直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统
专利汇可以提供直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种直燃型溴化锂吸收式 热 泵 机组系统。包括:高压发生器9、低压发生器2、 冷凝器 1、 蒸发 器 4、吸收器3、高温 热交换器 8、低温热交换器7、冷剂泵5和溶液泵6,上述部件通过管路 阀 门 连接相通,其特点是 蒸发器 冷 水 进出口管路上增设有热源阀5、6,阀5、6与在热泵运转时的工作热源的进、出口连接;吸收器和冷凝器的 冷却水 进、出口管路上增设有热水阀4、2。本发明制热运转时热效率较高,可达1.6—2左右。，下面是直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统专利的具体信息内容。
1、一种以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，以各种气体、液体 燃料为能源的直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统，包括高压发生器(9)、 低压发生器(2)、冷凝器(1)、蒸发器(4)、吸收器(3)、高温溶液热交换器 (8)、低温溶液热交换器(7)、冷剂泵(5)和溶液泵(6)，上述部件通过管路 阀门连接相通，蒸发器(4)冷水进、出口管路上分别装置有冷水阀(7)、(8)， 吸收器和冷凝器的冷却水进、出口管路上分别装置有冷却水阀(3)、(1)， 高温溶液热交换器(8)与低压发生器(2)间接有阀(D)，其特征在于蒸发器 (4)冷水进、出口管路上与冷水阀(7)、(8)并列设置有热源阀(5)、(6)， 阀(5)、(6)与在热泵运转时的工作热源的进、出口连接；在吸收器(3)和 冷凝器(1)的冷却水进、出口管路上与冷却水阀(3)、(1)并列设置有热水 阀(4)、(2)；制冷运转时，热源阀(5)、(6)和热水阀(4)、(2)关，冷水阀 (7)、(8)、冷却水阀(3)、(1)和阀(D)开，以双效吸收式制冷循环(串联、 并联、串并联等方式)工作制取冷水；采暖运转时，以双效热泵循环工作 制取热水，冷水阀(7)、(8)和冷却水阀(3)、(1)关，热源阀(5)、(6)、热 水阀(4)、(2)和阀(D)开。
2、一种以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，以各种气体、液体 燃料为能源的直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统，包括高压发生器(9)、 低压发生器(2)、冷凝器(1)、蒸发器(4)、吸收器⑶、高温溶液热交换器 (8)、低温溶液热交换器(7)、冷剂泵(5)和溶液泵(6)，上述部件通过管路 阀门连接相通，蒸发器(4)冷水进、出口管路上分别装置有冷水阀(7)、(8)， 吸收器和冷凝器的冷却水进、出口管路上分别装置有冷却水阀(3)、(1)， 高温溶液热交换器(8)与低压发生器(2)间接有阀(D)，其特征在于蒸发器 (4)冷水进、出口管路上与冷水阀(7)、(8)并列设置有热源阀(5)、(6)， 阀(5)、(6)与在热泵运转时的工作热源的进、出口连接；在吸收器(3)和 冷凝器(1)的冷却水进、出口管路上与冷却水阀(3)、(1)并列设置有热水 阀(4)、(2)；在高压发生器(9)冷剂出口管路上增设有旁通管路(10)和旁 通阀(A)、旁通阀(A)出口接冷凝器(1)；在高温热交换器(8)中间溶液出口 管路上与阀(D)并列设置有阀(B)；在低压发生器(2)与低温溶液热交换器 (7)相连的浓溶液管路上设置一阀(C)，阀(B)出口接低温热交换器(7)与阀 (C)间的浓溶液管路，制冷运转时，热源阀(5)、(6)、热水阀(4)、(2)和 阀(A)、(B)关，冷水阀(7)、(8)、冷却水阀(3)、(1)和阀(D)、(C)开，以 双效吸收式制冷循环(包括串联、并联、串并联等方式)工作制取冷水；采 暖运转时采用单效热泵循环工作，热源阀(5)、(6)、热水阀(4)、(2)和阀 (A)、(B)开，冷水阀(7)、(8)、冷却水阀(3)、(1)和阀(D)、(C)关。
