用于扩展吸收式冷却器的调节比的方法和系统转让专利

申请号 : CN200780052959.8

文献号 : CN101688704A

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发明人 : S·-H·雍T·C·沃纳L·M·罗格J·S·刘

申请人 : 开利公司

摘要 :

一种用于改进具有蒸发器(12)、吸收器(14)、发生器(16)和冷凝器(20)的吸收式冷却器(10)的操作的方法和系统改变了制冷剂和/或吸收剂溶液的循环,以容许吸收式冷却器(10)在低冷却和/或低加热需求期间进行连续的操作。溢流循环回路(46,50,54)配置成改变吸收剂溶液的循环,并且选择性地使过量的吸收剂溶液从发生器(16)再循环到吸收器(14)中。制冷剂循环回路(34,52,58,60)配置成改变蒸发器(12)中的制冷剂的循环,以避免制冷剂泵(36)在蒸发器(12)包含最少量的制冷剂时运转。这种吸收式冷却器(10)可以是单效、双效或三效吸收式冷却器。在一些实施例中,吸收式冷却器(10)能够同时进行加热和冷却。

权利要求 :

1.一种用于提供加热和/或冷却的系统,所述系统包括:吸收式冷却器,包括:

蒸发器,所述蒸发器配置成接收液体形式的制冷剂,并使所 述制冷剂的一部分蒸发;

吸收器,所述吸收器配置成包含吸收剂溶液,并从所述蒸发 器接收蒸汽形式的制冷剂,使得所述吸收剂溶液吸收所述制冷剂,以 形成稀释的吸收剂溶液;

发生器,所述发生器配置成接收所述稀释的吸收剂溶液和热 源,从而从所述稀释的吸收剂溶液中蒸发出制冷剂;和冷凝器,所述冷凝器配置成从所述发生器接收蒸汽形式的制 冷剂,使得所述制冷剂冷凝,并使液体形式的所述制冷剂再循环回至 所述蒸发器;以及用于改变所述制冷剂和所述吸收剂溶液中的至少一个的循环的 装置,从而容许所述吸收式冷却器在低的冷却需求和低的加热需求中 的至少一个期间进行连续的操作。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用于改变循 环的装置包括溢流循环回路,所述溢流循环回路配置成选择性地使过 量的吸收剂溶液从所述发生器再循环至所述吸收器。

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述溢流循环回 路包括:位于所述吸收器和所述发生器之间的第一组管线;

泵,所述泵用于通过所述第一组管线而将所述稀释的吸收剂溶液 从所述吸收器传送到所述发生器;

位于所述发生器和所述吸收器之间的第二组管线,所述第二组管 线配置成接收所述吸收剂溶液和蒸汽形式的制冷剂;和阱,所述阱连接到所述第二组管线上,并配置成选择性地容许所 述吸收剂溶液流回到所述吸收器中,并防止所述蒸发的制冷剂通过所 述阱。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述用于改变循 环的装置包括制冷剂循环回路,所述制冷剂循环回路用于控制所述蒸 发器中的所述制冷剂的循环。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述制冷剂循环 回路包括:所述蒸发器中的贮槽,所述贮槽用于接收并储存来自所述冷凝器 的液体形式的所述制冷剂;

泵,所述泵配置成将所述制冷剂传送给所述蒸发器中的喷射器;

至少一个传感器,用于监测所述贮槽中的所述制冷剂的水平,以 控制所述泵的操作。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述至少一个传 感器包括低水平传感器,并且当所述低水平传感器检测到所述贮槽中 的制冷剂水平低于最低水平时,关闭所述泵。

7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述至少一个传 感器包括高水平传感器,并且当所述高水平传感器检测到所述贮槽中 的制冷剂水平位于或高于预定的水平时,起动所述泵。

8.一种用于提供加热和/或冷却的系统,所述系统包括:吸收式冷却器,包括:

蒸发器,所述蒸发器配置成接收液体形式的制冷剂,并使所 述制冷剂的一部分蒸发;

吸收器,所述吸收器配置成包含吸收剂溶液,并从所述蒸发 器接收蒸汽形式的所述制冷剂,使得所述吸收剂溶液吸收所述制冷 剂,以形成稀释的吸收剂溶液;

