本发明公开了属于吸收式热交换系统的多级吸收式制冷/热泵机组；由两个或两个以上的单级发生-冷凝单元和单级吸收-蒸发单元、溶液热交换器、节流装置、仪表、阀门及连接管路组成，单级发生-冷凝单元由绝热发生器和常规冷凝器组成，单级吸收-蒸发单元由绝热吸收器和蒸发器组成，各个单级发生-冷凝单元之间以串联方式连接，各个单级吸收-蒸发单元也以串联方式进行连接。制冷工质稀溶液在各个绝热发生器内逐级加热、闪蒸，闪蒸后的浓溶液在各个绝热吸收器内逐级冷却、吸收冷剂蒸汽变成稀溶液，冷剂液在各个蒸发器内逐级节流降压、蒸发，通过逐级变温换热，减小换热温差，降低换热过程的不可逆损失，有利于提高设备性能，方便设备检修。
1.一种多级吸收式制冷/热泵机组，由两个或两个以上的单级发生-冷凝单元和单级吸收-蒸发单元、两个或两个以上的溶液换热器和节流装置、阀门及仪表通过管路按工质热交换流程连接组成，所述单级发生-冷凝单元由绝热发生器(G)和常规冷凝器(C)安装在第一密闭容器内组成；单级蒸发-吸收单元由绝热吸收器(A)和蒸发器(E)安装在第二密闭容器内组成，所述绝热发生器(G)为在发生室(1)内安装第一喷淋装置(3)，第一溶液泵(5)分别和第一密闭容器壁、第一加热换热器(6)的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第一喷淋装置(3)；所述常规冷凝器(C)为在冷凝室(2)内安装冷却换热器(4)，冷却换热器(4)通过管路引出至第一密闭容器壁外；所述绝热吸收器(A)为在吸收室(8)内安装第二喷淋装置(9)，第二溶液泵(11)分别和第二密闭容器壁、第一冷却换热器(14)的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第二喷淋装置(9)；所述蒸发器(E)为在蒸发室(7)内安装第三喷淋装置(10)、冷剂泵(12)分别和第二密闭容器壁、第二加热换热器(13)的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第三喷淋装置(10)；其特征在于，所述各单级发生-冷凝单元之间的串联是分别通过各绝热发生器(G)之间的串联和各常规冷凝器(C)之间的串联实现的；在管路中的制冷工质稀溶液按照发生压力由低至高流经各绝热发生器(G)；高温热媒按照发生压力由高至低依次流经各绝热发生器(G)；冷却水则按照冷凝压力由低至高依次流经各个常规冷凝器(C)；所述各单级绝热吸收-蒸发单元的串联是各蒸发器(E)之间通过节流阀(16)的串联和各绝热吸收器(A)之间的串联实现的；各个单级发生-冷凝单元的绝热发生器产生的冷剂蒸汽在同单元的冷凝室内被冷却水冷凝，各个常规冷凝器的冷凝液汇聚后，依次通过节流阀(16)和蒸发器(Em)、节流阀(16)和蒸发器(E(m-1))、…、节流阀(16)和蒸发器(E1)，进行节流蒸发；冷剂液按照蒸发压力由高至低依次流经各级的节流装置和蒸发器(E)，实现逐级降压蒸发和变温换热；在管路中被逐级加热升温和变压闪蒸的温度较高的制冷工质浓溶液，按照吸收压力由高至低依次流经各级的溶液热交换器(R)和绝热吸收器(A)，实现逐级降压吸收和变温换热。
2.根据权利要求1所述多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，所述绝热吸收器(A)的第一绝热吸收器(A1)所在的第二密闭容器壁连接第三溶液泵(15)，第三溶液泵(15)通过串联的溶液热交换器(R1)～(Rm)连接至绝热发生器(G)的末级绝热发生器(Gm)所在的第一密闭容器壁。
3.根据权利要求1所述多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，所述冷剂液是水
4.根据权利要求1所述多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，所述制冷工质溶液为溴化锂溶液。
