專利名稱：煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組。適用于同時具有熱水(包括余熱熱水和其它形式的熱水)和余熱煙氣的場所。
背景技術：
以往用煙氣和熱水同時驅動運行的煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機組如圖1、2、3、4、5所示。圖中引風機1′，高壓發生器2′，高溫熱交換器3′，低溫熱交換器4′，溶液切換閥5′，吸收器6′，蒸汽切換閥7′，冷劑蒸汽管8′，熱水換熱管束9′，熱水進口管10′，熱水出口管11′，復合型低壓發生器12′，蒸汽換熱管束13′，冷劑水出口管14′，冷凝器15′，蒸發器16′，溶液泵17′，冷劑泵18′，燃燒器19′、中間溶液布液管20′、高壓發生器出液管21′，低壓發生器出液管22′，吸收器進液管23′，煙氣熱水熱交換器24′，高壓發生器余熱煙氣出口管25′、熱水聯通管26′。煙氣進、出口A′、A′，熱水進、出口B′、B′，冷卻水進、出口C′、C′。圖1、圖2所示機組的復合型低壓發生器12′的換熱管束均由熱水換熱管束9′和蒸汽換熱管束13′組成。圖1所示機組的復合型低壓發生器12′的熱水換熱管束9′和蒸汽換熱管束13′均采用沉式結構。圖2所示機組的復合型低壓發生器12′的熱水換熱管束9′和蒸汽換熱管束13′均采用淋激式結構。這兩種機型的驅動熱源均為來自內燃發動機等外部裝置排放的余熱煙氣和熱水。圖3和圖4所示機組是用補燃型高壓發生器來替代圖1和圖2所示機組中的煙氣型高壓發生器2′所形成的機組。當來自外部裝置的余熱(包括煙氣余熱和熱水余熱)量小于機組空調負荷所需加熱量時，機組的控制系統即啟動補燃型發生器所配燃燒器19′，對進入高壓發生器的稀溶液進行補充加熱，使發生器的總加熱量與機組空調負荷相匹配，以滿足供冷(供熱)要求。圖5是在高壓發生器余熱煙氣出口管上設置煙氣熱水熱交換器24′，并在復合型低壓發生器與煙氣熱水熱交換器之間設置熱水聯通管26′。來自外部裝置的熱水先進入煙氣熱水熱交換器，回收高壓發生器排放的低溫余熱煙氣熱量后再進入低壓發生器中的熱水換熱管束，以降低余熱煙氣的排放溫度，提高機組的余熱回收利用率。上述機組制冷運行時，進入機組低壓發生器12′的溴化鋰溶液均為從高壓發生器2′出來并經高溫熱交換器3′降溫后的中間溶液或吸收器來的稀溶液。由于來自內燃發動機的煙氣溫度較高，而熱水溫度較低(一般小于95℃)，熱水發生器和煙氣高發過來的蒸汽加熱溶液一同組成低壓發生器，熱水發生器和煙氣的低壓發生器的管束在溶液側處于一個壓力腔體中，由于熱水溫度低，和煙氣的低壓發生器相比，溶液不容易發生，熱水的溫降小，影響內燃發動機缸套的冷卻效果，要增大熱水的溫差，需增大低壓發生器熱水換熱管束的換熱面積以彌補其傳熱溫差過小之不足，才能有效利用來自外部裝置的熱水余熱加熱中間溶液進行制冷運行，并使余熱熱水的回水溫度滿足外部裝置的運行要求。但這會加大機組體積。
發明內容
本實用新型的第一目的在于克服上述不足，提供一種通過加大低壓發生器熱水換熱管束的傳熱溫差，使機組能有效利用熱水和余熱煙氣來驅動進行制冷運行，提高機組余熱回收利用率的煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組。
本實用新型的第一目的是這樣實現的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，包括高壓發生器、蒸發器、吸收器、低壓發生器、冷凝器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、溶液泵、冷劑泵以及連接各部件的管路、閥，其特點是將低壓發生器的腔體分成兩個腔體，將低壓發生器的熱水換熱管束和蒸汽換熱管束分別置于上述兩個腔體內，分別構成熱水發生器和煙氣雙效低壓發生器；將冷凝器分成低溫段和高溫段兩段，分別處于上述兩個腔體內，組成熱水發生冷凝器和煙氣雙效低壓發生冷凝器二個壓力腔體，熱水發生器、低溫段冷凝器構成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器、高溫段冷凝器構成一個壓力腔體。冷卻水串聯依次進入低溫段冷凝器和高溫段冷凝器。