本发明涉及一种新的制取冷(热)水源的设备，使用于以燃油、燃气燃 料直接燃烧的热量作热源，且具有汽、水等低温废热源场合的制冷、采暖。
目前市场上广为销售的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组系统，以燃油、 燃气直接燃烧的热量为热源，提供冷、热水，供用户夏天制冷与冬天采暖。 但这种机组提供冷水运转时的热力系数为1-1.1，制取热水运转则是单纯 利用燃料的燃料热，热效率仅是0.85左右，显然，制热运转时的热效率较 低。
本发明的目的在于提供一种制热运转时的热效率较高的直燃型溴化锂 吸收式热泵机组系统。
本发明是这样实现的一种以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂， 以各种气体、液体燃料为能源的直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统，包括 高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温溶液热交换器、 低温溶液热交换器、冷剂泵和溶液泵，上述部件通过管路阀门连接相通， 蒸发器冷水进、出口管路上分别装置有冷水阀，吸收器和冷凝器的冷却水 进、出口管路上分别装置有冷却水阀，高温溶液热交换器与低压发生器间 接有阀D，其特点是蒸发器冷水进、出口管路上与冷水阀并列设置有热源 阀，热源阀与在热泵运转时的工作热源的进、出口连接；在吸收器和冷凝 器的冷却水进、出口管路上与冷却水阀并列设置有热水阀；制冷运转时， 热源阀和热水阀关，冷水阀、冷却水阀和阀D开，以双效吸收式制冷循环 (串联、并联、串并联等方式)工作制取冷水；采暖运转时，以双效热泵循 环工作制取热水，冷水阀和冷却水阀关，热源阀热水阀和阀D开。
本发明也可以是这样实现的：一种以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸 收剂，以各种气体、液体燃料为能源的直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统， 包括高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温溶液热交 换器、低温溶液热交换器、冷剂泵和溶液泵，上述部件通过管路阀门连接 相通，蒸发器冷水进、出口管路上分别装置有冷水阀，吸收器和冷凝器的 冷却水进、出口管路上分别装置有冷却水阀，高温溶液热交换器与低压发 生器间接有阀D，其特点是蒸发器冷水进、出口管路上与冷水阀并列设置 有热源阀，热源阀与在热泵运转时的工作热源的进、出口连接；在吸收器 和冷凝器的冷却水进、出口管路上与冷却水阀并列设置有热水阀；在高 压发生器冷剂出口管路上增设有旁通管路和旁通阀A、旁通阀A出口接冷凝 器；在高温热交换器中间溶液出口管路上与阀D并列设置有阀B；在低压发 生器与低温溶液热交换器相连的浓溶液管路上设置一阀C，阀B出口接低温 热交换器与阀C间的浓溶液管路，制冷运转时，热源阀、热水阀和阀A、B 关，冷水阀、冷却水阀和阀D、C开，以双效吸收式制冷循环(包括串联、 并联、串并联等方式)工作制取冷水；采暖运转时采用单效热泵循环工作， 热源阀、热水阀和阀A、B开，冷水阀、冷却水阀和阀D、C关。
本专利提出的直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统与直燃型溴化锂吸收 式冷热水机组系统相比，制冷循环是相同的，所不同的是制取热水时的运 转方式。热泵机组按第一类吸收式热泵循环运转，动力源是通入高压发生 器中的燃油、燃气或其它可燃物质，工作热源是通入蒸发器中的低温热源， 可以是汽、水等废热源，也可以是通往冷却塔，待降温的冷却水，这种机 组的热力系数，制冷时仍为1-1.1，制热时，单效热泵循环可达1.6-1.7， 双效热泵循环可达2左右。
