專利名稱：一種吸收式制冷和動力聯合循環系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及低溫熱能回收利用技術，尤其涉及一種吸收式制冷和動力聯 合循環系統。
背景技術：
在工業生產過程中，例如水泥、硫酸、玻璃等工業產品的生產，有大量 的余熱資源以各種形式被排放到環境中，造成嚴重的能源浪費和環境污染。 另外，自然界中存在著豐富的地熱資源和太陽能。因此，回收工業余熱和利 用可再生能源對于緩解環境污染問題和減少化石燃料的消耗，具有重要現實 意義和工程應用價值。目前，對工業余熱的回收廣泛采用水蒸汽動力循環系 統，水蒸汽由于定溫吸熱，導致換熱過程的不可逆損失比較大，低溫余熱的 回收效率低，另外水蒸汽動力循環只能輸出動力，而不能同時輸出電能和冷 量，滿足不了用戶多方面的能源需求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種吸收式制冷和動力聯合循環系統，它能夠回 收工業余熱、地熱能或者太陽能等低溫熱能，將其同時轉化為電能和冷量， 滿足用戶多方面的能源需求。
為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現 一種吸收式制 冷和動力聯合循環系統，包括熱源、循環裝置和循環工質，其特征在于，所 述循環裝置包含精餾器，與精餾器連接的冷凝器和蒸汽發生器，與蒸汽發生 器過熱器依次連接的過熱器、透平、吸收器、循環泵、預熱器，與冷凝器依 次連接的節流閥、蒸發器，與透平同軸連接的發電機，發電機輸出電能，所述預熱器與精餾器連接，所述熱源依次通過熱器、蒸汽發生器和預熱器，所
述蒸發器與吸收器連接，同時蒸發器輸出冷量；所述循環工質為氨水混合物。 由于本發明將由蒸汽發生器、過熱器、透平和發電機組成的朗肯循環和 由精餾器、冷凝器、節流閥、吸收器和蒸發器組成的吸收式制冷循環連接在 一起，因此，可以同時向外界輸出電能和制冷量，滿足用戶對電能和冷量的 需求。又由于本發明采用氨水混合物作為工質，該工質的吸熱過程是在變溫 下進行，這樣可以減小換熱過程的不可逆損失，提高余熱的回收效率。本發 明可以有效地回收工業余熱和利用地熱能或者太陽能等低溫熱能，其能源利 用效率高。
圖l為本發明的吸收式制冷和動力聯合循環系統示意圖，圖中1、精 餾器，2、冷凝器，3、蒸汽發生器，4、過熱器，5、透平，6、發電機，7、 節流閥，8、預熱器，9、循環泵，10、吸收器，11、蒸發器，12、熱源管道， 13、冷量輸出管道，14、吸收器冷卻水管道，15、冷凝器冷卻水管道；
圖2為水和氨水混合工質蒸發換熱曲線的比較圖，圖中(a)為水的 蒸發換熱曲線圖，(b)為氨水混合物的蒸發換熱曲線圖，其中16為熱源放熱 過程線，17為蒸發吸熱過程線，T一溫度，Q—熱量。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步說明。 參照圖1，本發明包括精餾器l、冷凝器2、蒸汽發生器3、過熱器4、透 平5、發電機6、節流閥7、預熱器8、循環泵9、吸收器10和蒸發器11、熱 源管道12、冷量輸出管道13、吸收器冷卻水管道14、冷凝器冷卻水管道15 和熱源。精餾器1與冷凝器2和蒸汽發生器3連接，蒸汽發生器3依次與過熱器4、透平5連接，透平5與發電機6同軸連接，冷凝器2依次與節流閥7、 蒸發器ll連接，吸收器10連接透平5和蒸發器11，吸收器10連接循環泵9， 循環泵9依次連接預熱器8、精餾器l，形成工質循環通路。熱源沿著熱源管 道12依次通過熱器4、蒸汽發生器3和預熱器6，提供熱量。所述蒸發器ll 通過冷量輸出管道13輸出冷量。吸收器具有自己冷卻水管道14，冷凝器具有 自己的冷卻水管道15，提供冷卻水。
本發明采用氨水混合物作為循環工質，精餾器1將氨水混合物的基本溶 液分離成富氨溶液和貧氨溶液，貧氨溶液經過蒸氣發生器3、過熱器4，形成 高壓的過熱貧氨蒸汽，進入透平5做功，發電機6輸出電能；富氨溶液經過 冷凝器2和節流閥7形成低干度的濕飽和蒸氣，進入蒸發器11中吸收熱量， 蒸發器11輸出冷量；飽和富氨蒸氣和貧氨透平乏汽在吸收器10中冷卻形成 基本溶液，該基本溶液為飽和溶液。飽和溶液經過循環泵9，壓力得到提高， 然后在預熱器8中預熱后進入精餾器1，在精餾器1中又分離出高濃度的富氨 蒸氣和低濃度的貧氨溶液。如此，周而復始。
參照圖2， (a)和(b)分別為水和氨水混合物蒸發換熱曲線，可以看出， 水在蒸發過程中溫度恒定，而氨水混合物在蒸發過程中溫度不斷升高，這是 因為隨著易揮發性成份氨的首先蒸發，氨水的濃度不斷減小，混合物的沸點 不斷升高，直到所有的液體都被蒸發。氨水混合物的蒸發吸熱溫度曲線和熱 源的放熱溫度曲線相對于恒溫蒸發的水，具有很好的匹配關系，因此減小了 換熱的不可逆損失，提高了整個循環的效率。
權利要求
1、一種吸收式制冷和動力聯合循環系統，包括熱源、循環裝置和循環工質，其特征在于，所述循環裝置包含精餾器，與精餾器連接的冷凝器和蒸汽發生器，與蒸汽發生器過熱器依次連接的過熱器、透平、吸收器、循環泵、預熱器，與冷凝器依次連接的節流閥、蒸發器，與透平同軸連接的發電機，發電機輸出電能，所述預熱器與精餾器連接，所述熱源依次通過熱器、蒸汽發生器和預熱器，所述蒸發器與吸收器連接，同時蒸發器輸出冷量；所述循環工質為氨水混合物。
全文摘要
本發明涉及低溫熱能回收利用技術，公開了一種吸收式制冷和動力聯合循環系統。它包括熱源、循環裝置和循環工質，其特征在于，所述循環裝置包含精餾器，與精餾器連接的冷凝器和蒸汽發生器，與蒸汽發生器過熱器依次連接的過熱器、透平、吸收器、循環泵、預熱器，與冷凝器依次連接的節流閥、蒸發器，與透平同軸連接的發電機，發電機輸出電能，所述預熱器與精餾器連接，所述熱源依次通過熱器、蒸汽發生器和預熱器，所述蒸發器與吸收器連接，同時蒸發器輸出冷量；所述循環工質為氨水混合物。
文檔編號F25B15/04GK101319828SQ20081015022
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者夏俊榮, 孫志新, 戴義平, 王江峰, 林 高 申請人:西安交通大學