專利名稱：豎直管內(nèi)溴化鋰溶液降膜吸收式制冷發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型技術(shù)屬吸收式制冷領(lǐng)域。
二
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的溴化鋰制冷機主要是用一次能源燃煤產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動或油、天然氣燃燒直接 驅(qū)動，可用能的損失很大，從能源利用角度來看很不合理。我國余熱、廢熱資源豐富，且很大 部分是中低溫氣體余熱，若能采用煙氣等中低溫氣體余熱直接驅(qū)動溴化鋰吸收式制冷機， 會具有很高的經(jīng)濟性。 我國工業(yè)中煙氣余熱資源量豐富，節(jié)能潛力巨大。由于許多工業(yè)生產(chǎn)部門具有大 量的這種余熱，而且在生產(chǎn)中往往又需要很多冷量，這就為溴化鋰吸收式制冷機組利用余 熱制冷提供了契機。隨著溴化鋰吸收式制冷機組性能的改善和可靠性與壽命的顯著提高， 某些工業(yè)企業(yè)已開始用溴化鋰吸收式制冷為車間的空調(diào)通風或工藝過程提供冷量，收到了 良好的經(jīng)濟效益與社會效益。 目前工業(yè)廢熱、余熱的回收中主要是利用余熱產(chǎn)生蒸汽或熱水，然后用蒸汽或熱 水作為制冷機組發(fā)生器的驅(qū)動熱源。這樣就增加了諸如廢熱鍋爐等中間換熱設(shè)備，目前已 經(jīng)有少量這方面的研究和實際運用。而直接利用溫度不高的煙氣作為溴化鋰吸收式制冷的 驅(qū)動熱源的研究和應(yīng)用目前還尚未見報道。雙效機高壓發(fā)生器內(nèi)的發(fā)生溫度在16(TC左右。 單效發(fā)生器的發(fā)生溫度在IO(TC左右?？衫玫臒煔馀欧艤囟纫话阍?00 450°C以上，可 根據(jù)情況設(shè)計為單效或雙效制冷機的驅(qū)動熱源。 現(xiàn)有的溴化鋰制冷機一般使用沉浸式發(fā)生器或噴淋式發(fā)生器。所謂沉浸式發(fā)生 器是指加熱管浸沒在溴化鋰溶液中進行熱量交換的發(fā)生器。它的主要優(yōu)點是加熱均勻，能 充分利用傳熱面積，運轉(zhuǎn)安全可靠。然而在管內(nèi)氣體傳熱系數(shù)很低時，不能采用簡單效果 又好的加裝肋片的方式實現(xiàn)強化傳熱，導致傳熱傳質(zhì)性能惡化，整個發(fā)生器體積龐大。而 且，采用沉浸式發(fā)生器時，靜液柱對制冷效果影響巨大。例如，當采用沉浸式發(fā)生器，壓力為 8kPa，溴化鋰溶液濃度為58%，密度為1640kg/m 若發(fā)生器液位高度僅為lm時，發(fā)生器底 部的溶液壓力達到24. 4kPa，其飽和溫度達到ll(TC，而氣液界面上的溴化鋰溶液飽和溫度 僅為83t:，液底和液面的飽和溫差達到了 27°C，當溶液表面溫度達到83t:開始沸騰時，液 面以下相當大部分溶液還處于過冷狀態(tài)，這將嚴重影響發(fā)生器的傳熱效果，導致制冷劑產(chǎn) 量、放氣范圍急劇減小，制冷量大幅減小。這也是目前冷熱電聯(lián)產(chǎn)中的氣體余熱制冷都先采 用余熱鍋爐產(chǎn)生水蒸氣，然后再用水蒸氣來間接驅(qū)動溴化鋰吸收式制冷機制冷的重要原因 之一。如果傳熱面積大，垂直方向需布置多排換熱管時，一般采用噴淋式發(fā)生器。噴淋式發(fā) 生器的優(yōu)點是熱質(zhì)交換性能好，汽泡逸出的阻力小，且不存在靜液柱的影響問題。但在傳 熱系數(shù)低時，其噴淋密度較小，傳熱管很難得到均勻全面潤濕，傳熱面積得不到充分利用， 也會影響傳熱效果。 因此對于中小型機和用蒸汽、熱水這些傳熱系數(shù)高的驅(qū)動流體的制冷機可以使用 這兩種發(fā)生器。對于采用低品位氣體熱源作為吸收式制冷機的發(fā)生器的驅(qū)動熱源的大型機時，采用使用這兩種發(fā)生器是不夠合理的。三
發(fā)明內(nèi)容針對利用低品位氣體熱源驅(qū)動溴化鋰吸收式制冷采用浸沒式發(fā)生器的傳熱系數(shù)低、靜液柱高度對制冷效果影響大的特點，本實用新型提出了采用豎管內(nèi)溴化鋰溶液降膜流動的發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計。即氣體在加裝肋片的豎直管外流動，溴化鋰溶液在豎管內(nèi)呈下降薄液膜流動，從而避免了靜液柱高度對制冷效果的影響，提高發(fā)生器的傳熱系數(shù)，減少設(shè)備單位制冷量的體積和重量，大幅提高制冷機組的性能。 為了實現(xiàn)上述創(chuàng)新的目的，本實用新型的技術(shù)解決方案提出的降膜發(fā)生器主要由以下幾部分組成，在上封頭上焊接稀溶液進口管接頭、制冷劑蒸汽出口接頭，上封頭和焊有折流板的上管板組成一個稀溶液分配腔室；在上、下管板之間焊接上部裝有布膜器的肋片傳熱管組成驅(qū)動熱源氣體傳熱流動通道，以及下管板、焊接有濃溶液出口接頭的下封頭組成的濃溶液出口腔室。