显然，制热时采用直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统运行比采用直燃 型冷热水机组系统运行具有较大的节能效果，这种利用热泵循环采暖方式， 在压缩式制冷系统中早有使用，正如同采用电加热的家用空调器改为热泵 型空调器一样，节能效果是不言而喻的。
使用本专利直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统时，用户应具有可供使 用的低温热源，这就使热泵机组的使用有一定的局限性，但对具有低温热 源的场所则提供了一种节能型的机组系统。
图1为本发明的实施例一结构示意图。
图2为本发明的实施例二结构示意图。
下面结合附图对本发明作一详细描述：
本专利提出的是直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统的新方案，附图1 所示为直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统方案之一，该机组与直燃型溴化 锂吸收式冷热水机组系统结构上无多大的差异，仅管路系统改变。由图1 可见这是一种双效溴化锂吸收式制冷机的系统。现对技术特性、结构、组 成、工作原理说明如下：
这是一种制取冷热源设备，以热能为动力源，这种热能通常是各种液 体、气体燃料的燃烧热。以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，利用双 效溴化锂吸收式制冷的原理，在蒸发器中制取冷量，并在吸收-冷凝器中 制取热量。
机组由高压发生器9、低压发生器2、冷凝器1、蒸发器4、吸收器3、 高温溶液热交换器8、低温溶液热交换器7、冷剂泵5、溶液泵6以及各管路 阀件组成。机组为气密性要求极高的真空设备。为保持机组中的真空状态， 机组中设有抽气装置，这种抽气装置可以是机械真空泵抽气系统，也可以 是自动抽气系统。抽气装置因不属本专利的申请范围，图中未表示。
制冷运转时，阀②④⑤⑥关，阀①③⑦⑧(D)开。
吸收器3中吸收终了的稀溶液通过溶液泵6输送，经低温热交换器7与 高温热交换器8进入高压发生器9，在高压发生器中，稀溶液被燃料(液体 或气体燃料)的燃烧热加热，冷剂水蒸汽逸出，稀溶液浓缩成中间溶液。 中间溶液经高温热交换器8进入低压发生器2。在高温热交换器中，高温中 间溶液与低温稀溶液进行热交换，提高了进入高压发生器的稀溶液的温度， 则减少了高压发生器的燃料耗量。高压发生器中逸出的高温冷剂蒸汽(饱 和蒸汽压力600-700mHg，饱和蒸汽温度95℃左右的过热蒸汽)进入低压 发生器再次作为加热源加热中间溶液，冷剂蒸汽再次逸出，中间溶液浓缩 成浓溶液。浓溶液经低温热交换器7被稀溶液冷却，温度降低后进入吸收 器3，吸收在蒸发器中产生的冷剂蒸汽。浓溶液吸收水蒸汽后复变为稀溶 液，吸收过程中产生的吸收热，由吸收器管内流动的冷却水带出。浓溶液 温度降低后进入吸收器可减少吸收器的冷却负荷，另一方面，稀溶液温度 升高后进入低压发生器，则可减少低压发生器的加热蒸汽耗量。从而提高 了机组的热效率。吸收器中吸收终了的稀溶液再通过溶液泵送至高压发生 器，重复上述过程，这就构成了溶液循环。
低压发生器中产生的冷剂蒸汽(饱和蒸汽压力50-60mmHg，饱和蒸汽 温度40℃左右的过热蒸汽)与高压发生器中产生的冷剂蒸汽在低压发生器 中冷凝而成的冷剂水(此时低压发生器相当于高压发生器的冷凝器)一起进 入冷凝器1，前者，被管内流动的冷却水冷却而冷凝为冷剂水，冷剂水减 压节流后进入蒸发器4，吸收管内流动的冷水热量后，蒸发成冷剂蒸汽(饱 和蒸汽压力6-7mmHg，饱和温度5℃左右的饱和蒸汽)管内冷水温度降低 (一般由12℃降至7℃)产生制冷效应。蒸发器中产生的冷剂蒸汽进入吸收 器，被来自低温热交换器的浓溶液吸收，这就构成了冷剂水循环。随着循 环的不断进行，机组连续制取冷量。
