CN209263411U - 吸收式热交换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的吸收式热交换系统，能够取出温度不同的两种被加热流体。吸收式热交换系统具备：借助吸收热使第一被加热流体的温度上升的吸收部、借助冷凝热使第二被加热流体的温度上升的冷凝部、从加热源流体夺取蒸发潜热而使加热源流体的温度降低的蒸发部、从加热源流体夺取使来自吸收部的稀溶液成为浓溶液所需要的热而使加热源流体(FH)的温度降低的再生部、以及在从冷凝部流出的第二被加热流体与升温流体之间进行热交换的热交换部，通过吸收液与制冷剂的吸收热泵循环，吸收部和蒸发部的内部的压力温度比再生部和冷凝部的内部的压力温度高。

Description

吸收式热交换系统

技术领域

本实用新型涉及吸收式热交换系统，特别是涉及能够取出温度不同的两种被加热流体的吸收式热交换系统。

背景技术

热交换器作为在高温的流体与低温的流体之间交换热的装置被广泛使用。在两个流体之间直接进行热交换的热交换器中，热交换后流出的低温的流体和高温的流体的温度成为与两者的交换热量相当的温度(例如参照日本专利文献1)。

专利文献1：日本专利第5498809号公报(参照图11等)

作为热交换器的用途之一，可列举出回收余热。余热是不使用而舍弃的热，因此可回收的热量越多，越能够有效地利用热量。在利用回收的热量一侧，在需要温度不同的两种流体时，若能够取出温度不同的两种流体，则能够实现回收的热量的有效利用。

实用新型内容

本实用新型鉴于上述课题，目的在于提供一种能够取出温度不同的两种被加热流体的吸收式热交换系统。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方式的吸收式热交换系统，例如如图1所示，具备：吸收部10，其借助在吸收液Sa吸收制冷剂的蒸气Ve而成为浓度降低后的稀溶液Sw时释放的吸收热，使第一被加热流体FL1的温度上升；冷凝部40，其借助在制冷剂的蒸气Vg冷凝而成为制冷剂液Vf时释放的冷凝热，使第二被加热流体FL2的温度上升；蒸发部20，其从冷凝部40导入制冷剂液Vf，并从加热源流体FH夺取在导入的制冷剂液Vf蒸发而成为向吸收部10供给的制冷剂的蒸气Ve时所需要的蒸发潜热，使加热源流体FH的温度降低；再生部30，其从吸收部10导入稀溶液Sw，并从加热源流体FH夺取对导入的稀溶液Sw进行加热、使制冷剂Vg从稀溶液Sw脱离而成为浓度上升后的浓溶液Sa所需要的热，从而使加热源流体FH的温度降低；以及热交换部80，其在冷凝部40中温度上升后的第二被加热流体FL2、与使在冷凝部40中温度上升后的第二被加热流体FL2的温度上升的升温流体FH之间进行热交换，并且构成为：通过吸收液Sa、Sw与制冷剂Ve、Vf、Vg的吸收热泵循环，吸收部10的内部的压力和温度比再生部30的内部的压力和温度高，蒸发部20的内部的压力和温度比冷凝部40的内部的压力和温度高。

若这样构成，则能够取出温度不同的两种被加热流体。

另外，本实用新型的第二方式的吸收式热交换系统，例如如图1所示，在上述本实用新型的第一方式的吸收式热交换系统1的基础上，具备气液分离器16，其将在吸收部10加热后的第一被加热流体FL1导入，并分离为第一被加热流体FL1的液体Fr和蒸气Fv。

若这样构成，则能够取出利用价值高的第一被加热流体的蒸气。

另外，本实用新型的第三方式的吸收式热交换系统，例如如图1所示，在上述本实用新型的第一方式或第二方式的吸收式热交换系统1的基础上，热交换部80构成为：将在蒸发部20中温度降低后的加热源流体FH、和在再生部30中温度降低后的加热源流体FH的至少一方作为升温流体而导入。

若这样构成，则能够从自吸收式热交换系统排出的加热源流体进一步回收热量。

另外，本实用新型的第四方式的吸收式热交换系统，例如如图3所示，在上述本实用新型的第一方式～第三方式中的任一方式的吸收式热交换系统2的基础上，热交换部80构成为：将从导入蒸发部20和再生部30前的加热源流体FH分支的一部分加热源流体FHs作为升温流体而导入。

若这样构成，则能够提高从热交换部流出的第二被加热流体的温度。

另外，本实用新型的第五方式的吸收式热交换系统，例如如图3所示，在上述本实用新型的第四方式的吸收式热交换系统2的基础上，设定了流入蒸发部20和再生部30的加热源流体FH的流量与流入热交换部80的加热源流体FHs的流量之比，以使从热交换部80流出的第二被加热流体FL2的温度成为规定的温度。

若这样构成，则能够将从热交换部流出的第二被加热流体的温度设定为规定的温度。

另外，本实用新型的第六方式的吸收式热交换系统，例如如图4所示，在上述本实用新型的第一方式～第五方式中的任一方式的吸收式热交换系统3的基础上，构成为：将从导入蒸发部20和再生部30前的加热源流体FH分支的一部分加热源流体FH，作为第一被加热流体FL1而导入吸收部10。

若这样构成，则能够使第一被加热流体的温度比分支后的加热源流体的温度高。

另外，本实用新型的第七方式的吸收式热交换系统，例如如图5所示，在上述本实用新型的第一方式～第六方式中的任一方式的吸收式热交换系统4的基础上，具备制冷剂热交换器99，其在从冷凝部40向蒸发部20输送的制冷剂液Vf与从热交换部80流出的升温流体FH之间进行热交换。