5.根据权利要求1所述多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，所述高温热媒为高温热水或蒸汽、冷媒为水。
6.根据权利要求1所述多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，所述吸收器与冷凝器的冷却水通路采用并联形式连接；所述冷却水分两路，其中一路冷却水依次通过第一绝热吸收器(A1)、第二绝热吸收器(A2)、…、第m绝热吸收器(Am)，冷却制冷工质溶液而升温，另一路冷却水依次通过第n常规冷凝器(Cn)、第(n-1)常规冷凝器(C(n-1))、…、第一常规冷凝器(C1)，冷凝冷剂蒸汽而升温，升温后的冷却水与来自绝热吸收器的冷却水汇合输出。
一种多级吸收式制冷/热泵机组
技术领域
[0001] 本发明属于吸收式热交换系统领域，特别涉及在热交换流程中以二元溶液为工质的多级吸收式制冷/热泵机组；可制冷、制热，也可用于工业余热回收。
背景技术
[0002] 为了解决城市的电网冬夏调峰难的问题，推出吸收式制冷/热泵机组，在一定程度上缓解电网调峰压力。在具有大量工业余热的企业，可利用吸收式机组大量回收工业余热对附近区域实现集中供热或供冷。这对于提高能源利用率、缓解能源紧张和保护生态环境都具有重要的意义。
[0003] 对于常规吸收式制冷/热泵机组，采用的换热器是换热效率较低的壳管式换热器，致使机组性能偏低、设备外型庞大、安装施工困难，同时还不利于设备检修。96117020.4号专利采用常规机组结构，以螺旋板式换热器替代壳管式换热器，虽然改善了换热器性能，但仍没有从根本上解决吸收式机组存在的主要问题。01133610.2号专利提出多段吸收式制冷装置采用常规的吸收器进行串联，虽然在一定程度上降低了制冷工质溶液与冷却水的换热温差，降低了不可逆损失，但仍存在机组外型过于庞大、检修不便的缺点。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对常规吸收式机组存在的问题提出了一种多级吸收式制冷/热泵机组，其特征在于，
[0005] 所述多级吸收式制冷/热泵机组由两个或两个以上的单级发生-冷凝单元和单级吸收-蒸发单元、两个或两个以上的溶液换热器和节流装置、阀门及仪表通过管路按工质热交换流程连接组成，所述单级发生-冷凝单元由绝热发生器G和常规冷凝器C安装在第一密闭容器内组成；单级蒸发-吸收单元由绝热吸收器A和蒸发器E安装在第二密闭容器内组成，所述绝热发生器G为在发生室1内安装第一喷淋装置3，第一溶液泵5分别和第一密闭容器壁、第一加热换热器6的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第一喷淋装置3；所述常规冷凝器C为在冷凝室2内安装冷却换热器4，冷却换热器4通过管路引出至第一密闭容器壁外；所述绝热吸收器A为在吸收室8内安装第二喷淋装置9，第二溶液泵11分别和第二密闭容器壁、冷却换热器14的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第二喷淋装置9；所述蒸发器E为在蒸发室7内安装第三喷淋装置10、冷剂泵12分别和第二密闭容器壁、第二加热换热器13的一组管道进口端连接，该组管道的出口端连接第三喷淋装置10；其特征在于，所述各单级发生-冷凝单元之间的串联是分别通过各绝热发生器G之间的串联和各常规冷凝器C之间的串联实现的；在管路中的制冷工质稀溶液按照发生压力由低至高流经各绝热发生器G；高温热媒按照发生压力由高至低依次流经各绝热发生器G；冷却水则按照冷凝压力由低至高依次流经各个常规冷凝器C；所述各单级绝热吸收-蒸发单元的串联是各蒸发器E之间通过节流阀的串联和各绝热吸收器A之间的串联实现的；