发生器,所述发生器配置成接收所述稀释的吸收剂溶液和热 源,从而从所述稀释的吸收剂溶液蒸发出制冷剂;和冷凝器,所述冷凝器配置成从所述发生器接收蒸汽形式的制 冷剂,使得所述制冷剂冷凝,并使液体形式的所述制冷剂再循环回至 所述蒸发器;以及循环回路,配置成改变所述制冷剂和所述吸收剂溶液中的至少一 个,并使得所述吸收式冷却器在低的冷却需求和低的加热需求中的至 少一个期间能够进行连续的操作。

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述循环回路是 吸收剂循环回路,所述吸收剂循环回路包括:位于所述吸收器和所述发生器之间的第一组管线,用于将所述稀 释的吸收剂溶液从所述吸收器传送到所述发生器;和位于所述发生器和所述吸收器之间的第二组管线,配置成接收所 述吸收剂溶液和蒸汽形式的所述制冷剂。

10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述吸收剂循环 回路还包括连接到所述第二组管线上的阱,所述阱配置成选择性地使 所述吸收剂溶液再循环回到所述吸收器。

11.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述循环回路是 制冷剂循环回路,所述制冷剂循环回路包括:所述蒸发器中的贮槽,用于接收并储存来自所述冷凝器的液体形 式的所述制冷剂;

泵,所述泵配置成将所述制冷剂传送给所述蒸发器中的喷射器; 和至少一个传感器,用于监测所述贮槽中的制冷剂的水平,其中, 当所述贮槽中的制冷剂水平低于最低水平时,关闭所述泵,当所述贮 槽中的制冷剂水平位于或高于预定的水平时,起动所述泵。

12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述至少一个传 感器包括低水平传感器,并且当所述低水平传感器检测到所述蒸发器 中的制冷剂水平低于最低水平时,关闭所述泵。

13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述至少一个传 感器包括高水平传感器,并且当所述高水平传感器检测到所述蒸发器 中的制冷剂水平位于或高于预定的水平时,起动所述泵。

14.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述吸收式冷却 器还包括至少一个溶液热交换器,所述溶液热交换器配置成接收所述 吸收剂溶液。

15.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述吸收式冷却 器还包括辅助热交换器,所述辅助热交换器配置成提高通过所述辅助 热交换器的热水源的温度。

16.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述制冷剂是水, 所述吸收剂溶液是溴化锂。

17.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述吸收式冷却 器是双效吸收式冷却器,并且还包括第二发生器。

18.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述吸收式冷却 器是三效吸收式冷却器。

19.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述吸收式冷却 器配置成用于提供同时的加热和冷却。

20.一种操作具有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器的吸收式冷 却器的方法,所述方法包括:使制冷剂和吸收剂溶液流过所述吸收式冷却器来提供冷却和加 热中的至少一个;

改变所述制冷剂和所述吸收剂溶液中的至少一个的循环,从而使 得所述吸收式冷却器在低的冷却需求和低的加热需求中的至少一个 期间能够进行连续的操作。

21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,改变循环包括 监测所述蒸发器中的制冷剂的水平,以控制泵的操作,所述泵配置成 将制冷剂传送给所述蒸发器的滴水器系统和喷射器中的至少一个。

22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,监测所述蒸发 器中的制冷剂的水平由至少一个传感器来执行。

23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述至少一个 传感器包括:低水平传感器,配置成检测所述蒸发器的贮槽中的制冷剂的水 平,其中,当所述低水平传感器确定所述贮槽中的所述制冷剂水平低 于最低水平时关闭所述泵;和高水平传感器,配置成检测所述贮槽中的制冷剂的水平,其中, 当所述高水平传感器确定所述贮槽中的所述制冷剂水平位于或高于 预定的水平时起动所述泵。

24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,改变循环包括 使所述发生器中的过量的吸收剂溶液再循环回到所述吸收器。

25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,使过量的吸收 剂溶液再循环回到所述吸收器是通过在所述发生器和所述吸收器之 间提供溢流管线来实现的。

26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,使过量的吸收 剂溶液再循环回到所述吸收器包括防止蒸汽形式的制冷剂流回所述 吸收器。

27.一种用于改进具有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器的吸收 式冷却器的操作的系统,所述系统包括:泵,配置成将液体形式的制冷剂从所述蒸发器的贮槽传送到所述 蒸发器的顶部;

