專利名稱：一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種使用蒸汽作驅動能源，具有空調制冷、空調采暖、制取生活熱 水三種功能的中央空調機組。
背景技術：
通常地在賓館、酒店、寫字間、辦公樓等大中型建筑系統中，既有空調制冷和采暖 的需求，又有洗(淋)浴、洗衣、餐具清洗及日常的衛生間洗手用熱水供應的需求，其中采暖 時熱水出口溫度一般在45 60°C，生活熱水出口溫度一般在50 65°C。且上述負荷需求 具有如下特點在夏季需求空調制冷和生活熱水(負荷需求模式一)；在冬季需求空調采暖 和生活熱水(負荷需求模式二)；而在春秋過渡季節可能是夏季的模式一或者是冬季的模 式二，也可能只需求生活熱水(負荷需求模式三)。為了滿足上述需求通常采用如下的對應方案設置空調制冷用制冷機組；設置空 調采暖機組，通常采用換熱站或鍋爐；設置生活熱水機組，一般采用換熱站或熱水鍋爐，這 種傳統的方案即所謂的“三能源中心系統”。目前亦有采用制冷和采暖一體的機組或采暖和 生活熱水一體的機組，這就是“二能源中心系統”。“三能源中心系統”和“二能源中心系統” 統稱為“多能源中心系統”。“多能源中心系統”存在如下不足1.系統設計復雜，占地面積大，初投資高；“多能源中心系統”使得機房配管系統及控制系統復雜，設計和施工費用高。此外， 機房占地面積大，也大大增加了系統的投資；2.設備利用率低下，管理成本高；由建筑負荷需求特點可知，在夏季時，一般需要啟動制冷機組和生活熱水機組，該 期間一年中發生的時間約為4 6個月，而此時，采暖機組處于閑置狀態；在冬季時，一般需 要啟動采暖機組和生活熱水機組，該期間一年發生的時間也為4 6個月，而此時制冷機組 處于閑置狀態。由此可見“多能源中心系統”存在設備壽命期內利用率低下，管理費用高的 不足；
發明內容本實用新型的目的是為了克服上述“多能源中心系統”的不足，提供一種多功能 蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，單一能源，具有高效制冷、制熱功能和提供生活熱水功 能，大大簡化了系統，占地面積小，提高了設備的實際價值利用率。本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰 吸收式冷溫水機，高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、低溫溶液熱交換器、高 溫溶液熱交換器、熱源蒸氣凝結水熱回收器、冷媒泵、溶液泵、冷水溫控閥、熱源蒸氣控制閥 及各部件連接管道組成雙效循環回路，雙效循環回路包括制冷回路和采暖回路，雙效循環 回路中加設有制取生活熱水回路。所述制取生活熱水回路是在高壓發生器外部或內部設置生活熱水換熱器，高壓發生器和生活熱水換熱器通過氣相管路、液相管路或通道連通，并在液相管路中設置熱水溫 控閥；同時設置生活熱水熱回收回路，生活熱水換熱器設置在熱源蒸氣凝結水熱回收器的 下游，并從生活熱水換熱器的進出水管引出分支分別與熱回收器的進出水管相連。所述雙效循環回路中制冷回路和采暖回路是空調系統的冷/溫水接入蒸發器管 程進出口，在低壓發生器管程冷劑凝結管路設置冷水溫控閥，高壓發生器與低壓發生器之 間的冷劑蒸氣管道分為兩路，其中一路引至低壓發生器，另一路引至吸收器或蒸發器，并在 該管路上設有供暖截止閥；高壓發生器溶液出口管路也分兩路，其中一路經高溫溶液熱交 換器引至低壓發生器，另一路引至吸收器，并在該支路上設置供暖截止閥，構成制冷回路和 采暖回路。所述采暖回路中設置采暖熱回收回路，在熱源蒸氣凝結水熱回收器處并聯采暖用 熱回收器，采暖用熱回收器與蒸發器冷/溫水進出口管分支連接，熱源蒸氣凝結水熱回收 器和采暖用熱回收器的蒸汽凝結水入口管分別設置截止閥，蒸發器冷/溫水分支管上設有 截止閥。所述蒸發器與吸收器間設有溢流裝置。所述蒸發器冷/溫水進出口、吸收器冷卻水入口、冷凝器冷卻水出口、生活熱水進 出口、吸收器稀溶液出口、高壓發生器溶液出口分別安裝有溫度傳感器，高壓發生器設有冷 劑蒸汽壓力開關和液位電極，分別與中央控制器信號連接。中央控制器內存儲有兩個可切 換運行運行的模式。本實用新型采用溴化鋰-水為工質對，其中水為制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑。設 備結構最大程度簡化，緊湊，占地面積小，而且設備投資成本低，同時又滿足三種功能，與傳 統技術相比，在制冷同時可供生活用熱水，采暖同時也可以供生活用熱水，一能源一系統實 現了多功能。而且制冷回路和采暖回路的巧妙設計，使得設備不會因采暖或制冷交替而停 止使用，設備使用頻率高。本實用新型為了實現機組在各種負荷需求條件下穩定運行，設置如下調節控制用 部件蒸發器冷/溫水進出口溫度傳感器、吸收器冷卻水入口溫度傳感器、冷凝器冷卻水出 口溫度傳感器、生活熱水進出口溫度傳感器、吸收器稀溶液出口溫度傳感器、高壓發生器溶 液出口溫度傳感器、高壓發生器冷劑蒸汽壓力開關和液位電極，分別與中央控制器信號連 接。投入使用后為用戶節約了大量設計、施工和占地成本，還節省了用戶管理維護成本。
圖1 一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機組流程圖。圖中1_蒸發器；2-吸收器；3-冷凝器；4-低壓發生器；5-高壓發生器；6_生活 熱水換熱器；7-低溫溶液熱交換器；8-熱源蒸氣凝結水熱回收器；9-高溫溶液熱交換器； 10-采暖用熱回收器；11-生活熱水用熱回收器；12-蒸氣疏水器；13-冷劑泵；14-溶液泵； 15-截流機構；16-冷/溫水出口溫度傳感器；17-生活熱水出口溫度傳感器；18-氣相管； 19-液相管；Mvc-冷水溫控閥；Mvh-熱水溫控閥；Mvm-熱源蒸氣控制閥；A、B_冷暖轉換閥； C1-C4-冷暖轉換閥。
具體實施方式
[0019]
以下結合附圖和實施例詳細解釋說明本實用新型，然而不應該用這些附圖限制本 實用新型，而只適用于解釋和理解本實用新型。如圖1所示溶液采用串聯流程的蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機圖吸收器2 的溶液出口、溶液泵14、低溫溶液熱交換器7、熱源蒸氣凝結水熱回收器8、高溫溶液熱交換 器9與高壓發生器5的溶液入口用管路串聯連通，構成稀溶液區間。高壓發生器5的溶液 出口分兩路，一路經高溫溶液熱交換器9與低壓發生器4的溶液入口用管路連通，另一路直 接引至吸收器2，并在該管路設置冷暖轉換閥B。以上兩路構成中間濃度溶液區間。低壓發 生器4的溶液出口、低溫溶液熱交換器7、吸收器2的溶液入口用管路連通，構成濃溶液區 間。高壓發生器5上部的氣相空間引出冷劑蒸氣管道，并分兩路，其中一路引至低壓發生器 4，另一路引至吸收器2 (也可以接至蒸發器1)，并在該支路上設置冷暖轉換閥A，以上兩支 路構成高溫冷劑蒸氣區間。低壓發生器4的高溫冷劑蒸氣凝結后經冷水溫控閥Mvc由管路 引至冷凝器3。來自低壓發生器4的中溫冷劑蒸氣由蒸汽通道與冷凝器3連通。冷凝器3 中的液態冷劑經節流機構15后，由管道引至蒸發器1，并由此構成液態冷媒區間。高壓發生 器5的上部氣相空間引出高溫蒸汽通道18接至生活熱水換熱器6的上部，生活熱水換熱器 6的底部設置液相管19，并設置熱水溫控閥Mch，以上構成了制取生活熱水主回路。為了提高機組的熱能利用效率，特別設置了如下熱回收回路，其一是采暖熱回收 回路，蒸發器1的冷/溫水入口管接出分支，分別與采暖熱回收器10的進出水管相接，并在 各分支上設有冷暖轉換閥C3和C4。采暖熱回收器10與熱源蒸氣凝結水熱回收器8并聯設 置，熱源蒸氣凝結水的入口分別設有冷暖轉換閥Cl和C2。另一回路是生活熱水熱回收回路，生活熱水換熱器設置在采暖熱回收器10和熱 源蒸氣凝結水熱回收器8的下游，并從生活熱水換熱器6的進出水管引出分支分別與生活 熱水用熱回收器11的進出水管相連。采用圖1流程的機組按照建筑負荷需求模式運行原理如下模式一即空調制冷和生活熱水運轉模式。冷暖轉換閥A、B、Cl、C3、C4關閉，C2 打開。制冷選換部分一方面，吸收器2底部的常溫稀溶液，約35°C左右，經上述稀溶液區 間并吸收該區間內低溫熱交換器7的濃溶液、熱源蒸氣凝結水熱回收器8的蒸汽凝結水和 高溫溶液熱交換器9的中間濃度溶液的熱量后溫度升高至120°C以上，進入高壓發生器5， 吸收熱源蒸氣凝結熱后，稀溶液發生出一定量的過熱高溫冷劑蒸氣，其飽和溫度在95、8°C 左右，因此流出高壓發生器5的溶液濃度升高，成為中間濃度溶液，中間濃度溶液經上述中 間濃度溶液區間并在高溫溶液熱交換器9內加熱稀溶液溫度降低進入低壓發生器4。