制冷运转时的热力系数ξc＝Qo/Qg＝(1-1.1)，式中，Qo—蒸发器的 热负荷；Qg—发生器的热负荷。
采暖运转时作双效热泵循环运转，阀②④⑤⑥(D)开，阀①③⑦⑧关。 冷水与冷却水泵停止运行，热水泵与工作热源泵开启，热水回路与原冷却 水回路相反，先经阀②进入冷凝器，再进入吸收器由阀④出，送至用户使 用。工作热源(温度约30℃)由阀⑤进入蒸发器，降低到25℃由阀⑥出。此 时吸收器出口的热水温度可至55℃。热水回路也可先经吸收器再经冷凝器， 在冷凝器中制得高温热水，但可能致使高压发生器中压力升高，此外，循 环在高浓度区进行，容易产生结晶，因此制得的热水温度受到一定的限制。 采暖循环运转同制冷循环运转相比，只不过蒸发器中通入工作热源代替冷 水，这种工作热源可以以汽、水等废热源，电可以是通往冷却塔，待降温 的冷却水。而冷却水回路中通以制取的热水。
热泵运转时的ξh＝(Qk+Qa)/Qg＝(Qg+Qo)/Qg＝1+Qo/Qg＝1+ξc， 式中Qk—冷凝器的热负荷；Qa—吸收器的热负荷；Qg—发生器的热负荷。 由此可见，双效热泵机组ξh＝1+(1-1.1)＝2-2.1。
附图2所示为直燃型溴化锂吸收式热泵机组系统方案之二，如前所述， 在附图1所示的采暖运转时，因以双效热泵循环工作，受循环特性的限制 不能制取较高的热水温度，若要制得较高的热水温度则采取方案2。如附 图2所示，制冷运转时阀①③⑦⑧(D)(C)开，②④⑤⑥(A)(B)关，工作过 程与前相同。采暖运转时采用单效热泵循环工作，阀②④⑤⑥(A)(B)开， ①③⑦⑧(D)(C)关，此时高压发生器9即为单效发生器，发生出的冷剂蒸 汽经阀(A)直接进入冷凝器1，加热管内流动的热水，该热水由热水泵送经 阀④先流入吸收器3，在吸收器中第一次被加热升温后再流至冷凝器，再 次被加热升温。冷剂蒸汽放出热量后凝结成冷剂水，减压进入蒸发器4， 在蒸发器中被管内流动的工作热源加热，蒸发为冷剂蒸汽，工作热源可以 是汽、水等废热源，也可以是通往冷却塔待降温的冷却水，若温度约30℃ 由阀⑤进蒸发器，冷却至25℃由阀⑥出。高压发生器流出的浓溶液进入高 温热交换器8再经阀(B)进入低温热交换器7，然后进入吸收器，喷淋在吸 收器管簇上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，释放出的吸收热使管内流动的 热水第一次被加热。吸收终了的稀溶液由溶液泵6泵送，经低温热交换器7 和高温热交换器8后，进入高压发生器9，在高压发生器中被动力源液体和 气体燃料的燃烧热加热，发生出冷剂蒸汽，如此循环不已，不断制取热水。
由此可见，该循环系一般的单效溴化锂吸收式制冷循环，所不同者仅 是在蒸发器中通入低温热源，蒸发温度提高，因而吸收器中溶液温度升高， 可在吸收器中制得热水。由于采用了高势热源为动力源(燃油燃气的燃烧 热)，则可提高发生器中溶液温度，冷凝温度升高。可在冷凝器中制得更 高温度的热水。如吸收器中通过55℃的热水加热后59℃出，吸收器中溶液 的最低温度62℃，若蒸发器中，工作热源30℃进25℃出，蒸发温度22℃， 蒸发压力20mmHg，则稀溶液浓度58.9％，冷凝器中热水59℃进61℃出，冷 凝温度65℃，冷凝压力188mmHg，发生器中溶液的最高温度124℃，浓溶液 浓度63％，单效溴化锂吸收式制冷循环的热力系数ξc＝0.65-0.7，因而单 效溴化锂吸收式热泵的热水系数ξh＝1+0.65～0.7＝1.65～1.7。显然， 不管是单效还是双效直燃型吸收式热泵机组，采暖时的COP值远大于冷热 水机组，因而，在具备这种低温工作热源的场合，采用这种机组具有明显 的节能效果。
综上说明可知，本专利提出了直燃型溴化锂吸收式热泵机组的两种新 方案，包括系统、设备组成、管路连接等。
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