若这样构成，则能够降低从吸收式热交换系统流出的升温流体的温度，能够增加在吸收式热交换系统中从升温流体回收的热量。

为了实现上述目的，本实用新型的第八方式的吸收式热交换系统，例如如图6所示，具备：吸收部10，其借助在吸收液Sa吸收制冷剂的蒸气Ve而成为浓度降低后的稀溶液Sw时释放的吸收热，使第一被加热流体FL1的温度上升；冷凝部40，其借助在制冷剂的蒸气Vg冷凝而成为制冷剂液Vf时释放的冷凝热，使第二被加热流体FL2的温度上升；蒸发部20，其从冷凝部40导入制冷剂液Vf，并从加热源流体FH夺取在导入的制冷剂液Vf蒸发而成为向吸收部10供给的制冷剂的蒸气Ve时所需要的蒸发潜热，从而使加热源流体FH的温度降低；以及再生部30，其从吸收部10导入稀溶液Sw，并从加热源流体FH夺取对导入的稀溶液进行加热、使制冷剂从稀溶液Sw脱离而成为浓度上升后的浓溶液Sa所需要的热，从而使加热源流体FH的温度降低，并且构成为：通过吸收液Sa、Sw与制冷剂Ve、Vf、Vg的吸收热泵循环，吸收部10的内部的压力和温度比再生部30的内部的压力和温度高，蒸发部20的内部的压力和温度比冷凝部40的内部的压力和温度高，所述吸收式热交换系统还具备中温热消耗设备64，该中温热消耗设备64将从冷凝部40流出的第二被加热流体FL2导入，并用第二被加热流体FL2保有的热来加热需要加热的物质。

若这样构成，则能够取出温度不同的两种被加热流体并有效地利用。

根据本实用新型，能够取出温度不同的两种被加热流体。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式的吸收式热交换系统的示意的系统图。

图2是本实用新型的第一实施方式的变形例的吸收式热交换系统的示意的系统图。

图3是本实用新型的第二实施方式的吸收式热交换系统的示意的系统图。

图4是本实用新型的第三实施方式的吸收式热交换系统的示意的系统图。

图5是本实用新型的第四实施方式的吸收式热交换系统的示意的系统图。

图6是本实用新型的第五实施方式的吸收式热交换系统的示意的系统图。

附图标记说明：1…吸收式热交换系统；10…吸收器；16…气液分离器；20…蒸发器；30…再生器；40…冷凝器；64…中温热消耗设备；80…热交换部；99…制冷剂热交换器；FL1…第一低温流体；FL2…第二低温流体；FH…高温流体；FHs…部分高温流体；Sa…浓溶液；Sw…稀溶液；Ve…蒸发器制冷剂蒸气；Vf…制冷剂液；Vg…再生器制冷剂蒸气

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，各图中对相同或者相当的部件标注相同或者类似的附图标记，并省略重复的说明。

首先参照图1，说明本实用新型的第一实施方式的吸收式热交换系统1。图1是吸收式热交换系统1的示意的系统图。吸收式热交换系统1是利用吸收液与制冷剂的吸收热泵循环，进行第一低温流体FL1和第二低温流体FL2与高温流体FH的热交换的系统。在此，第一低温流体FL1和第二低温流体FL2是在吸收式热交换系统1中成为使温度上升的对象的流体，第一低温流体FL1相当于第一被加热流体，第二低温流体FL2相当于第二被加热流体。高温流体FH是在吸收式热交换系统1中温度降低的流体，相当于加热源流体。吸收式热交换系统1具备构成进行吸收液S(Sa、Sw)与制冷剂V(Ve、Vg、Vf)的吸收热泵循环的主要设备的吸收器10、蒸发器20、再生器30以及冷凝器40，还具备热交换部80。吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40分别相当于吸收部、蒸发部、再生部、冷凝部。

在本说明书中，关于吸收液，为了容易在热泵循环上区别，根据性状、热泵循环上的位置而称为“稀溶液Sw”、“浓溶液Sa”等，但在忽略性状等时统称为“吸收液S”。同样，关于制冷剂，为了容易在热泵循环上区别，根据性状、热泵循环上的位置而称为“蒸发器制冷剂蒸气Ve”、“再生器制冷剂蒸气Vg”、“制冷剂液Vf”等，但在忽略性状等时统称为“制冷剂V”。在本实施方式中，使用LiBr水溶液作为吸收液S(吸收剂与制冷剂V的混合物)，使用水(H₂O)作为制冷剂V。

吸收器10内部具有构成第一低温流体FL1的流路的传热管12、和向传热管12的表面供给浓溶液Sa的浓溶液供给装置13。吸收器10从浓溶液供给装置13向传热管12的表面供给浓溶液Sa，在浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve而成为稀溶液Sw时产生吸收热。构成为：在传热管12中流动的第一低温流体FL1吸收该吸收热，从而第一低温流体FL1被加热。

