[发明专利]双效双重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，具体是一种基于吸附-再吸附过程和内部化学反应热回收过程的双效双重吸附式制冷循环系统。

背景技术

近些年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，整个社会的生产生活能耗急剧增加，尤其是随着人们对环境舒适性需求的不断增加，建筑能耗几乎占了整个社会能耗总值的一半，而制冷空调的逐步普及应用又使制冷空调能耗在建筑能耗中占了绝大部分比重。因此，在制冷空调领域开发并实施高效节能技术有着十分重大的意义；与此同时，我国每年有大量的低品位余热(如废热、工业余热等)因得不到合理利用而被排放，造成极大的能源浪费。固体吸附式制冷作为一种可有效利用太阳能和低品位余热的绿色制冷技术，已成为国内外制冷空调节能技术领域关注的热点。

固体吸附式制冷循环系统根据制冷产生机理的不同可分为吸附制冷循环和再吸附制冷循环，前者利用制冷剂的蒸发相变潜热来实现制冷，后者采用两种不同的化学吸附剂，利用低温反应器中的吸附剂在解吸过程中吸收解吸热实现制冷。无论是吸附制冷循环还是再吸附制冷循环，其不足之处是基本型循环的制冷过程均是间歇的，且都是一次高温解吸热输入，一次制冷量(蒸发相变潜热制冷或解吸热制冷)输出，即高温解吸热的输入和制冷量的输出在循环次数上是相等的，只是能量数量不同而已，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、再吸附制冷循环中系统工作性能的提高。

经对现有技术的公开文献检索发现，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和回热回质技术，而不是以改进传统固体吸附式制冷循环方式为主要手段，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”专利，即是通过采用回热回质技术来提高固体吸附式制冷循环的工作性能，且回热过程仅仅是部分显热的回收；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；并没有涉及新型固体吸附式制冷循环系统的开发。

发明内容

本发明的目的在于针对传统吸附制冷循环和再吸附制冷循环的不足，提供一种基于吸附-再吸附过程和内部化学反应热回收过程的双效双重吸附式制冷循环系统。本发明系统中，每输入一次高温解吸热就可以得到四次制冷量的输出，相对传统吸附制冷循环和再吸附制冷循环，本发明可显著提高固体吸附式制冷循环系统的工作性能。

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、高温反应器加热及冷却盘管、高温调节阀、冷凝器、冷凝器换热盘管、节流阀、蒸发器、蒸发器换热盘管、低温调节阀、低温反应器、低温反应器加热及冷却盘管、再吸附调节阀、中温调节阀、中温反应器、中温反应器加热及冷却盘管、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)。

高温反应器出口与高温调节阀进口连接，高温调节阀出口与冷凝器左进口连接，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，蒸发器左出口与左低温调节阀进口连接，左低温调节阀出口与左低温反应器进口连接，左低温反应器出口与左再吸附调节阀进口连接，左再吸附调节阀出口与高温反应器进口连接，蒸发器右出口与右低温调节阀进口连接，右低温调节阀出口与右低温反应器进口连接，右低温反应器出口与右再吸附调节阀进口连接，右再吸附调节阀出口与中温反应器进口连接，中温反应器出口与中温调节阀进口连接，中温调节阀出口与冷凝器右进口连接。高温反应器中填装高温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管，冷凝器中安装冷凝器换热盘管，蒸发器中安装蒸发器换热盘管，中温反应器中填装中温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管，低温反应器中填装低温反应化学吸附剂、并安装加热及冷却盘管。

本发明的工作流程包括两个阶段：

第一阶段包括：(1)高温反应器中高温反应化学吸附剂的加热解吸过程；(2)制冷剂的冷凝和节流过程；(3)左低温反应器中低温反应化学吸附剂的吸附制冷过程；(4)左低温反应器中低温反应化学吸附剂与高温反应器中高温反应化学吸附剂之间的再吸附制冷过程。

第二阶段包括：(1)中温反应器内中温反应化学吸附剂的加热解吸过程，此过程也为高温反应器与中温反应器之间的内部化学反应热回收过程；(2)制冷剂的冷凝和节流过程；(3)右低温反应器中低温反应化学吸附剂的吸附制冷过程；(4)右低温反应器中低温反应化学吸附剂与中温反应器内中温反应化学吸附剂之间的再吸附制冷过程。