低水平传感器,配置成检测所述贮槽中的制冷剂的水平,其中, 当所述低水平传感器确定所述贮槽中的所述制冷剂水平低于最低水 平时关闭所述泵;和高水平传感器,配置成检测所述贮槽中的制冷剂的水平,其中, 当所述高水平传感器确定所述贮槽中的所述制冷剂水平位于或高于 预定的水平时起动所述泵。

28.根据权利要求27所述的系统,其特征在于,所述系统还包 括:连接到所述蒸发器上的容器,所述容器配置成接收和储存来自所 述冷凝器的制冷剂的一部分,其中,所述低水平传感器和所述高水平 传感器定位在所述容器的内部,并且所述容器中的制冷剂的水平与所 述蒸发器的所述贮槽中的制冷剂的水平相关联。

29.根据权利要求27所述的系统,其特征在于,所述系统还包 括:溢流系统,配置成用于选择性地容许所述发生器中的过量的吸收 剂溶液流回所述吸收器。

30.根据权利要求29所述的系统,其特征在于,所述溢流系统 包括:定位在所述发生器和所述吸收器之间的溢流管线,所述溢流管线 配置成接收所述吸收剂溶液和蒸汽形式的所述制冷剂;和连接在所述溢流管线上的阱,配置成选择性地使所述吸收剂溶液 能够流回到所述吸收器,并防止所述蒸发的制冷剂通过所述阱。

31.一种操作具有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器的吸收式冷 却器的方法,所述方法包括:检测所述蒸发器的贮槽中的制冷剂的水平;

当所述贮槽中的所述制冷剂的水平低于最低水平时,中止所述蒸 发器的泵的操作;和当所述贮槽中的制冷剂水平位于或高于预定的水平时,继续所述 泵的操作。

32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述方法还包 括:使所述发生器中的过量的吸收剂溶液能够流回所述吸收器。

33.一种用于改进具有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器的吸收 式冷却器的操作的溢流系统,所述溢流系统包括:定位在所述发生器和所述吸收器之间的管线,所述管线配置成接 收蒸汽和吸收剂溶液;和连接到所述管线上的蒸汽阱,所述蒸汽阱配置成选择性地容许所 述吸收剂溶液通过所述蒸汽阱并流入所述吸收器,以及防止蒸汽通过 所述蒸汽阱。

34.根据权利要求33所述的溢流系统,其特征在于,所述管线 配置成从所述发生器除去过量的吸收剂溶液,并使所述过量的吸收剂 溶液再循环回至所述吸收器。

35.根据权利要求33所述的溢流系统,其特征在于,所述溢流 系统还包括:至少一个传感器,配置成用于监测所述蒸发器中的制冷剂的水 平,以控制泵的操作,所述泵配置成将制冷剂传送到所述蒸发器的滴 水器系统和喷射器中的至少一个。

36.一种改进具有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器的吸收式冷 却器的操作的方法,所述方法包括:当所述发生器中存在过量的吸收剂溶液时,引导所述发生器中的 吸收剂溶液流回到所述吸收器;和防止蒸汽流回到所述吸收器。

说明书 :

背景技术

[0001]本公开涉及一种吸收式冷却器系统。更具体地说,本公开 涉及用于扩展吸收式冷却器系统的调节比的特征。
[0002]吸收式冷却器包括蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器,其 使用吸收剂溶液和制冷剂来提供冷却和/或加热。吸收式冷却器可能 具有有限的调节比,其是最大容量对最小容量的比。这种限制可能部 分地随供给发生器的能源热量或吸收器中用于过量吸收剂溶液的有 限空间而变化。另外,蒸发器中较低的制冷剂水平可能阻碍了吸收式 冷却器取得更高的调节比。
[0003]需要改进吸收式冷却器系统的操作,使得冷却器具有扩展 的调节比并且能够在更宽的操作条件范围内连续操作。

发明内容

[0004]本公开涉及一种用于改进具有蒸发器、吸收器、发生器和 冷凝器的吸收式冷却器的操作的方法和系统。本公开涉及改变制冷剂 和/或吸收剂溶液的循环,以容许吸收式冷却器在低冷却和/或低加热 需求期间的连续的操作。溢流循环回路配置成改变来自发生器的吸收 剂溶液的循环,并选择性地使过量的吸收剂溶液从发生器再循环到吸 收器。制冷剂循环回路配置成改变蒸发器中的制冷剂的循环,以防止 制冷剂泵在蒸发器的贮槽中的制冷剂少于最小量时运转。吸收式冷却 器可以是单效、双效或三效吸收式冷却器。在一些实施例中,吸收式 冷却器能够同时进行加热和冷却。