在低 壓發生器4中，中間濃度溶液吸收來自高壓發生器5的高溫冷劑蒸氣凝結熱而再次發生過 熱中溫冷劑蒸氣，其飽和溫度在40°C左右，因此流出低壓發生器4的溶液變成濃溶液，經上 述濃溶液區間并再低溫溶液熱交換器7內發出熱量加熱稀溶液而溫度降低，然后從吸收器 2頂部的溶液散布裝置散布在吸收器2中的換熱管外部，吸收蒸發器1中發生的低溫冷劑水 蒸氣，濃度降低，并在此過程中放出吸收熱給冷卻水，進而有變成常溫稀溶液，以上完成溶 液循環。另一方面，高壓發生器5發生的冷劑蒸氣在低壓發生器4的換熱管內凝結放熱，變 成冷劑水，經冷水溫控閥Mvc進入冷凝器3，同時，低壓發生器4內發生的冷劑蒸氣經通道進 入冷凝器3，由換熱管內的冷卻水冷凝成液態冷劑，液態冷劑經上述液態冷劑區間進入蒸發 器1，其底部的液態冷劑經冷劑泵打到蒸發器1頂部的冷劑散布裝置，并噴灑在蒸發器1的
5換熱管束外部，吸收換熱管內的空調水熱量變成低溫冷劑蒸氣進入吸收器2，同時完成空調 水的冷卻過程即制冷過程，以上完成冷劑循環。另外，熱源蒸氣在高壓發生器5的換熱管內 凝結方熱變成高溫凝結水，此凝結水經疏水器12進行汽水分離，使高溫凝結水進入熱回后 器8，回收熱量后蒸氣凝結水溫度降低、排出機組，以上即是傳統的雙效制冷循環。制取生活 熱水方面高壓發生器5內發生的高溫冷劑蒸氣經氣相通道18進入生活熱水換熱器6的上 部，并在換熱器6的管束外冷凝放熱，由此加熱管內的生活熱水，凝結的冷劑水經液相管19 由熱水溫控閥Mvh控制其流回高壓發生器5。同時，換熱器6的熱水進口管分支把溫度較低 的系統回水引出至生活熱水熱回收器11，與熱源蒸氣凝結水進行熱交換，進一步回收余熱。 升溫后的生活熱水再返回換熱器6的出水管與換熱器6出來的高溫熱水匯合，輸給外部系 統。在以上同時制冷和制取生活熱水時，經檢測熱交換器6入口的溫度與設定的出口 目標值進確定熱水負荷Qh，檢測蒸發器1的空調冷水入口溫度與設定的出口目標值確定制 冷負荷Qc，然后中央控制器根據Qh和Qc的大小確定熱源蒸氣控制閥Mvm的目標值，并取負 荷大者的設定出口溫度為熱源蒸氣控制閥Mvm的目標值。冷水溫度由冷水溫控閥Mvc按中 央控制規定算法，如PID進行調解。而此時熱水出口溫度則由熱水溫控閥Mvh按照出口檢 測值與設定目標值按中央控制器的規定算法，如PID進行調解。模式二 即空調采暖和生活熱水同時供應運轉打開冷暖轉換閥A、B、C3、C4和Cl， 關閉C2，冷水溫控閥Mvc自動關閉。稀溶液從吸收器2經溶液泵14經上述稀溶液區間進入 高壓發生器5。稀溶液在高壓發生器5內吸收熱源蒸氣的凝結熱，發生冷劑蒸氣后變成高溫 濃溶液經冷換轉換閥B直接進入吸收器2。另一方面，高壓發生器5內發生的高溫冷劑蒸氣 經冷暖轉換閥A進入蒸發器1或吸收器2，并最終在蒸發器1的管束外凝結放熱加熱蒸發器 1管內的采暖空調水，凝結后的冷劑水經蒸發器1內的溢流裝置進入吸收器2，并于進入的 高溫濃溶液混和，再次變成稀溶液，重復上述循環實現空調采暖。同時，高壓發生器5內的 高溫冷劑蒸氣經氣相管18進入生活熱水換熱器6內，并在管束外凝結放熱，依此加熱管內 的生活熱水，冷凝的冷劑水經液相管19和熱水溫控閥Mvh返回高壓發生器5，重復上述循環 實現生活熱水供應。在上述模式二運轉時，空調采暖負荷或生活熱水負荷會發生變化，經檢測熱交換 器6入口的溫度與設定的出口目標值進確定熱水負荷Qh，檢測蒸發器1的空調熱水入口溫 度與設定的出口目標值確定采暖負荷Qr，然后中央控制器根據Qh和Qr的大小確定熱源蒸 氣控制閥Mvm的目標值，并取負荷大者的設定出口溫度為熱源蒸氣控制閥Mvm的目標值。當 熱源蒸氣控制閥Mvm開度以空調熱水出口設定溫度為目標值時。空調熱水出口溫度通過空 調水泵的啟停或流經蒸發器內的空調水變流量來控制空調水的溫度。而此時生活熱水出口 溫度則由熱水溫控閥Mvh按照出口檢測值與設定目標值按中央控制器的規定算法，如PID 進行調解。中央控制器內設定以上兩種運轉模式，即模式1和模式二，當只有冷負荷需求時， 選擇模式一，只有采暖負荷時選擇模式二，只有生活熱水需求時，選擇模式一或二均可。需要說明的是，在模式二運轉時需要檢測高壓發生器5內的冷劑蒸汽壓力，以防 止冷劑蒸汽溫度過高，超出機組設計值。