本实施方式的吸收式热交换系统1具备气液分离器16，该气液分离器16将在吸收器10的传热管12流动并被加热的第一低温流体FL1分离为液体和蒸气。气液分离器16与传热管12由加热后流体管17和分离液管18连接。加热后流体管17将在传热管12流动且加热后的第一低温流体FL1向气液分离器16引导。分离液管18将在传热管12流动且加热后的第一低温流体FL1在气液分离器16内分离后的液体即分离液体Fr向传热管12引导。另外，在气液分离器16的上部(代表性的为顶部)连接有分离蒸气管19的一端。分离蒸气管19将在传热管12流动且加热后的第一低温流体FL1在气液分离器16内分离后的蒸气即分离蒸气Fv向吸收式热交换系统1外引导。另外，设置有补充导入管18s，其从吸收式热交换系统1外导入用于补充主要作为蒸气而供给至吸收式热交换系统1外的量的第一低温流体FL1的补给液体Fs。补充导入管18s构成为连接于分离液管18，使补给液体Fs与在分离液管18流动的分离液体Fr合流。在补充导入管18s配设有朝向分离液管18加压输送补给液体Fs的补给液体泵18p。构成为在分离液管18流动的分离液体Fr作为第一低温流体FL1向吸收器10的传热管12导入。

蒸发器20在蒸发器罐体21的内部具有构成高温流体FH的流路的热源管22。蒸发器20不具有向蒸发器罐体21内部散布制冷剂液Vf的喷嘴。因此热源管22配设为浸入贮存在蒸发器罐体21内的制冷剂液Vf(满液式蒸发器)。蒸发器20构成为热源管22周边的制冷剂液Vf因在热源管22内流动的高温流体FH的热而蒸发，从而产生蒸发器制冷剂蒸气Ve。在蒸发器罐体21连接有向蒸发器罐体21内供给制冷剂液Vf的制冷剂液管45。

吸收器10与蒸发器20相互连通。构成为通过使吸收器10与蒸发器20连通，由此能够将在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸气Ve向吸收器10供给。

再生器30具有：供加热稀溶液Sw的高温流体FH在内部流动的热源管32、和将稀溶液Sw向热源管32的表面供给的稀溶液供给装置33。在本实施方式中，在热源管32内流动的高温流体FH成为在蒸发器20的热源管22内流动后的高温流体FH。蒸发器20的热源管22与再生器30的热源管32由供高温流体FH流动的高温流体连接管25连接。在再生器30的热源管32的与连接有高温流体连接管25的端部相反一侧的端部，连接有高温流体排出管39。高温流体排出管39是构成将高温流体FH向系统外引导的流路的管。再生器30构成为从稀溶液供给装置33供给的稀溶液Sw被高温流体FH加热，由此制冷剂V从稀溶液Sw蒸发而生成浓度上升后的浓溶液Sa。构成为从稀溶液Sw蒸发的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸气Vg向冷凝器40移动。

冷凝器40在冷凝器罐体41的内部具有供第二低温流体FL2流动的传热管42。冷凝器40构成为：将在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气Vg导入，在其冷凝成为制冷剂液Vf时释放的冷凝热被在传热管42内流动的第二低温流体FL2吸收，从而第二低温流体FL2被加热。传热管42在一端连接有第二低温流入管48，在另一端连接有第二低温排出管49。第二低温流入管48向传热管42供给第二低温流体FL2。第二低温流体排出管49供在传热管42加热后的第二低温流体FL2流动。以使再生器30与冷凝器40相互连通的方式，将再生器30的罐体与冷凝器罐体41一体地形成。构成为通过使再生器30与冷凝器40连通，由此能够将在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气Vg向冷凝器40供给。

再生器30的贮存浓溶液Sa的部分与吸收器10的浓溶液供给装置13，由供浓溶液Sa流动的浓溶液管35连接。在浓溶液管35配设有加压输送浓溶液Sa的溶液泵35p。吸收器10的贮存稀溶液Sw的部分与稀溶液供给装置33，由供稀溶液Sw流动的稀溶液管36连接。在浓溶液管35和稀溶液管36配设有在浓溶液Sa与稀溶液Sw之间进行热交换的溶液热交换器38。冷凝器40的贮存制冷剂液Vf的部分与蒸发器罐体21，由供制冷剂液Vf流动的制冷剂液管45连接。在制冷剂液管45配设有加压输送制冷剂液Vf的制冷剂泵46。

热交换部80构成为：配设于高温流体排出管39和第二低温排出管49，使在高温流体排出管39流动的高温流体FH与在第二低温排出管49流动的第二低温流体FL2进行热交换。在本实施方式中，在蒸发器20和再生器30中温度降低后的高温流体FH作为升温流体发挥功能，与第二低温流体FL2进行热交换。热交换部80代表性地由壳管式热交换器构成，但也可以是板式热交换器等在两种流体之间热交换的设备。

吸收式热交换系统1在正常运转中，吸收器10的内部的压力和温度比再生器30的内部的压力和温度高，蒸发器20的内部的压力和温度比冷凝器40的内部的压力和温度高。吸收式热交换系统1的吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40成为第二种吸收热泵的构成。

继续参照图1，说明吸收式热交换系统1的作用。首先，说明制冷剂侧的吸收热泵循环。在冷凝器40中，接受在再生器30中蒸发的再生器制冷剂蒸气Vg，再生器制冷剂蒸气Vg被在传热管42流动的第二低温流体FL2冷却而冷凝，成为制冷剂液Vf。此时，第二低温流体FL2因再生器制冷剂蒸气Vg冷凝时释放的冷凝热而温度上升。冷凝的制冷剂液Vf被制冷剂泵46向蒸发器罐体21输送。被送到蒸发器罐体21的制冷剂液Vf由在热源管22内流动的高温流体FH加热，并蒸发而成为蒸发器制冷剂蒸气Ve。此时，高温流体FH被制冷剂液Vf夺取热量而温度降低。在蒸发器20中产生的蒸发器制冷剂蒸气Ve向与蒸发器20连通的吸收器10移动。

