[发明专利]两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统，将制冷排出的热量用于加热环境水，实现同时供冷和供热。

背景技术

目前溴化锂吸收式制冷机被广泛应用在制冷行业，溴化锂吸收式制冷机制冷过程中通过冷却水排出大量的废热，由于冷却水的温度一般在36-38℃左右，这些低温废热难以得到很好的利用，造成能源的严重浪费。另一方面，工业中需要65℃以上温度较高的热水，一般这部分热水是由热电厂的热蒸汽加热环境水得到的，这样就消耗大量较高品位的热能。若能将制冷与加热水综合起来考虑，在制取冷量的同时利用制冷排出的热量加热环境水，不仅能减少制冷对环境的“热污染”，而且节约能源。若是在溴化锂制冷机组后再加一台热泵，让溴化锂吸收式制冷机冷却水进入吸收式热泵加热工业用水，虽然利用了制冷排出的废热，但溴冷机加热泵的这样一套系统，消耗较多的高品位热能，且整体的能源利用效率及火用效率不理想，同时增加设备投资，组成设备有冗余，结构复杂，占地面积大。

发明内容

本发明公开了一种两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统，可将制冷排出的热量用于加热环境水至65℃以上的较高温度，解决了现有技术中溴化锂吸收式制冷机产生的废热没有被充分利用的问题。本发明在不增加蒸发器和冷凝器的基础上，能在制冷的同时提高冷却水的出口温度，从而使冷却水可以直接成为工业用水，有效减少了制冷对环境的“热污染”，结构简单且节约能源。

一种两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统，包括一双效LiBr制冷系统和一单效LiBr制冷系统，其特征在于：所述的双效LiBr制冷系统和单效LiBr制冷系统共用一台冷凝器和一台蒸发器，具体结构如下：

A)双效LiBr制冷系统的发生器二的冷剂蒸汽出口与单效LiBr制冷系统的吸收器二的冷剂蒸汽进口相连，单效LiBr制冷系统的发生器三的冷剂蒸汽出口与冷凝器的冷剂蒸汽进口相连，发生器二与冷凝器的冷剂水出口分别通过各自设置的节流装置与蒸发器的冷剂水进口并联连接，蒸发器的冷剂蒸汽出口与吸收器一的冷剂蒸汽进口相连；

B)双效LiBr制冷系统的换热器一的浓溶液出口与换热器三的浓溶液进口连接，换热器三的浓溶液出口与吸收器一的浓溶液进口连接；

C)进入吸收器一的冷却水21从吸收器一的冷却水进口端流入，吸收器一的冷却水出口与换热器三的冷却水进口相连，经换热器三出口的冷却水分三路，其中一路冷却水一直接进入用户端；第二路进入吸收器二吸热后流出的冷却水二，接用户端；第三路进入冷凝器吸热后流出的冷却水三接用户端。

两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统的换热器三、吸收器二和冷凝器同时排出冷却水，但换热器三的温度较低，吸收器二与冷凝器的温度较高，所以冷却水先经过吸收器一，换热器三再分两路分别进入吸收器二与冷凝器，可以制取较高温度的热水，以满足不同用户的需要。

由于吸收器一中温度不可太高，太高使制冷效率降低，所以本发明加一台换热器三，换热器三的浓溶液进口与换热器一的浓溶液出口相连，换热器三的浓溶液出口与吸收器一的浓溶液进口相连；换热器三的冷却水进口与吸收器一的冷却水出口相连。这样将浓溶液原本要进入吸收器一的热量移出到换热器三加热冷却水，可进一步在提高进入吸收器二与冷凝器冷却水温度的同时，使吸收器一维持在较低温度。

本发明提出了一种新的两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统，它能在制冷的同时提高冷却水的出口温度，从而使冷却水可以直接成为工业用水。这样既减少制冷对环境的“热污染”，又节约大量能源。

附图说明

图1为本发明两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统结构示意图；

图2为本发明两级双效溴化锂制冷-热泵循环系统h-ξ图；

图3为现有双效LiBr制冷系统结构示意图；

图4为现有单效LiBr制冷系统示意图。

h：LiBr溶液的焓，ξ：LiBr溶液的浓度，p1：蒸发器中的压力，p2：吸收器一中的压力，p3：吸收器二中的压力，p4：发生器三中的压力，p5：发生器一中的压力，1、状态一，2、状态二，4、状态四，4’、稀溶液在发生器一的压力下的饱和状态，5、状态五，6、状态六，7、状态七，8、状态八，9、状态九，10、状态十，11、状态十一，13、状态十三，14、状态十四，14’、稀溶液在发生器三的压力下的饱和状态，15、状态十五，16、状态十六，17、状态十七，18、状态十八，19、节流装置，21、进入吸收器一的冷却水，22、冷却水一，23、冷却水二，24，冷却水三，25、冷媒水进口，26、冷媒水出口，27、热源一进口，28、热源一出口，29、热源二进口，30、热源二出口。