權利要求一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、低溫溶液熱交換器、高溫溶液熱交換器、熱源蒸氣凝結水熱回收器、冷媒泵、溶液泵、冷水溫控閥、熱源蒸氣控制閥及各部件連接管道組成雙效循環回路，雙效循環回路包括制冷回路和采暖回路，其特征是雙效循環回路中加設有制取生活熱水回路。
2.根據權利要求1所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特征是 制取生活熱水回路是在高壓發生器外部或內部設置生活熱水換熱器，高壓發生器和生活熱 水換熱器通過氣相管路、液相管路或通道連通，并在液相管路中設置熱水溫控閥。
3.根據權利要求2所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特征是 制取生活熱水回路同時設置生活熱水熱回收回路，生活熱水換熱器設置在熱源蒸氣凝結水 熱回收器的下游，并從生活熱水換熱器的進出水管引出分支分別與熱回收器的進出水管相 連。
4.根據權利要求1-3任一所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特 征是雙效循環回路中制冷回路和采暖回路是空調系統的冷/溫水接入蒸發器管程進出 口，在低壓發生器管程冷劑凝結管路設置冷水溫控閥，高壓發生器與低壓發生器之間的冷 劑蒸氣管道分為兩路，其中一路引至低壓發生器，另一路引至吸收器或蒸發器，并在該管路 上設有供暖截止閥；高壓發生器溶液出口管路也分兩路，其中一路經高溫溶液熱交換器引 至低壓發生器，另一路引至吸收器，并在該支路上設置供暖截止閥，構成制冷回路和采暖回 路。
5.根據權利要求3所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特征是 采暖回路中設置采暖熱回收回路，在熱源蒸氣凝結水熱回收器處并聯采暖用熱回收器，采 暖用熱回收器與蒸發器冷/溫水進出口管分支連接，熱源蒸氣凝結水熱回收器和采暖用熱 回收器的蒸汽凝結水入口管分別設置截止閥，蒸發器冷/溫水分支管上設有截止閥。
6.根據權利要求1-3任一所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特 征是蒸發器與吸收器間設有溢流裝置。
7.根據權利要求1-3任一所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特 征是蒸發器冷/溫水進出口、吸收器冷卻水入口、冷凝器冷卻水出口、生活熱水進出口、吸 收器稀溶液出口、高壓發生器溶液出口分別安裝有溫度傳感器，高壓發生器設有冷劑蒸汽 壓力開關和液位電極，分別與中央控制器信號連接。
8.根據權利要求6所述的一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，其特征是 中央控制器內存儲有兩個可切換運行運行的模式。
專利摘要本實用新型涉及中央空調機組。一種多功能蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷溫水機，高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、低溫溶液熱交換器、高溫溶液熱交換器、熱源蒸氣凝結水熱回收器、冷媒泵、溶液泵、冷水溫控閥、熱源蒸氣控制閥及各部件連接管道組成雙效循環回路，雙效循環回路包括制冷回路和采暖回路，雙效循環回路中加設有制取生活熱水回路。本實用新型設備結構最大程度簡化，緊湊，占地面積小，設備投資成本低，同時滿足三種功能，在制冷同時可供生活用熱水，采暖同時也可以供生活用熱水，一能源一系統實現了多功能。制冷回路和采暖回路的巧妙設計，使得設備不會因采暖或制冷交替而停止使用，設備使用頻率高。
文檔編號F25B29/00GK201662277SQ20092001689
公開日2010年12月1日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者盧尚有, 孫鴻博, 張文虎, 李娉婷, 王劍新, 王家輝, 董禮軍, 韓世慶, 黃賀 申請人:大連三洋制冷有限公司