接着，说明溶液侧的吸收热泵循环。在吸收器10中，从浓溶液供给装置13供给浓溶液Sa，该供给的浓溶液Sa吸收从蒸发器20移动来的蒸发器制冷剂蒸气Ve。吸收了蒸发器制冷剂蒸气Ve的浓溶液Sa浓度降低而成为稀溶液Sw。在吸收器10中，浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生吸收热。在传热管12流动的第一低温流体FL1被该吸收热加热，从而第一低温流体FL1的温度上升。在吸收器10中吸收了蒸发器制冷剂蒸气Ve的浓溶液Sa浓度降低而成为稀溶液Sw，并贮存于吸收器10的下部。贮存的稀溶液Sw因吸收器10与再生器30的内压之差而在稀溶液管36中朝向再生器30流动，在溶液热交换器38中与浓溶液Sa进行热交换而温度降低，并到达再生器30。

输送到再生器30的稀溶液Sw被从稀溶液供给装置33供给，并被在热源管32流动的高温流体FH加热，所供给的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发而成为浓溶液Sa，并贮存于再生器30的下部。此时，高温流体FH被稀溶液Sw夺取热量而温度降低。在热源管32流动的高温流体FH是通过了蒸发器20的热源管22后的流体。从稀溶液Sw蒸发的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸气Vg向冷凝器40移动。贮存于再生器30的下部的浓溶液Sa经由浓溶液管35而被溶液泵35p加压输送至吸收器10的浓溶液供给装置13。在浓溶液管35流动的浓溶液Sa在溶液热交换器38中与稀溶液Sw进行热交换而温度上升后，流入吸收器10，并从浓溶液供给装置13被供给，以后反复进行同样的循环。

列举具体例来说明吸收液S和制冷剂V进行上述吸收热泵循环的过程中的高温流体FH以及第一低温流体FL1和第二低温流体FL2的温度的变化。以95℃流入蒸发器20的热源管22的高温流体FH被制冷剂液Vf夺取热量而温度降为89℃。从蒸发器20流出的高温流体FH在高温流体连接管25流动后，以89℃流入再生器30的热源管32。流入热源管32的高温流体FH被稀溶液Sw夺取热量而温度降为84℃。在再生器30中温度降低的高温流体FH，以84℃流出再生器30，在高温流体排出管39流动并流入热交换部80。

另一方面，以32℃流入冷凝器40的传热管42的第二低温流体FL2，获取再生器制冷剂蒸气Vg冷凝时释放的冷凝热而温度升为50℃。从冷凝器40流出的第二低温流体FL2在第二低温排出管49流动并流入热交换部80。在热交换部80中，在高温流体排出管39流动的高温流体FH与在第二低温排出管49流动的第二低温流体FL2之间进行热交换，84℃的高温流体FH温度降为74℃，50℃的第二低温流体FL2温度升为80℃。温度降为74℃的高温流体FH继续在高温流体排出管39流动，并从吸收式热交换系统1排出。温度升为80℃的第二低温流体FL2被供给至消耗中温热量的设备(未图示)。吸收式热交换系统1适合在热交换部80被加热的第二低温流体FL2的温度不比从蒸发器20和再生器30流出的高温流体FH的温度高，但高温流体FH无法由消耗中温热量的设备利用的性质、种类的流体的情况。例如有将高温流体FH在生产工序内循环且从生产工序流入吸收式热交换系统1的高温流体FH夺取热量而冷却后返回生产工序的情况、或者高温流体FH应废弃且在吸收式热交换系统1中夺取热量而冷却后废弃的情况等。作为消耗中温热量的设备，代表性地可列举出设置于较近距离的供暖设备。吸收式热交换系统1中，将第二低温流体FL2的流量设为高温流体FH的流量的约1/3。换言之，将第二低温流体FL2与高温流体FH的流量比设为约1：3。该流量比可以通过使用根据预先决定的值而采用的尺寸的配管、节流孔等来固定，也可以构成为使用阀等能够自动或者手动调节。在使用阀等自动调节流量比的情况下，阀等代表性地被控制装置控制。

另外，以82℃流入到吸收器10的传热管12的第一低温流体FL1，获得在浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生的吸收热而温度上升至110℃。第一低温流体FL1在吸收器10中被加热时，一部分沸腾而成为气液混合状态。从吸收器10流出的第一低温流体FL1经由加热后流体管17而流入气液分离器16。流入到气液分离器16的第一低温流体FL1被分离为分离蒸气Fv和分离液体Fr。在气液分离器16中分离的分离蒸气Fv向分离蒸气管19流出，被供给至消耗高温热量的设备(未图示)。作为消耗高温热量的设备，代表性地可列举出工厂工序、设置于远处的供暖设备。这样，在吸收式热交换系统1中，能够将导入的高温流体FH的温度以上的分离蒸气Fv(第一低温流体FL1)取出。另一方面，在气液分离器16中分离的分离液体Fr在分离液管18流动，中途与在补充导入管18s流动来的补给液体Fs合流而温度降低，作为第一低温流体FL1以82℃供给至传热管12内。代表性地作为分离蒸气Fv被供给至消耗高温热量的设备的量从外部作为补给液体Fs供给。