各个单级发生-冷凝单元的绝热发生器产生的冷剂蒸汽在同单元的冷凝室内被冷却水冷凝，各个常规冷凝器的冷凝液汇聚后，依次通过节流阀16和蒸发器Em、节流阀16和蒸发器E(m-1)、…、节流阀16和蒸发器E1，进行节流蒸发，在管路中被逐级加热升温和变压闪蒸的温度较高的制冷工质浓溶液按照吸收压力由高至低依次流经各级的溶液热交换器和绝热吸收器A，实现逐级降压吸收和变温换热。，
[0006] 所述绝热吸收器A的第一绝热吸收器A1所在的第二密闭容器壁连接第三溶液泵15，第三溶液泵15通过串联的溶液热交换器R1～Rm连接至绝热发生器G的末级绝热发生器Gm所在的第一密闭容器壁。
[0007] 所述冷剂液为水。
[0008] 所述制冷工质溶液为溴化锂溶液。
[0009] 所述高温热媒为高温热水或蒸汽；冷媒为水。
[0010] 所述冷却水分两路，其中一路冷却水依次通过第一绝热吸收器A1、第二绝热吸收器A2、…、第m绝热吸收器Am，冷却制冷工质溶液而升温，另一路冷却水依次通过第n常规冷凝器Cn、第(n-1)常规冷凝器C(n-1)、…、第一常规冷凝器C1，冷凝冷剂蒸汽而升温，升温后的冷却水与来自绝热吸收器的冷却水汇合输出。
[0011] 本发明的有益效果是通过制冷工质溶液逐级变压传热闪蒸、逐级降温传热和变压吸收；冷剂液逐级降压蒸发和降温换热及传热过程和传质过程分离开等技术，提高机组性能，减小了换热过程的不可逆损失；机组外型变小、结构紧凑、检修方便。
附图说明
[0012] 图1为本发明的多级吸收式制冷/热泵机组的新流程示意图。
[0013] 图2为本发明的单级绝热发生-冷凝单元示意图。
[0014] 图3为本发明的单级绝热吸收-蒸发单元示意图。
[0015] 图4为本发明多效吸收式制冷机组的冷却水第二种流程示意图。
[0016] 图5为本发明多效吸收式热泵机组的高温热媒第二种流程示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行说明。
[0018] 实施例1：如图1、2、3所示，多级吸收式制冷/热泵机组由绝热发生器G1～Gn、常规冷凝器C1～Cn、绝热吸收器A1～Am、蒸发器E1～Em、溶液热交换器R1～Rm、溶液泵、2m个节流阀通过管路按工质热交换流程连接组成。高温热媒依次通过绝热发生器G1、绝热发生器G2、…、绝热发生器Gn，加热制冷工质溶液；来自绝热吸收器A1的稀溶液，经过溶液热交换器R1、溶液热交换器R2、…、溶液热交换器Rm，被高温高浓度制冷工质溶液加热升温后，依次进入绝热发生器Gn、绝热发生器G (n-1)、…、绝热发生器G1进行逐级变温传热和变压闪蒸；从绝热发生器G1出来的高温高浓度制冷工质，依次进入溶液热交换器R1～Rm、绝热吸收器Am、溶液热交换器Rm-1、绝热吸收器Am-1、…、溶液热交换器R1、绝热吸收器A1进行逐级降温传热和降压吸收来自同一个蒸发吸收单元的蒸发器的冷剂蒸汽，变成低温制冷工质稀溶液，再由溶液泵送至绝热发生器Gn；各个单级发生-冷凝单元的绝热发生器产生的冷剂蒸汽在同单元的冷凝室内被冷却水冷凝，各个常规冷凝器的冷凝液汇聚后，依次通过节流阀16和蒸发器Em、节流阀16和蒸发器E(m-1)、…、节流阀16和蒸发器E1，进行节流蒸发，蒸发的饱和冷剂蒸汽进入同单元的吸收器，被制冷工质浓溶液吸收；冷却水依次通过绝热吸收器A1、绝热吸收器A2、…、绝热吸收器Am，冷却制冷工质溶液而升温，然后再依次通过常规冷凝器Cn、常规冷凝器C(n-1)、…、常规冷凝器C1，冷凝冷剂蒸汽；冷冻水依次通过蒸发器Em、蒸发器E(m-1)、…、蒸发器E1，与冷剂液换热后，变成低温冷冻水。
[0019] 其中，m、n为≥3的自然数，根据吸收式机组具体要求，m和n可以相等，也可以不等。