附图说明

[0005]图1是可扩展调节比的吸收式冷却器系统的示例性实施例 的示意图。
[0006]图2是图1中所示的系统一部分的示意图,其显示了使用 定位在吸收器和高阶段发生器之间的溢流管线和蒸汽阱使过量的吸 收剂溶液再循环回至吸收器中。
[0007]图3是图1中所示的系统一部分的示意图,其显示了使用 液位传感器来监测蒸发器内部的制冷剂水平,以控制制冷剂泵的操 作。

具体实施方式

[0008]图1是吸收式冷却器系统10的示意图,其包括蒸发器12、 吸收器14、高阶段发生器16、低阶段发生器18、冷凝器20、高温溶 液热交换器22、低温溶液热交换器24和辅助热交换器26。在图1的 示例性的实施例中,冷却器系统10是一种具有同时加热和冷却能力 的双效吸收式冷却器,因此系统10可用于对建筑物进行供热和冷却。 应该懂得,本文所述的用于扩展冷却器系统10的调节比的方法和系 统还可应用于任何类型的吸收式冷却器,包括但不局限于单效或三效 吸收式冷却器、配置成仅用于冷却的吸收式冷却器和/或配置成用于 分开加热和冷却的吸收式冷却器。
[0009]冷却器系统10配置成可通过降低被冷冻的水源28的温度 而将冷却提供给建筑物,该水源通过蒸发器12。系统10能够通过升 高热水源30的温度而同时将加热提供给建筑物,该水源通过辅助热 交换器26。通常供吸收式冷却器使用的系统10还包括冷却水环路32, 用于使水从冷却塔流过吸收器14和冷凝器20,使得冷却水用于散热。
[0010]如本领域中已知的那样,吸收式冷却器系统,如系统10, 配置成使用例如溴化锂的吸收剂溶液和例如水的制冷剂,用以提供冷 却和/或加热效果。虽然所述冷却器系统10使用溴化锂和水,但是应 该懂得在系统10中可备选使用其它结合(例如水作为吸收剂和氨作为 制冷剂)。
[0011]蒸发器12配置成从冷凝器20接收液体形式的制冷剂(即 水),并将水储存在蒸发器贮槽34中。借助于使用制冷剂泵36,蒸发 器12将水从贮槽34泵到定位于蒸发器12顶部的喷射器38中,或泵 到蒸发器12的滴水器系统中。由于冷冻水28通过蒸发器12内部的 管,来自喷射器38的水被蒸发,并且冷冻水28降低了温度。如图所 示,系统10是一种闭环系统,并保持在真空中,使得来自喷射器38 的水在较低的温度下沸腾。制冷剂(水)现在以蒸汽的形式通过消除器 40移动至吸收器14,在吸收器14通过位于吸收器14顶部的喷射器 42所喷洒的浓缩的溴化锂溶液吸收水。然后利用溶液泵44将稀释的 溴化锂溶液传送给高阶段发生器16。高温和低温溶液热交换器22和 24将溴化锂溶液传送给低阶段发生器18并从低阶段发生器18传送 回来,热交换器22和24提高了流向发生器16的稀释的溴化锂溶液 的温度,并从而提高了发生器16的效率。
[0012]排气供给高阶段发生器16,以使来自溴化锂溶液的水沸 腾,因而产生蒸汽。在图1的示例性的实施例中,排气从微型涡轮机 或另一类型的原动机被供给。系统10的好处是其利用建筑物中所使 用的另一构件的废热。应该懂得,可使用其它类型的热源用于将热能 供给发生器16。例如,在备选实施例中,发生器16可以是直接加热 的、蒸汽加热的或热水驱动的。之后可将发生器16所产生的蒸汽引 导至低阶段发生器18和辅助热交换器26中。此外,来自发生器16 的蒸汽还可能停留在溢流管线46中。
[0013]来自高阶段发生器16的蒸汽流向低阶段发生器18的管程。 来自高阶段发生器16的溴化锂溶液流过热交换器22,之后流向低阶 段发生器18的壳程。然后发生器18中的溴化锂溶液由于从发生器 18的管程中的蒸汽传递的热量而沸腾出其它的蒸汽。发生器18的壳 程中的其它的蒸汽然后通过定位在发生器18和冷凝器20之间的消除 器48而移动至冷凝器20中。在冷凝器20中,冷却水32流过冷凝器 20的管程。当来自发生器18的蒸汽进入冷凝器20的壳程时,蒸汽 冷凝,冷凝物被再循环回至蒸发器12中。