如以上说明的那样，根据本实施方式的吸收式热交换系统1，经由发挥第二种吸收热泵的功能的吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S与制冷剂V的吸收热泵循环，间接地进行高温流体FH与第一低温流体FL1及第二低温流体FL2之间的热交换，并且在热交换部80中直接进行高温流体FH与第二低温流体FL2之间的热交换，从而能够取出温度不同的两种被加热流体(第一低温流体FL1、第二低温流体FL2)。另外，在吸收式热交换系统1中，在气液分离器16中将从吸收器10流出的第一低温流体FL1气液分离并作为分离蒸气Fv取出，因此能够供给焓大且利用价值高的蒸气。另外，高温流体FH、第一低温流体FL1、第二低温流体FL2各个流体的性质、种类可以与其他一个或者两个不同，也可以相同。

接着，参照图2说明本实用新型的第一实施方式的变形例的吸收式热交换系统1A。图2是吸收式热交换系统1A的示意的系统图。吸收式热交换系统1A与吸收式热交换系统1的不同点主要在于以下方面(参照图1)。吸收式热交换系统1A中从吸收器10流出的第一低温流体FL1以液体的状态供给至消耗高温热量的设备(未图示)。因此，在吸收式热交换系统1A中，并未设置吸收式热交换系统1(参照图1)中设置的气液分离器16(参照图1)及其周围的结构的分离蒸气管19(参照图1)、分离液管18(参照图1)、配设有补给液体泵18p(参照图1)的补充导入管18s(参照图1)，而是构成为从消耗高温热量的设备等送来的第一低温流体FL1流入吸收器10的传热管12，在吸收器10中加热的第一低温流体FL1在加热后流体管17中流动并被供给至消耗高温热量的设备。吸收式热交换系统1A的上述以外的结构与吸收式热交换系统1(参照图1)相同。

在如上述那样构成的吸收式热交换系统1A中，吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S和制冷剂V的吸收热泵循环与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。另外，高温流体FH的流路和温度变化也与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。另外，第二低温流体FL2的流路和温度变化也与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。另一方面，第一低温流体FL1流入吸收器10的传热管12，温度上升到获取吸收器10中浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生的吸收热而不蒸发的程度，并从吸收器10流出，经由加热后流体管17而供给至消耗高温热量的设备(未图示)。这样，吸收式热交换系统1A能够以省略了气液分离器16(参照图1)周围的结构的简便结构，取出温度不同的两种液体。

接着参照图3，说明本实用新型的第二实施方式的吸收式热交换系统2。图3是吸收式热交换系统2的示意的系统图。吸收式热交换系统2与吸收式热交换系统1(参照图1)的不同点主要在于以下方面。在吸收式热交换系统2中设置有使对导入蒸发器20前的高温流体FH的一部分进行分支的部分高温流体FHs在蒸发器20和再生器30中迂回，并与从再生器30流出的高温流体FH合流的高温流体迂回管29。高温流体迂回管29的一端与将高温流体FH导入热源管22的高温流体导入管24连接。高温流体迂回管29的另一端与高温流体排出管39连接。在本实施方式中，在高温流体排出管39中流动的高温流体FH向系统外排出，但不经由热交换部80。热交换部80构成为配设于第二低温排出管49和高温流体迂回管29，代替在吸收式热交换系统1(参照图1)中配设于高温流体排出管39和第二低温排出管49的情况，在第二低温排出管49中流动的第二低温流体FL2、与在高温流体迂回管29中流动的部分高温流体FHs之间进行热交换。吸收式热交换系统2的上述以外的结构与吸收式热交换系统1(参照图1)相同。

如上述那样构成的吸收式热交换系统2的作用如下。吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S和制冷剂V的吸收热泵循环吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。朝向蒸发器20在高温流体导入管24流动的高温流体FH一部分分支并作为部分高温流体FHs流入高温流体迂回管29，其余的高温流体FH流入热源管22。流入到热源管22的高温流体FH被制冷剂液Vf夺取热量而温度降低，从蒸发器20流出并在高温流体连接管25中流动之后流入再生器30的热源管32，在再生器30中被稀溶液Sw夺取热量而温度降低并流出再生器30。从高温流体导入管24流入高温流体迂回管29的高温流体FH向热交换部80流入。另一方面，流入到冷凝器40的传热管42的第二低温流体FL2获取再生器制冷剂蒸气Vg冷凝时释放的冷凝热而温度上升，从冷凝器40流出并流入热交换部80。在热交换部80中，在高温流体迂回管29流动的一部分高温流体FHs与在第二低温排出管49流动的第二低温流体FL2之间进行热交换，一部分高温流体FHs温度降低，第二低温流体FL2温度上升。在热交换部80中温度降低的一部分高温流体FHs，经由高温流体迂回管29而与在高温流体排出管39流动的高温流体FH合流，并从吸收式热交换系统2排出。在热交换部80中温度上升的第二低温流体FL2继续在第二低温排出管49流动并被供给至消耗中温热量的设备(未图示)。另一方面，与吸收式热交换系统1(参照图1)同样，第一低温流体FL1流入吸收器10的传热管12，获取在吸收器10中浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生的吸收热而温度上升并流出吸收器10，流入气液分离器16而分离为分离蒸气Fv和分离液体Fr，分离蒸气Fv被供给至消耗高温热量的设备(未图示)，分离液体Fr与所需的补给液体Fs合流之后，再次作为第一低温流体FL1流入传热管12内。