[0020] 实施例2：如图4所示，采用吸收器与冷凝器的冷却水并联形式方式。吸收式机组由绝热发生器G1、绝热发生器G2、…、绝热发生器Gn、常规冷凝器C1、常规冷凝器C2、…、常规冷凝器Cn、绝热吸收器A1、绝热吸收器A2、…、绝热吸收器Am、蒸发器E1、蒸发器E2、…、蒸发器Em、溶液热交换器R1、溶液热交换器R2、…、溶液热交换器Rm、溶液泵、2m个节流阀16通过连接管路连接组成。高温热媒依次进入绝热发生器G1、绝热发生器G2、…、绝热发生器Gn，加热制冷工质溶液；来自绝热吸收器A1的制冷工质稀溶液，经过溶液热交换器R1、溶液热交换器R2、…、溶液热交换器Rm，被高温高浓度制冷工质溶液加热升温后，依次进入绝热发生器Gn、绝热发生器G(n-1)、…、绝热发生器G1逐级变温换热和变压闪蒸，从绝热发生器G1出来的高温高浓度制冷工质，依次进入溶液热交换器m、绝热吸收器Am、溶液热交换器Rm-1、绝热吸收器A(m-1)、…、溶液热交换器R1、绝热吸收器A1逐级进行冷却和变压吸收来自同一个蒸发吸收单元的蒸发器的冷剂蒸汽，变成低温稀制冷工质溶液，再由溶液泵送至绝热发生器Gn；各级绝热发生器产生的冷剂蒸汽在同单元的冷凝室内被冷却水冷凝成液，来自各级常规冷凝器的冷凝液汇聚后，依次通过节流阀和蒸发器Em、节流阀和蒸发器E(m-1)、…、节流阀16和蒸发器E1逐级进行变压节流蒸发，蒸发的冷剂蒸汽进入同单元的绝热吸收器内被制冷工质浓溶液吸收；冷却水分两路，其中一路冷却水依次通过绝热吸收器A1、绝热吸收器A2、…、绝热吸收器Am，冷却制冷工质溶液而升温，另一路冷却水依次通过常规冷凝器Cn、常规冷凝器C(n-1)、…、常规冷凝器C1，冷凝冷剂蒸汽而升温，升温后的冷却水与来自绝热吸收器的冷却水汇合输出；冷冻水依次通过蒸发器Em、蒸发器E(m-1)、…、蒸发器E1，放热变成低温冷冻水。
[0021] 其中，m、n为≥3的自然数，m和n可以相等，也可以不等。
[0022] 实施例3：如图5所示，从发生器出来的高温热媒，经过换热器与冷却水进行换热，降低温度后进入蒸发器，进一步的释放热量，可有效实现能源的梯级利用，提高能源利用率，冷却水分两路。吸收式机组由绝热发生器G1、绝热发生器G2、…、绝热发生器Gn、常规冷凝器C1、常规冷凝器C2、…、常规冷凝器Cn、绝热吸收器A1、绝热吸收器A2、…、绝热吸收器Am、蒸发器E1、蒸发器E2、…、蒸发器Em、溶液热交换器R1、溶液热交换器R2、…、溶液热交换器Rm、第三溶液泵15、水水换热器17、2m个节流阀16通过连接管路连接组成。与图4不同之处为在分两路的冷却水中，其中一路冷却水依次通过绝热吸收器A1、绝热吸收器A2、…、绝热吸收器Am冷却制冷工质溶液，然后依次通过常规冷凝器Cn、常规冷凝器C(n-1)、、…、常规冷凝器C1，被加热升温，另一路冷却水经过水水换热器17与中温热媒进行换热升温，再与来自冷凝器的冷却水汇合。高温热媒依次通过绝热发生器G1、绝热发生器G2、…、绝热发生器Gn，加热制冷工质溶液，再经过水水换热器17与冷却水进行换热，变成低温热媒，再依次进入蒸发器Em、…、蒸发器E2、蒸发器E1，进一步释放热量而降低温度；来自绝热吸收器A1的稀溶液，经过溶液热交换器R1、溶液热交换器R2、…、溶液热交换器Rm，被高温高浓度制冷工质溶液加热升温后，依次进入绝热发生器Gn、绝热发生器G(n-1)、…、绝热发生器G1逐级被加热后进行变压闪蒸，从绝热发生器G1出来的高温高浓度制冷工质，依次进入溶液热交换器Rm、绝热吸收器Am、溶液热交换器R(m-1)、绝热吸收器Am-1)、…、溶液热交换器R1、绝热吸收器A1逐级冷却换热和变压吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，变成低温稀制冷工质溶液，再由溶液泵送至绝热发生器Gn；各个单级决发生-冷凝单元的发生器产生的冷剂蒸汽在同单元常规冷凝器内被冷却水冷凝，冷剂液汇聚后，依次通过节流阀16和蒸发器Em、节流阀和蒸发器E(m-1)、…、节流阀16和蒸发器E1逐级降压蒸发，蒸发的冷剂蒸汽进入同单元的绝热吸收器内，被制冷工质浓溶液吸收。