由于熱水發生器側的低溫冷凝器中的冷卻水是低溫段，冷凝溫度低，熱水發生器管束的溶液的發生溫度也相應的降低，有效增大了加熱介質(熱水)與被加熱介質(稀溶液)之間的傳熱溫差，從而提高了機組的熱水余熱回收利用性能，熱水換熱管束的換熱面積也相應減小，從而減小機組體積，使機組結構更為緊湊。
本實用新型的第二目的在于提供克服上述不足，提供一種降低機組制冷運行時的煙氣排放溫度，使機組能有效利用熱水和余熱煙氣來驅動進行制冷運行，提高機組余熱回收利用率的煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組。
本發明的第二目的是這樣實現的在上述高壓發生器余熱煙氣出口管上設置煙氣熱水熱交換器，并在熱水發生器與煙氣熱水熱交換器之間設置熱水聯通管，熱水聯通管與熱水發生器的熱水換熱管束相連通，機組的熱水進口則設置在煙氣熱水熱交換器上，熱水發生器、低溫段冷凝器作成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器、高溫段冷凝器作為一個壓力腔體。冷卻水串聯進入低溫段冷凝器和高溫段冷凝器。
由于熱水發生器側的低溫冷凝器中的冷卻水是低溫段，冷凝溫度低，熱水發生器管束的溶液的發生溫度也相應的降低，有效增大了加熱介質(熱水)與被加熱介質(稀溶液)之間的傳熱溫差，從而提高了機組的熱水余熱回收利用性能，使熱水的出水溫度降低，低溫熱水與煙氣換熱可以降低煙氣熱水換熱器的煙氣出口溫度，提高煙氣余熱的利用率，熱水換熱管束的換熱面積也相應減小，從而減小機組體積，使機組結構更為緊湊。
圖1、2、3、4、5是以往用煙氣和熱水同時驅動運行的煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機組示意圖。
圖6是本實用新型煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組方案一示意圖。
圖7是本實用新型煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組方案二示意圖。
圖8是本實用新型煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組方案三示意圖。
圖9、10、11是煙氣補燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組示意圖。
具體實施方式
方案一如圖6所示機組，該機組是由煙氣型高壓發生器2、蒸發器15、吸收器6、熱水發生器9、低溫段冷凝器13、煙氣雙效低壓發生器10、高溫段冷凝器12、高溫熱交換器3、低溫熱交換器4、溶液泵16、冷劑泵17、引風機1、控制系統(圖中未示出)及連接各部件的管路、閥所構成的煙氣熱水型溴化鋰吸止式冷熱水機組。低壓發生器的腔體分成兩個腔體，將低壓發生器的熱水換熱管束和蒸汽換熱管束分別置于上述兩個腔體內，分別構成熱水發生器和煙氣雙效低壓發生器；將冷凝器分成低溫段和高溫段兩段，分別處于上述兩個腔體內，組成熱水發生冷凝器和煙氣雙效低壓發生冷凝器二個壓力腔體，處于熱水發生器腔體內的冷凝器是低溫段冷凝器，處于煙氣雙效低壓發生器腔體內的冷凝器是高溫段冷凝器，熱水發生器9、低溫段冷凝器13構成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器10、高溫段冷凝器12構成一個壓力腔體。冷卻水并聯進入吸收器6和冷凝器，冷卻水在低溫段冷凝器13和高溫段冷凝器12串聯，先進低溫段冷凝器13后進入高溫段冷凝器12。高壓發生器出液管與吸收器6之間的管路上裝有溶液切換閥5，在出高壓發生器的冷劑蒸汽管8與蒸發器15之間的管路上裝有蒸汽切換閥7。機組制冷運行時，溶液切換閥5和蒸汽切換閥7關閉，由溶液泵16從吸收器6中輸出的稀溶液串聯經低溫熱交換器4和高溫熱交換器3換熱升溫后進入高壓發生器2。