根据吸收式热交换系统2，能够根据在高温流体导入管24流动的高温流体FH的流入热源管22的流量与流入高温流体迂回管29的流量的比率，调节从热交换部80流出并供给至消耗中温热量的设备的第二低温流体FL2的温度。换言之，能够设定流入热源管22的高温流体FH的流量与流入高温流体迂回管29的高温流体FH的流量之比，以使从热交换部80流出的第二低温流体FL2的温度成为规定的温度。该情况下的流量比可以通过使用根据针对热源管22和高温流体迂回管29分别预先决定的值而采用的尺寸的配管、节流孔等来固定，也可以构成为使用配置于各管22、29的某一位置的阀等自动或者手动地调节。另外，作为本实施方式的热交换部80的加热侧流体的一部分高温流体FHs的温度，比作为吸收式热交换系统1(参照图1)的热交换部80的加热侧流体的高温流体FH的温度高，因此在本实施方式中，能够使在热交换部80被加热的第二低温流体FL2的温度比吸收式热交换系统1(参照图1)的情况下的高。另外，虽然省略了图示，但除了吸收式热交换系统2的结构之外，也可以设置如图1所示的配设于高温流体排出管39和第二低温排出管49的热交换部80，从而具备两个热交换部80。在该情况下，将高温流体迂回管29向高温流体排出管39的连接部作为配设于高温流体排出管39和第二低温排出管49的热交换部80的上游侧，利用一部分高温流体FHs合流后的在高温流体排出管39中流动的高温流体FH、与在第二低温排出管49流动的第二低温流体FL2进行热交换即可。换言之，若构成为在第二低温排出管49中流动的第二低温流体FL2与在一部分高温流体FHs合流后的在高温流体排出管39中流动的高温流体FH进行热交换后，与在高温流体迂回管29中流动的一部分高温流体FHs进行热交换，则最初被高温流体FH加热，接着被温度比高温流体FH高的一部分高温流体FHs加热。

接着参照图4，说明本实用新型的第三实施方式的吸收式热交换系统3。图4是吸收式热交换系统3的示意的系统图。吸收式热交换系统3与吸收式热交换系统1A(参照图2)的不同点主要在于以下方面。吸收式热交换系统3中设置有使从导入蒸发器20前的高温流体FH分支的一部分高温流体FH作为第一低温流体FL1流入吸收器10的传热管12的分支流体流入管15。分支流体流入管15的一端与将高温流体FH导入热源管22的高温流体导入管24连接。分支流体流入管15的另一端与传热管12的与连接有加热后流体管17的端部相反一侧的端部连接。吸收式热交换系统3的上述以外的结构与吸收式热交换系统1A(参照图2)相同。

在如上述那样构成的吸收式热交换系统3中，吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S与制冷剂V的吸收热泵循环吸收式热交换系统1A(参照图2)同样地作用。另外，第二低温流体FL2的流路和温度变化也与吸收式热交换系统1A(参照图2)同样地作用。在高温流体导入管24朝向蒸发器20流动的高温流体FH，一部分分支并作为第一低温流体FL1流入分支流体流入管15，其余的高温流体FH流入热源管22。流入到热源管22的高温流体FH被制冷剂液Vf夺取热量而温度降低，从蒸发器20流出并在高温流体连接管25流动后流入再生器30的热源管32，在再生器30中被稀溶液Sw夺取热量而温度降低，并流出再生器30。流出再生器30的高温流体FH在高温流体排出管39流动，在热交换部80中与第二低温流体FL2热交换而温度降低之后，从吸收式热交换系统3排出。另一方面，从高温流体导入管24流入到分支流体流入管15的第一低温流体FL1(分支的一部分高温流体FH)向吸收器10的传热管12流入，获取在吸收器10中浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生的吸收热而温度上升并流出吸收器10，经由加热后流体管17被供给至消耗高温热量的设备(未图示)。这样，在吸收式热交换系统3中，将从导入蒸发器20前的高温流体FH分支的一部分高温流体FH作为第一低温流体FL1导入吸收器10，因此能够使从吸收器10流出的第一低温流体FL1的温度比导入蒸发器20前的高温流体FH的温度高。

接着参照图5，说明本实用新型的第四实施方式的吸收式热交换系统4。图5是吸收式热交换系统4的示意的系统图。吸收式热交换系统4与吸收式热交换系统1(参照图1)的不同点主要在于以下方面。吸收式热交换系统4除了吸收式热交换系统1(参照图1)的结构之外，还具备制冷剂热交换器99。制冷剂热交换器99是在从冷凝器40流向蒸发器20制冷剂液Vf、与从热交换部80流出的高温流体FH之间进行热交换的设备。制冷剂热交换器99配设于比制冷剂泵46靠下游侧的制冷剂液管45和比热交换部80靠下游侧的高温流体排出管39。制冷剂热交换器99采用壳管式、板式的热交换器。吸收式热交换系统3的上述以外的结构与吸收式热交换系统1(参照图1)相同。

如上述那样构成的吸收式热交换系统4的作用如下。吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S和制冷剂V的吸收热泵循环，除了从冷凝器40朝向蒸发器20的制冷剂液Vf的温度变化之外，其他与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。高温流体FH的流路和温度变化在从热交换部80流出之前，与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。第一低温流体FL1和第二低温流体FL2的流路和温度变化与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。然后，在具备制冷剂热交换器99的吸收式热交换系统4中，在从冷凝器40流向蒸发器20的制冷剂液Vf、与从热交换部80流出的高温流体FH之间进行热交换，制冷剂液Vf的温度上升，高温流体FH的温度降低。从制冷剂热交换器99流出的制冷剂液Vf温度上升并流入蒸发器20，因此能够抑制蒸发器20中蒸发所需要的热量，能够将伴随于此抑制了温度降低的高温流体FH所保有的热量用于热交换部80的热交换，能够使从热交换部80流出的第二低温流体FL2的温度上升。另一方面，从制冷剂热交换器99流出的高温流体FH温度降低并从吸收式热交换系统4排出，能够增加吸收式热交换系统4的高温流体FH的回收热量。另外，制冷剂热交换器99也可以分别设置于吸收式热交换系统1A(参照图2)、吸收式热交换系统2(参照图3)、吸收式热交换系统3(参照图4)。