[0014]发生器18的管程中的蒸汽冷凝,并使冷凝物与来自冷凝器 20的冷凝物一起再循环回至蒸发器12中。再次处于高浓度下的来自 发生器18的溴化锂流过热交换器24,并再循环回至吸收器14中。 该循环随着浓缩的溴化锂在吸收器14中被喷洒而重复,从而吸收来 自蒸发器12中的水。
[0015]在图1的示例性的实施例中,因为系统10是一种同时加热 和冷却的吸收式冷却器,所以系统10还包括辅助热交换器26,其可 用于加热。来自高阶段发生器16的蒸汽移动到辅助热交换器26的壳 程,在此处蒸汽冷凝,因而将热量传递给流过热交换器26的管程的 热水源30。在蒸汽冷凝之后,液体冷凝物再循环回至发生器16中, 在此处其可被发生器16中的溴化锂溶液再吸收。
[0016]在图1所显示的实施例中,系统10包括用于控制系统10 的操作的三个主要的阀-分流阀70(也被称为CV1)、热交换器控制阀 72(也被称为CV2)和低阶段发生器控制阀(也被称为CV3)。阀70(CV1) 配置成基于对系统10的加热和/或冷却需求而调节供给高阶段发生器 16的排气的量。阀72(CV2)配置成依据加热需求而调节再循环回至发 生器16的热交换器26中的液体冷凝物的量。阀74(CV3)配置成基于 加热和/或冷却需求和高阶段发生器16的内部条件而调节再循环回至 蒸发器12的低阶段发生器18中的液体冷凝物的量。系统10还包括 与热交换器26并联配置的旁通环路80以及阀82。应该懂得,旁通 环路80和阀82在冷却器系统10中不是必须的,但可用于改进系统 10的操作,特别是在没有加热需求的情况下。应该懂得,同图1中 所示的实施例相比,吸收式冷却器系统可根据吸收式冷却器的具体类 型而包括更多或更少的阀。
[0017]当系统10的冷却或加热负荷较低时,例如在春天或秋天的 温和的天气条件期间,负荷可能落在系统10的最小冷却或加热能力 之下,并且可能要求系统10停止运转或进入再循环关闭模式。在外 部环境温度相对较低,而建筑物仍具有最小的冷却需求的情况下,高 阶段发生器16中的溴化锂溶液的水平可能升高到不希望的水平,并 且系统10可能停止运转(或进入再循环模式)。这将在下面进行更详 细的描述。作为备选或作为附加,低的冷却需求可能导致蒸发器12 的贮槽34中的制冷剂(水)达到耗尽的水平,如以下所述。蒸发器贮 槽34中的低的制冷剂水平可能造成蒸发器12的制冷剂泵36被抽空, 并最终导致泵36的破坏。图1的吸收式冷却器系统10配置成改变来 自高阶段发生器16的溴化锂溶液的循环,并改变蒸发器12中的制冷 剂的循环,从而容许吸收式冷却器系统10在低冷却需求期间的连续 操作。因此,系统10能够提高调节比(即最大容量对最小容量的比)。
[0018]当建筑物具有低的冷却需求,而外部周围的空气温度仍然 低时,来自冷却塔的冷却水流过冷却水环路32,因而处于较低的温 度。冷却水在其通过吸收器14时的更低的温度增加吸收器14中的吸 收效果,使得来自蒸发器12的更多的水被吸收器14中的溴化锂溶液 吸收。结果,增加了体积的稀释的溴化锂溶液流向高阶段发生器16。 此外,在低的冷却负荷下,最大限度地减小了对发生器16的热量输 入(排气)。因为其接收较少的能量,所以发生器16从发生器16中的 溴化锂溶液沸腾出较少的蒸汽。