進入高壓發生器中的稀溶液被來自外部裝置的余熱煙氣加熱濃縮成中間溶液，經高壓發生器出液管進入高溫熱交換器3換熱降溫后，分成兩路，一路進入熱水發生器9經中間溶液布液管均勻分布在熱水換熱管束上，被來自外部裝置的熱水(包括余熱熱水和其它形式的熱水)加熱濃縮成濃溶液；一路經中間溶液布液管均勻分布在煙氣雙效低壓發生器10蒸汽換熱管束上，被管內冷劑蒸汽(來自高壓發生器2)進一步加熱濃縮成濃溶液。從熱水發生器9和煙氣雙效低壓發生器10中流出的濃溶液均經低壓發生器出液管進入低溫熱交換器4換熱降溫后，經吸收器進液管進入吸收器6，機組的溶液流程為串聯流程。煙氣雙效低壓發生器10蒸汽換熱管束內的冷劑蒸汽加熱管外溶液放熱后凝結成冷劑水，經冷劑水出口管11進入高溫段冷凝器12；熱水發生器9熱水換熱管束的管外溶液被加熱所產生的蒸汽進入低溫段冷凝器13。煙氣雙效低壓發生器10蒸汽換熱管束的管外溶液被加熱所產生的蒸汽進入高溫段冷凝器12，都被冷凝成冷劑水，該冷劑水14與來自冷劑水出口管11的高壓發生器冷劑水一同進入蒸發器15，被噴淋到蒸發器15管外進行蒸發制冷，從而實現同時利用熱水和余熱煙氣來驅動機組進行供冷運行。機組供熱運行時，稀溶液聯通管上的溶液切換閥5關閉，另一溶液切換閥和蒸汽切換閥7打開，冷劑泵停轉，來自外部裝置的余熱煙氣加熱煙氣型高壓發生器2中的溶液所產生的蒸汽經蒸汽切換閥7進入蒸發器15，加熱蒸發器15換熱管內的熱水，對外供熱。來自外部裝置的熱水可采用通過切換閥(圖中未示出)的方式直接向空調系統供熱水，向空調系統供熱；也可采用通過水水換熱器(圖中未示出)加熱空調系統中的熱水的方式，向空調系統供熱，從而實現同時利用熱水和余熱煙氣來向空調系統供熱。
方案二如圖7所示機組，在方案一的基礎上煙氣型高壓發生器余熱煙氣出口管上設置煙氣熱水熱交換器18，并在熱水發生器9與煙氣熱水熱交換器18之間設置熱水聯通管19所成，熱水聯通管19與熱水發生器9的熱水換熱管束相連通，機組的熱水進口則設置在煙氣熱水熱交換器18上。熱水發生器9、低溫段冷凝器13作成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器10、高溫段冷凝器12作為一個壓力腔體。冷卻水串聯進入低溫段冷凝器13和高溫段冷凝器12。
由于熱水發生器的熱水溫度較低，與冷卻水的低溫區相配合，機組制冷運行時，熱水發生冷凝器的低溫段冷凝器的冷凝溫度低，溶液的運行工況中在熱水發生器傳熱管束上的發生溫度降低，如對冷卻水32℃進、38℃出的機組，按低溫段冷凝器的負荷和高溫段冷凝器的負荷各占50％計算的話，采用本實用新型技術可以使熱水發生冷凝器的冷凝溫度下降3℃左右，使熱水發生器的溶液的發生溫度降低4℃以上。大大增加熱水換熱管束的傳熱溫差，從而使熱水出水溫度降得更低，提高機組的熱水余熱回收利用性能，并減小熱水換熱管束的換熱面積，減小機組體積，使機組結構更為緊湊，同時更充分滿足內燃發動機缸套冷卻要求。
方案三如圖8所示，在方案一、方案二的基礎上，冷卻水串聯流程先進低溫段冷凝器13，串聯或并聯進入吸收器6，高溫段冷凝器12。
上述方案也適用于溶液并聯流程、串并聯流程。蒸發吸收器可以是單段型的也可以是二段型的型式。
用補燃型高壓發生器來替代圖6～8所示機組中的煙氣型高壓發生器，上述機組即成為煙氣熱水補燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組(圖9～圖11所示)，當外部裝置的排煙余熱量及熱水熱量之和小于機組空調負荷所需加熱量時，機組的控制系統即啟動燃燒器20運行，為機組提供補充熱量，以滿足空調的供冷(供熱)要求。
機組中熱水發生器的熱水換熱管束宜采用淋激式結構，煙氣雙效低壓發生器的蒸汽換熱管束可采用淋激式結構(圖6～圖11所示)，也可采用沉浸式結構。
取消圖示機組中的溶液切換閥和蒸汽切換閥及其連接管，機組即成為用于單獨制冷的煙氣熱水型(或煙氣熱水補燃型)溴化鋰吸收式冷水機組。
上述煙氣熱水型和煙氣熱水補燃型溴化鋰吸收式冷(熱)水機組適用于同時具有熱水(包括余熱熱水和其它形式的熱水)和余熱煙氣的場所。