接着参照图6，说明本实用新型的第五实施方式的吸收式热交换系统5。图6是吸收式热交换系统5的示意的系统图。吸收式热交换系统5与吸收式热交换系统1(参照图1)的不同点主要在于以下方面。吸收式热交换系统5没有设置热交换部80(参照图1)，但设置有中温热消耗设备64。中温热消耗设备64是利用第二低温流体FL2保有的热加热需要加热的物质的设备，代表性地可列举出供暖设备。在中温热消耗设备64为供暖设备的情况下，用于供暖对象空间的加热的温水或者空气相当于需要加热的物质。在中温热消耗设备64连接有第二低温流入管48和第二低温排出管49各自的另一端，它们各自的一端与冷凝器40的传热管42连接。另外，也可以设置使从中温热消耗设备64流出的第二低温流体FL2在流入传热管42前冷却的冷却塔CT。在此，冷却塔CT不意味着作为热的释放目标的大气需要加热，因此不属于中温热消耗设备64。在设置冷却塔CT的情况下构成为：冷却塔CT代表性地配设于旁通管48B，旁通管48B的两端空开间隔地与第二低温流入管48连接，在旁通管48B的两端之间的第二低温流入管48设置开闭阀48v，通过开闭阀48v的开闭，切换第二低温流体FL2通过或不通过冷却塔CT。此外，可以构成为在旁通管48B设置旁通开闭阀48Bv，将开闭阀48v和旁通开闭阀48Bv的开度分别调节为规定的开度，从而第二低温流体FL2的一部分能够通过冷却塔CT。另外，在第一低温流体FL1的系统中，代表性地以能够将分离蒸气Fv供给至高温热消耗设备HF的方式，利用蒸气供给管78将分离蒸气管19的端部与高温热消耗设备HF连接，以能够使从高温热消耗设备HF流出的液体作为补给液体Fs流入分离液管18的方式，利用返回液管77将高温热消耗设备HF与补充导入管18s的端部连接。另外，供给至高温热消耗设备HF的可以是液体的第一低温流体FL1来代替分离蒸气Fv，在该情况下，如吸收式热交换系统1A(参照图2)那样可以省略气液分离器16周围的结构。吸收式热交换系统5的上述以外的结构与吸收式热交换系统1(参照图1)相同。

在如上述那样构成的吸收式热交换系统5中，吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40的吸收液S和制冷剂V的吸收热泵循环与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。另外，第一低温流体FL1的流路和温度变化也与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用。高温流体FH在从再生器30的热源管32流出之前，流路和温度变化与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地作用，若从热源管32流出则向吸收式热交换系统5外排出。第二低温流体FL2在冷凝器40的传热管42中，与吸收式热交换系统1(参照图1)同样地升温。从传热管42流出的第二低温流体FL2经由第二低温排出管49被供给至中温热消耗设备64，在中温热消耗设备64中热量被利用而温度降低，经由第二低温流入管48再次流入传热管42。在此，在第二低温流入管48流动的第二低温流体FL2通过冷却塔CT，代表性的是比在吸收热泵循环中向冷凝器40的传热管42流入的流体所允许的温度的上限值高的温度的第二低温流体FL2(为了便于说明，以后将其称为“高温第二低温流体FL2h”)，从中温热消耗设备64流出的情况。在高温第二低温流体FL2h通过冷却塔CT的情况下，高温第二低温流体FL2h的全部经由旁通管48B导入冷却塔CT并冷却后，高温第二低温流体FL2h降温到适合吸收热泵循环的温度后被导入传热管42。或者高温第二低温流体FL2h的一部分经由旁通管48B导入冷却塔CT并被冷却，与不经由旁通管48B的高温第二低温流体FL2h合流后，高温第二低温流体FL2h降温到适合吸收热泵循环的温度而被导入传热管42。另一方面，从中温热消耗设备64流出的第二低温流体FL2的温度在吸收热泵循环允许的温度范围内的情况下，第二低温流体FL2不经由冷却塔CT而流入传热管42。这样，在吸收式热交换系统5中，通过省略在吸收式热交换系统1(参照图1)中设置的热交换部80的比较简便的结构，就能够将温度不同的两个流体供给至中温热消耗设备64和例如高温热消耗设备HF。

另外，也可以将图6所示的吸收式热交换系统5具备的作为对需要加热的物质进行加热的设备的中温热消耗设备64、旁通管48B、冷却塔CT、开闭阀48v、旁通开闭阀48Bv，分别设置于吸收式热交换系统1(参照图1)、1A(参照图2)、2(参照图3)、3(参照图4)、4(参照图5)，将它们(吸收式热交换系统1(参照图1)～4(参照图5))构成为将温度不同的两个流体供给至中温热消耗设备64和高温热消耗设备HF。这样，能够向作为对需要加热的物质进行加热的设备的中温热消耗设备64供给温度比吸收式热交换系统5的情况高的第二低温流体FL2。