[0019]吸收器14中增加的吸收效果和发生器16中减少的蒸汽产 出都导致更大体积的溴化锂溶液驻留在发生器16中。在标准的吸收 式系统中,在某些点上,一旦在高阶段发生器中存在比发生器中的水 闸能够承受的溶液体积更大体积的溶液时,将需要系统停止运转,或 者需要溶液泵停止。此外,由于吸收器14中的水吸收增加和发生器 16中的蒸汽产出的降低,所以较少的水再循环回至蒸发器12中(通过 低阶段发生器18和冷凝器20)。因而,低的冷却需求还导致蒸发器贮 槽34中的制冷剂水平降低。如果制冷剂泵36在系统10操作期间连 续运转,那么贮槽34中的制冷剂可能不够,并且泵36可能没有足够 的净压吸头(NPSH),其可能造成泵36被抽空。
[0020]本文所述和图1-3中所显示的设计特征意图解决上述的可 能抑制系统10的低调节的限制。设计特征包括安装在高阶段发生器 16和吸收器14之间的溢流管线46、与溢流管线46串联安装的蒸汽 阱50、以及液位传感器52,其用于监测和控制蒸发器贮槽34中的制 冷剂水平。
[0021]图1中显示了在同时加热和冷却的吸收式冷却器系统10 中所提供的溢流管线46、蒸汽阱50和液位传感器52。应该懂得,管 线46、阱50和传感器52可并入到任何类型的吸收式冷却器中。例 如,这些扩展的调节特征可包含于在加热模式和冷却模式之间转换的 而不是配置成用于同时加热和冷却的吸收式冷却器中。如本文所述, 这些特征致力于实现冷却器系统10在低冷却需求期间的连续操作。 应该懂得,管线46、阱50和传感器52还可用于在低加热需求期间 增强调节。
[0022]如图1中所示,溢流管线46连接到发生器16上。在系统 10正常操作(即中等至高的冷却和/或加热需求)期间,当蒸汽在发生 器16中蒸发,并从溴化锂溶液中除去时,浓缩的溴化锂溶液流过发 生器16内部的水闸,之后通过热交换器22流向低阶段发生器18。 在这点上,发生器16中的一部分蒸汽可能流到溢流管线46、辅助热 交换器26和低阶段发生器18中。
[0023]相反,如果有低的冷却需求,那么在发生器16内部包含更 大体积的溴化锂溶液,并且产生较少的蒸汽。此外,对发生器16的 低的热量输入和冷却水环路32中的较低的冷却水温度可能降低高阶 段发生器16内的压力。这种内部压力的降低可阻碍溴化锂溶液从高 阶段发生器16流向低阶段发生器18。随着系统10继续操作,溴化 锂溶液在发生器16中可能持续升高到不合适的水平,使得溶液高于 水闸中预定的水平。在某一点,在没有溢流管线46的条件下,溴化 锂溶液可能在发生器16中发生溢流,导致系统10关闭。
[0024]系统10具有溢流吸收剂循环回路,其包括溢流管线46, 配置成基于系统10尤其是发生器16中的条件而改变吸收剂溶液的循 环。在系统10的正常操作期间,溴化锂溶液从高阶段发生器16流向 低阶段发生器18。然而如上所述,操作条件,例如低的冷却需求存 在,则如果吸收剂溶液升高到高阶段发生器16的水闸中预定的水平 以上,那么改变溴化锂溶液的循环可能是必须的或有益的。当溴化锂 溶液在发生器16中达到预定的水平时,发生器16中的过量的溴化锂 溶液通过溢流管线46而被引导回至吸收器14中。这容许冷却器系统 10在可能造成更大体积的吸收剂溶液驻留在发生器16中的条件下继 续操作。因为来自发生器16的蒸汽也可能驻留在溢流管线46中,所 以系统10包括位于吸收器14和发生器16之间的蒸汽阱50,如以下 参照图2更详细描述的。
[0025]图2是图1的溢流管线46的一部分和蒸汽阱50的示意图。 作为吸收剂循环回路的一部分,溢流管线46可用于从发生器16中除 去过量的溴化锂溶液,并防止发生器16内的吸收剂溶液的溢流。溢 流管线46配置成使发生器16中的过量的溴化锂溶液再循环回至吸收 器14中。
[0026]在发生器16的操作期间,溢流管线46可只包含蒸汽,只 包含溴化锂,或溴化锂和蒸汽。因为蒸汽是有用的能量,不希望容许 任何蒸汽随吸收剂溶液一起从发生器16流回到吸收器14中。蒸汽阱 50配置成有选择地容许溴化锂溶液再循环回至吸收器14中,同时防 止蒸汽通过而流向吸收器14。
