[发明专利]多效吸附式制冷循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷空调技术领域的系统，具体是一种基于内部热量回收过程的多效吸附式制冷循环系统。

背景技术

固体吸附式制冷是一种以热能为驱动力的绿色制冷技术，与传统的以电为驱动力的蒸汽压缩式制冷相比，其特点是可有效利用太阳能和低品位余热作为驱动力实现制冷效果，同时因采用环境友好型制冷剂作为工作介质，具有臭氧消耗系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零的环保优点，适合当前的环保要求。特别是近些年来随着人们对舒适性空调需求量的不断增多，夏季制冷空调的耗电比例迅速增加，致使能源问题进一步加剧，如何提高能源综合利用效率迫在眉睫。从环境保护和能源综合利用的角度看，固体吸附式制冷在太阳能等新能源的开发及工业余热等低品位能源利用中具有很大的发展潜力和应用前景。

早期的固体吸附式制冷循环系统采用单床间歇循环，制冷过程不连续且制冷效率COP较低。为此国内外研究者提出了多种先进的吸附式制冷循环方式，典型的有热波循环、对流热波循环、回热循环、回质循环、回质回热循环和多级循环等。这些循环方式的提出促进了吸附式制冷技术的发展，都不同程度的提高了系统的工作性能。然而，这些循环的不足之处是都存在系统输入一次高温解吸热，只能得到一次制冷量的输出，即高温解吸热的输入次数和制冷量的输出次数是相等的。由于吸附式制冷循环中加热吸附剂解吸所需的解吸热远大于制冷剂的蒸发相变潜热，因此，这种热量输入和制冷量输出的方式在一定程度上限制了吸附制冷工作性能的提高。制冷效率低是吸附制冷技术面临的主要问题之一。

经对现有技术的文献检索发现，目前提高固体吸附式制冷工作性能的主要措施是采用强化换热技术、吸附床间的回质回热技术以及不同制冷系统间的复叠技术，例如中国专利申请号为CN200410025398.0的“基于分离热管的高效可靠的吸附制冷机”专利，即是通过采用热管强化换热技术来提高制冷系统的工作性能；例如中国专利申请号为CN01111038.4的“独立加热/回热/回质/冷却的多效吸附式制冷循环系统”，即是采用吸附床间回质回热技术来提高制冷系统的工作性能，且回热过程仅仅是部分显热的回收；又如中国专利申请号为CN200710057666.0的“三效吸附-吸收复合式制冷装置”专利，即是通过吸附制冷系统与吸收制冷系统之间的复叠技术，提高复合制冷系统的工作性能。但由于以上循环系统中不同吸附床中均填装相同的吸附剂，导致吸附床间的热量回收效率较低、回热过程不彻底，使得高温热量输入次数与制冷量输出次数仍然相等，极大地限制了吸附制冷效率的提高幅度。

发明内容

本发明的目的在于针对传统吸附式制冷循环系统的不足，提供一种基于内部热量回收过程的多效吸附式制冷循环系统。本发明系统中，对系统每输入一次高温解吸热就可以得到三次制冷量的输出；相对传统的吸附式制冷循环系统，本发明可解决吸附制冷循环系统制冷效率较低的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：高温反应器、高温反应器解吸阀门、高温反应器加热及冷却盘管、高温反应器吸附阀门、中温反应器、中温反应器解吸阀门、中温反应器加热及冷却盘管、中温反应器吸附阀门、低温反应器、低温反应器解吸阀门、低温反应器加热及冷却盘管、低温反应器吸附阀门、冷凝器、冷凝器换热盘管、节流阀、蒸发器、蒸发器换热盘管，几种不同反应温度的化学吸附剂(其中高温反应器内填充高温反应化学吸附剂，中温反应器内填充中温反应化学吸附剂，低温反应器内填充低温反应化学吸附剂)。

高温反应器进口与高温反应器吸附阀门出口连接，高温反应器出口与高温反应器解吸阀门进口连接；中温反应器进口与中温反应器吸附阀门出口连接，中温反应器出口与中温反应器解吸阀门进口连接；低温反应器进口与低温反应器吸附阀门出口连接，低温反应器出口与低温反应器解吸阀门进口连接；高温反应器解吸阀门出口、中温反应器解吸阀门出口以及低温反应器解吸阀门出口均与冷凝器进口连接，冷凝器出口与节流阀进口连接，节流阀出口与蒸发器进口连接，蒸发器出口分别与高温反应器吸附阀门进口、中温反应器吸附阀门进口以及低温反应器吸附阀门进口连接。高温反应器内填装高温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管，中温反应器内填装中温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管，低温反应器内填装低温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管，冷凝器内安装冷凝器换热盘管，蒸发器内安装蒸发器换热盘管。

本发明的工作过程包括两个阶段：