在以上的说明中，蒸发器20为满液式，但也可以是降膜式。在蒸发器为降膜式的情况下，在蒸发器罐体21内的上部设置供给制冷剂液Vf的制冷剂液供给装置，将满液式的情况下与蒸发器罐体21连接的制冷剂液管45的端部连接至制冷剂液供给装置即可。另外，可以设置将蒸发器罐体21的下部的制冷剂液Vf供给至制冷剂液供给装置的配管和泵。

在以上的说明中，高温流体FH从蒸发器20以串联的方式向再生器30流动，但也可以从再生器30以串联的方式向蒸发器20流动，也可以并联地向蒸发器20再生器30流动。若高温流体FH从蒸发器20以串联的方式向再生器30流动，则能够进一步减少吸收液S结晶的概率，若从再生器30以串联的方式向蒸发器20流动，则能够提高COP，若并联地向蒸发器20和再生器30流动，则高温流体FH不仅可以使用液体，还更容易使用蒸气。

Claims (10)

1.一种吸收式热交换系统，其中，具备：

吸收部，其借助在吸收液吸收制冷剂的蒸气而成为浓度降低后的稀溶液时释放的吸收热，使第一被加热流体的温度上升；

冷凝部，其借助在制冷剂的蒸气冷凝而成为制冷剂液时释放的冷凝热，使第二被加热流体的温度上升；

蒸发部，其从所述冷凝部导入所述制冷剂液，并从加热源流体夺取在导入的所述制冷剂液蒸发而成为向所述吸收部供给的所述制冷剂的蒸气时所需要的蒸发潜热，从而使所述加热源流体的温度降低；

再生部，其从所述吸收部导入所述稀溶液，并从加热源流体夺取对导入的所述稀溶液进行加热而使制冷剂从所述稀溶液脱离且成为浓度上升后的浓溶液所需要的热，从而使所述加热源流体的温度降低；以及

热交换部，其在所述冷凝部中温度上升后的所述第二被加热流体、与使在所述冷凝部中温度上升后的所述第二被加热流体的温度上升的升温流体之间进行热交换，

并且构成为：通过所述吸收液与所述制冷剂的吸收热泵循环，所述吸收部的内部的压力和温度比所述再生部的内部的压力和温度高，所述蒸发部的内部的压力和温度比所述冷凝部的内部的压力和温度高。

2.根据权利要求1所述的吸收式热交换系统，其中，

具备气液分离器，其将在所述吸收部加热后的所述第一被加热流体导入，并分离为所述第一被加热流体的液体和蒸气。

3.根据权利要求1或2所述的吸收式热交换系统，其中，

所述热交换部构成为：将在所述蒸发部中温度降低后的所述加热源流体、和在所述再生部中温度降低后的所述加热源流体的至少一方作为所述升温流体而导入。

4.根据权利要求1或2所述的吸收式热交换系统，其中，

所述热交换部构成为：将从导入所述蒸发部和所述再生部前的所述加热源流体分支的一部分所述加热源流体作为所述升温流体而导入。

5.根据权利要求4所述的吸收式热交换系统，其中，

设定了流入所述蒸发部和所述再生部的所述加热源流体的流量与流入所述热交换部的所述加热源流体的流量之比，以使从所述热交换部流出的所述第二被加热流体的温度成为规定的温度。

6.根据权利要求1或2所述的吸收式热交换系统，其中，

构成为：将从导入所述蒸发部和所述再生部前的所述加热源流体分支的一部分所述加热源流体，作为所述第一被加热流体而导入所述吸收部。

7.根据权利要求3所述的吸收式热交换系统，其中，

构成为：将从导入所述蒸发部和所述再生部前的所述加热源流体分支的一部分所述加热源流体，作为所述第一被加热流体而导入所述吸收部。

8.根据权利要求4所述的吸收式热交换系统，其中，

构成为：将从导入所述蒸发部和所述再生部前的所述加热源流体分支的一部分所述加热源流体，作为所述第一被加热流体而导入所述吸收部。

9.根据权利要求1或2所述的吸收式热交换系统，其中，

具备制冷剂热交换器，其在从所述冷凝部向所述蒸发部输送的所述制冷剂液与从所述热交换部流出的所述升温流体之间进行热交换。

10.一种吸收式热交换系统，其中，具备：

吸收部，其借助在吸收液吸收制冷剂的蒸气而成为浓度降低后的稀溶液时释放的吸收热，使第一被加热流体的温度上升；

冷凝部，其借助在制冷剂的蒸气冷凝而成为制冷剂液时释放的冷凝热，使第二被加热流体的温度上升；

蒸发部，其从所述冷凝部导入所述制冷剂液，并从加热源流体夺取在导入的所述制冷剂液蒸发而成为向所述吸收部供给的所述制冷剂的蒸气时所需要的蒸发潜热，从而使所述加热源流体的温度降低；以及

再生部，其从所述吸收部导入所述稀溶液，并从加热源流体夺取对导入的所述稀溶液进行加热而使制冷剂从所述稀溶液脱离且成为浓度上升后的浓溶液所需要的热，从而使所述加热源流体的温度降低，

并且构成为：通过所述吸收液与所述制冷剂的吸收热泵循环，所述吸收部的内部的压力和温度比所述再生部的内部的压力和温度高，所述蒸发部的内部的压力和温度比所述冷凝部的内部的压力和温度高，

所述吸收式热交换系统还具备中温热消耗设备，该中温热消耗设备将从所述冷凝部流出的所述第二被加热流体导入，并用所述第二被加热流体保有的热来加热需要加热的物质。