[0027]如图2中所示,来自发生器16的溢流管线46可连接到蒸 汽阱50的底端50a上,并且从吸收器14延伸出来的管线54可连接 到蒸汽阱50的顶端50b上。之后通过管线54再循环回至吸收器14 中的过量的溴化锂可包含在吸收器14的贮槽中。在示例性的实施例 中,蒸汽阱50可以是倒吊桶式阱。应该懂得,其它类型的蒸汽阱可 备选地用于系统10,包括例如恒温的、机械的和热力学的蒸汽阱。
[0028]图3是图1的蒸发器12和吸收器14的一部分的示意图, 其显示了包括传感器52的制冷剂循环回路,用以改变蒸发器12中的 制冷剂的循环。制冷剂循环回路配置成可防止泵36在贮槽34中的水 不够时运转。在系统10正常操作期间,制冷剂(水)由于吸收器14中 的溴化锂的吸收而继续被从蒸发器12除去,之后从冷凝器20再循环 回至蒸发器12中。如上面解释的那样,当系统10具有低的冷却需求 时,更多的制冷剂被吸收在吸收器14中,并且较少的制冷剂返回到 蒸发器12中,导致蒸发器贮槽34中的制冷剂水平下降。在这些条件 下,当贮槽34中的水位下降到最低水平以下时,可能需要中止泵36 的操作。
[0029]如图3中所示,容器56连接到蒸发器12上,并包含液位 传感器52。来自冷凝器20的液体制冷剂通过管线58移动到蒸发器 12,之后包含在贮槽34和容器56中。容器56中的制冷剂的水平与 贮槽34中的制冷剂水平相关联。液位传感器52配置成检测容器56 中的制冷剂水平。传感器52包括低水平传感器52a、高水平传感器 52b和共用传感器52c。容器56配置成使得传感器52可根据需要而 容易被除去和更换。在优选的实施例中,传感器52连接到系统10的 控制器上,该控制器控制泵36的操作。在备选实施例中,泵36可基 于来自传感器52的信号而手动控制。
[0030]当低水平传感器52a检测到贮槽34中的水位已经降到最低 水平以下时,来自传感器52a的信号造成控制器中止泵36的操作, 其停止液体制冷剂经由管线60从贮槽34传送至喷射器38中。一旦 高水平传感器52b检测到贮槽34中的水位已经返回到预定的水平, 来自传感器52b的信号就使泵36再起动。共用传感器52c延伸到容 器56中最远处,使得贮槽34中的水位将始终高于共用传感器52c的 传感端。因此,共用传感器52c作为传感器52a和52b的基准点。应 该懂得,在容器56中可包含不止三个传感器。
[0031]在泵36关闭期间,没有液体制冷剂供给蒸发器12的喷射 器38。结果,在泵36停止运转期间,冷冻水源28可能提高到其设 定点以上。因为泵36通常可在短的时间周期之后重新起动,所以对 冷却能力应具有最小的整体影响,尤其是在低的冷却需求下。对冷却 的最小影响比损坏泵36或必须完全关闭系统10更为适宜。
[0032]在图1所显示的示例性的实施例中,冷却器系统10包括溢 流管线46(带有蒸汽阱50)和液位传感器52的组合。溢流管线46和 蒸汽阱50改变来自发生器16的吸收剂溶液的循环,以容许冷却器系 统10在低的冷却或加热需求期间的连续操作。液位传感器52改变蒸 发器12中的制冷剂的循环,以容许冷却器系统10在低的冷却或加热 需求期间的连续操作。溢流管线46和液位传感器52可一起用于改变 制冷剂和吸收剂溶液的循环,以便增加系统10的调节比。应该懂得, 冷却器系统可包括溢流管线46和蒸汽阱50,并排除液位传感器52; 作为备选,冷却器系统可包括液位传感器52,而没有溢流管线46和 蒸汽阱50。在优选的实施例中,并且为了达到吸收式冷却器系统的 最佳操作,溢流管线、蒸汽阱和液位传感器应结合使用。
[0033]虽然已经参照优选实施例描述了本发明,但是本领域中的 技术人员应该认识到,在不脱离本发明的精神和范围的条件下可在形 式和细节方面进行变化。