權利要求1.一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，包括高壓發生器(2)、蒸發器(15)、吸收器(6)、低壓發生器(9、10)、冷凝器(12、13)、高溫熱交換器(3)、低溫熱交換器(4)、溶液泵(16)、冷劑泵(17)以及連接各部件的管路、閥，其特征在于將低壓發生器(9、10)的腔體分成兩個腔體，將低壓發生器(9、10)的熱水換熱管束和蒸汽換熱管束分別置于上述兩個腔體內，分別構成熱水發生器(9)和煙氣雙效低壓發生器(10)；將冷凝器(12、13)分成低溫段(13)和高溫段(12)兩段，分別處于上述兩個腔體內，組成熱水發生冷凝器和煙氣雙效低壓發生冷凝器二個壓力腔體，熱水發生器(9)、低溫段冷凝器(13)構成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器(10)、高溫段冷凝器(12)構成一個壓力腔體。
2.根據權利要求1所述的一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于在高壓發生器(2)余熱煙氣出口管上設置煙氣熱水熱交換器(18)，并在熱水發生器(9)與煙氣熱水熱交換器(18)之間設置熱水聯通管(19)，熱水聯通管(19)與熱水發生器(9)的熱水換熱管束相連通，機組的熱水進口則設置在煙氣熱水熱交換器(18)上。
3.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于冷卻水并聯一路進入吸收器(6)，另一路串聯依次進入低溫段冷凝器(13)和高溫段冷凝器(12)。
4.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于冷卻水串聯依次進入低溫段冷凝器(13)、吸收器(6)和高溫段冷凝器(12)。
5.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于冷卻水先進入低溫段冷凝器(13)，出來后并聯進入吸收器(6)、高溫段冷凝器(12)。
6.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于在高壓發生器(2)出液管與吸收器(6)之間的管路上裝有溶液切換閥(5)；在出高壓發生器(2)的冷劑蒸汽管(8)與蒸發器(15)的管路上裝有蒸汽切換閥(7)。
7.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于高壓發生器(2)為煙氣型高壓發生器。
8.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于高壓發生器(2)為補燃型高壓發生器。
9.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于熱水發生器(9)的熱水換熱管束和煙氣雙效低壓發生器(10)的蒸汽換熱管束均采用淋激式結構。
10.根據權利要求1或2所述的一種煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，其特征在于熱水發生器(9)的熱水換熱管束采用淋激式結構，煙氣雙效低壓發生器(10)的蒸汽換熱管束采用沉浸式結構。
專利摘要本實用新型涉及一種煙氣熱水復合型溴化鋰吸收式冷水、冷熱水機組，包括高壓發生器、蒸發器、吸收器、低壓發生器、冷凝器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、溶液泵、冷劑泵以及連接各部件的管路、閥，其特點是將低壓發生器分成兩個腔體，將熱水換熱管束和蒸汽換熱管束分別置于上述兩個腔體內，分別構成熱水發生器9和煙氣雙效低壓發生器10；將冷凝器分成低溫段13和高溫段12兩段，分別處于上述兩個腔體內，組成熱水發生冷凝器和煙氣雙效低壓發生冷凝器二個壓力腔體，熱水發生器、低溫段冷凝器構成一個壓力腔體，煙氣雙效低壓發生器、高溫段冷凝器構成一個壓力腔體。本實用新型通過加大低壓發生器熱水換熱管束的傳熱溫差和降低機組制冷運行時的煙氣排放溫度，提高機組余熱回收利用率。
文檔編號F25B27/02GK2769780SQ200420054928
公開日2006年4月5日 申請日期2004年12月21日 優先權日2004年12月21日
發明者毛洪財, 王炎麗 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司