它的工作原理是從稀溶液進口接頭流入的稀溶液首先進入驅(qū)動熱源氣體的高溫端，通過布膜器形成薄的液膜從肋片傳熱管內(nèi)的上部依靠重力往下流，在此往下流的過程中吸收在傳熱管外流動的驅(qū)動熱源氣體放出的熱能使溶液發(fā)生出制冷劑蒸汽，產(chǎn)生的制冷劑蒸汽順著管內(nèi)流出發(fā)生器。往下流的稀溶液逐漸變濃，直到流出濃溶液出口接頭。稀溶液經(jīng)過折流板的導向，依次逐排往下排傳熱管流動。從而實現(xiàn)了驅(qū)動熱源氣體在肋片傳熱管外流動、溶液在管內(nèi)由上而下呈薄液膜流動的傳熱方式，避免了靜液柱高度對制冷效果的影響，提高發(fā)生器的傳熱系數(shù)。
四
圖1是本實用新型發(fā)生器的主半剖視圖。
圖2是本實用新型發(fā)生器的俯視階梯剖視圖。
圖3是本實用新型發(fā)生器裝有布膜器的肋片傳熱管上部的剖視圖,在圖1-3中 [0012][0013][0014][0015][0016][0017]
1-驅(qū)動熱源氣體進口接頭
4_制冷劑蒸汽出口接頭
7-肋片傳熱管
10-下封頭
擋板
2_稀溶液進口管接頭
5_稀溶液折流板
8-驅(qū)動熱源氣體出口接頭11-濃溶液出口接頭13-布膜器
3_上封頭6_上管板9_下管板12-驅(qū)動熱源氣體
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖予以說明。 豎管內(nèi)溴化鋰溶液降膜吸收式制冷發(fā)生器是由在上封頭(3)上焊接驅(qū)動氣體幾口接頭(D、稀溶液進口管接頭(2)、制冷劑蒸汽出口接頭(4)和焊有折流板(5)的上管板(6)組成一個稀溶液分配腔室；在上、下管板(6)、 (9)之間焊接的上部裝有布膜器(13)的肋片傳熱管(7)組成的驅(qū)動熱源氣體傳熱流動通道以及下管板(9)、焊接有濃溶液出口接頭(11)的下封頭(10)組成的濃溶液出口腔室構(gòu)成的。從稀溶液進口接頭(2)流入的稀溶液首先進入驅(qū)動熱源氣體的高溫端，通過布膜器(13)形成薄的液膜從肋片傳熱管(7)內(nèi)的上部依靠重力往下流，在此往下流的過程中吸收從驅(qū)動熱源氣體進口接頭(1)流入的驅(qū) 動熱源氣體通過肋片傳熱管(7)放出的熱能使溶液發(fā)生出制冷劑蒸汽，產(chǎn)生的制冷劑蒸汽 順著管內(nèi)流出發(fā)生器。往下流的稀溶液逐漸變濃，直到流出濃溶液出口接頭(11)。驅(qū)動熱 源氣體流過肋片傳熱管(7)后從驅(qū)動熱源氣體出口接頭(8)流出發(fā)生器。上、下管板(6)、 (9)之間焊接的肋片傳熱管(7)的根數(shù)可根據(jù)熱力設(shè)計確定的。肋片傳熱管(7)上部布膜 器(13)與傳熱管(7)之間的間隙大小和傳熱管(7)上部的開孔高度是根據(jù)傳熱量確定的。
權(quán)利要求一種豎直管內(nèi)溴化鋰溶液降膜吸收式制冷發(fā)生器，由在上封頭上焊接稀溶液進口管接頭、制冷劑蒸汽出口接頭和焊有折流板的上管板組成一個稀溶液分配腔室；在上、下管板之間焊接的上部裝有布膜器的肋片傳熱管組成的驅(qū)動熱源氣體傳熱流動通道以及下管板、焊接有濃溶液出口接頭的下封頭組成的濃溶液出口腔室構(gòu)成的降膜發(fā)生器；其特征在于由多根豎直肋片傳熱管分別焊接于上、下管板之間，每根豎直肋片傳熱管的上部管內(nèi)都裝有布膜器，實現(xiàn)了驅(qū)動熱源氣體在肋片傳熱管外流動、溶液在管內(nèi)由上而下呈薄液膜流動的傳熱方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎直管內(nèi)溴化鋰溶液降膜吸收式制冷發(fā)生器，其特征在于該 發(fā)生器的稀溶液分配腔室內(nèi)用折流板導向稀溶液依次逐排往下排傳熱管流動。
專利摘要一種豎直管內(nèi)溴化鋰溶液降膜吸收式制冷發(fā)生器，涉及吸收式制冷發(fā)生器。由上部的稀溶液分配腔室、下部的濃溶液出口腔室和這兩個腔室之間的降膜發(fā)生傳熱管簇組成。實現(xiàn)了傳熱系數(shù)低的氣體在加裝肋片的傳熱管外流動傳熱，溶液在管內(nèi)以薄液膜由上而下的降膜流動發(fā)生傳熱過程。從而避免了靜液柱高度對制冷效果的影響，提高發(fā)生器的傳熱系數(shù)，減少設(shè)備單位制冷量的體積和重量，大幅提高制冷機組的性能。在低品位氣體熱源作為吸收式制冷的驅(qū)動熱源的情況下是非常適用的。
文檔編號F25B33/00GK201535596SQ200920207489
公開日2010年7月28日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者楊穎 , 王洋, 石程名 申請人:重慶大學