[发明专利]一种膜蒸馏浓缩溴化锂溶液的吸收式制冷循环系统

说明书

本发明公开了一种利用膜蒸馏技术浓缩溴化锂溶液的吸收式制冷循环系统，其包含的部件有膜蒸馏组件、制冷剂热交换器、制冷剂泵、节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和热源；所述膜蒸馏组件采用直接接触式中空纤维组件，管程由溶液热交换器和热源来维持一定的热侧温度，壳程由一部分制冷剂再循环制冷和制冷剂热交换器来维持一定的冷侧温度。膜蒸馏组件的操作温度较低，能够充分利用工业生产中的大量余热、废热及太阳能等低品位热源，实现溴化锂吸收式制冷循环，并且膜蒸馏组件集发生器和冷凝器功能为一体，使系统大为简化。

技术领域

本发明涉及一种利用膜蒸馏技术浓缩溴化锂溶液的吸收式制冷循环系统，属于热驱动制冷技术领域。

背景技术

单效溴化锂吸收式制冷系统是以热能为驱动的循环系统，能利用工业生产中的大量余热、废热和太阳能等，减少能量浪费，降低环境污染。然而，这些热源的温度较低，作为单效溴化锂吸收式制冷的驱动热源，会使得系统放气范围减小，溶液循环倍率变大，最终导致系统热力系数降低。而且，当热源温度低于85℃时，只有通过两级吸收才能完成制冷循环，但是两级吸收的热力系数较单效吸收更低。因此，如何充分利用低品位热能来提高系统的性能系数，成为溴化锂吸收式制冷循环的研究难点之一。

近年来随着膜技术研究的发展，膜分离技术越来越多的应用于工业生产中。在膜分离领域，膜蒸馏是一种将膜技术和蒸馏过程相结合的新型膜分离技术，其中应用最为广泛的为直接接触式膜蒸馏技术。直接接触式膜蒸馏采用微孔疏水膜，以膜两侧溶液的温度差产生的蒸汽分压力差为推动力，使得溶液中的易挥发组分在热侧汽化后穿过膜孔到达冷侧并冷凝。然而，直接接触式膜蒸馏技术更多的应用于溴化锂吸收式制冷系统的溶液热交换器中，以扩大系统放气范围，从而提高系统的性能系数。但是，该系统对于热源温度的降低较为有限，并且系统仍然较为复杂。因此需要寻找一种方法，既能充分利用低品位热源，又可使系统大为简化。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用膜蒸馏技术浓缩溴化锂溶液的吸收式制冷循环系统，用于解决利用低品位热能提高制冷系统性能的技术问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用膜蒸馏技术浓缩溴化锂溶液的吸收式制冷循环系统，包括膜蒸馏组件、制冷剂热交换器、制冷剂泵、节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器和热源，膜蒸馏组件采用直接接触式中空纤维组件，溴化锂吸收式制冷循环系统分别由下述溶液循环和制冷剂循环所组成。

溶液循环：吸收器的进气口与蒸发器的气体制冷剂出口相连接，吸收器的稀溶液出口通过管道与溶液泵的进口连接，溶液泵的出口与溶液热交换器的稀溶液进口连接，溶液热交换器的稀溶液出口与热源的进口连接，热源的出口与膜蒸馏组件的管程稀溶液进口连接，膜蒸馏组件的管程浓溶液出口通过管道与溶液热交换器的浓溶液进口连接，溶液热交换器的浓溶液出口与吸收器的浓溶液进口连接，如此完成溴化锂吸收式制冷系统的溶液循环；

制冷剂循环：蒸发器的制冷剂水出口与制冷剂泵的进口连接，制冷剂泵的出口与回蒸发器的旁通管道的一端以及制冷剂热交换器的冷侧进口连接，制冷剂热交换器的冷侧出口与膜蒸馏组件的壳程制冷剂进口连接，膜蒸馏组件的壳程制冷剂出口与制冷剂热交换器的热侧进口连接，制冷剂热交换器的热侧出口与节流阀的进口连接，节流阀的出口与回蒸发器的旁通管道的另一端连接后再与蒸发器的制冷剂进口连接，如此完成溴化锂吸收式制冷系统的制冷剂循环。

上述装置中，膜蒸馏组件的管程由溶液热交换器和热源来维持一定的热侧温度，壳程由一部分制冷剂再循环制冷和制冷剂热交换器来维持一定的冷侧温度。