冷循环系统 | |
| CN101813398B (zh) | 基于能量梯级利用的多模式热化学吸附制冷装置 | |
| CN101319829B (zh) | 双效双重吸附式制冷循环系统 | |
| CN100575820C (zh) | 多效吸附式制冷循环系统 | |
| CN101240951A (zh) | 双重吸附式制冷循环系统 | |
| CN201706772U (zh) | 高效换热器组成的太阳能单/双效溴化锂吸收式制冷装置 | |
| CN101398238B (zh) | 二级双重热化学吸附制冷循环系统 | |
| CN101818967A (zh) | 热化学变温吸附冷热联供复合储能供能装置 | |
| CN102840719B (zh) | 一种太阳能空气源吸收式热泵装置 | |
| CN101818961B (zh) | 基于低品位余热的多级热化学吸附制冷循环系统 | |
| CN102679617B (zh) | 一种压缩驱动吸附制冷方法及热泵系统 | |
| CN201218626Y (zh) | 一种中温太阳能驱动且冷热双向利用的第三种吸收式热泵 | |
| CN101382358B (zh) | 基于再吸附技术的热化学变温器循环系统 | |
| CN103047791A (zh) | 低温烟气双效溴化锂吸收式冷水机组及双效制冷方法 | |
| CN208108536U (zh) | 一种低温余热回收型溴化锂吸收式冷热水系统 | |
| CN101793442A (zh) | 变压解吸型二级双重热化学吸附制冷循环系统 | |
| CN210980197U (zh) | 利用稀释热进行空气调节的稀释式制冷热泵系统 | |
| CN201218628Y (zh) | 一种冷热双向同时利用的双效型第三种吸收式热泵 | |
| CN202792694U (zh) | 一种太阳能空气源吸收式热泵装置 | |
| CN202938398U (zh) | 太阳能直驱氨水吸收式空气能热泵空调系统 | |
| CN202792681U (zh) | 一种压缩驱动吸附制冷热泵系统 | |
| CN202403442U (zh) | 小型吸收制冷装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20100804 |