專利名稱：氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置，系統(tǒng)由冷卻塔組、熱泵機(jī)組、管路及 相應(yīng)管道設(shè)備構(gòu)成。具體講就是在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組， 冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口 到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路，以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，返 用于生產(chǎn)或生活裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，空調(diào)和熱泵應(yīng)用越來越廣，技術(shù)越來越成熟，但在市場應(yīng) 用當(dāng)中，也存在出一些問題，比如(1)制冷機(jī)往往只考慮制冷過程，附產(chǎn)的熱量要設(shè)置一套散熱系統(tǒng)排熱，不僅投入 大，而且夏季運(yùn)行費(fèi)用高，造成熱污染等。(2)熱泵往往只考慮制熱過程，附產(chǎn)冷量不易收集利用。水源熱泵受環(huán)境條件限制 大，空氣源熱泵在北方冬季效率低而且易結(jié)霜，多數(shù)情況下熱源造價(jià)和排冷造價(jià)較高，既浪 費(fèi)冷量又不利推廣。(3)現(xiàn)有工業(yè)氨制冷系統(tǒng)夏季制冷時(shí)，冷卻塔負(fù)荷大，壓縮機(jī)工作壓力高，制冷能 效比低。根據(jù)上述情況，發(fā)明人構(gòu)思如下一個(gè)新的系統(tǒng)在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水 管路，以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。根據(jù)申請(qǐng)人所知，目前還沒有這樣一種的設(shè)備或系統(tǒng)在市場上出現(xiàn)和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水 管路，以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路。熱泵機(jī)組數(shù)量多于一臺(tái)時(shí)，可以設(shè)置為并聯(lián)方式。熱泵機(jī)組數(shù)量多于一臺(tái)且集熱溫度要求高時(shí)，可以設(shè)置為串聯(lián)方式。熱泵機(jī)組數(shù)量多于二臺(tái)時(shí)，也可以設(shè)置為混合串、并聯(lián)方式。循環(huán)泵可以設(shè)置在排熱管路上，也可以設(shè)置在冷卻水管路上。二級(jí)循環(huán)泵可以設(shè)置在二級(jí)排熱管路上，也可以設(shè)置在二級(jí)循環(huán)管路上。
在主要設(shè)備之間的管路上，可以增設(shè)水箱、膨脹罐以及泵、管件、閥門等常規(guī)配件。所謂冷卻塔組，是指一臺(tái)冷卻塔或多臺(tái)冷卻塔聯(lián)用的冷卻設(shè)備。本發(fā)明的有益效果(1)、由于熱泵機(jī)組蒸發(fā)器吸熱和壓縮氨氣放熱的冷熱互補(bǔ)效應(yīng)，所以裝置在節(jié)能 的前提下，冷卻塔氨氣深度降溫和熱泵深度制熱。熱能和冷能都能得到有效利用。(2)、壓縮機(jī)工作溫度降低，效率提高，功耗減少。(3)、與單純熱泵比，不需要依賴環(huán)境熱源條件，系統(tǒng)簡化，投資降低，能效比提高。


附圖1 單臺(tái)熱泵組成的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置流程附圖2 兩臺(tái)熱泵并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置流程附圖3 兩臺(tái)熱泵機(jī)組串聯(lián)的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置流程附圖4 兩臺(tái)熱泵串聯(lián)，然后雙雙并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置流程
圖中
1、氨氣進(jìn)口管2、液氨回流管
3、冷卻塔組4、冷卻水管路
5、排熱管路6、循環(huán)泵
7、熱泵(初級(jí)熱泵)8、熱泵蒸發(fā)器(初級(jí)熱泵蒸發(fā)器)
9、熱泵冷凝器(初級(jí)熱泵冷凝器)
10、中溫流體入口管11、熱流體出口管
12、二級(jí)排熱管路13、二級(jí)循環(huán)管路
14、二級(jí)循環(huán)泵15、膨脹罐
17、二級(jí)熱泵18、二級(jí)熱泵蒸發(fā)器
19、二級(jí)熱泵冷凝器
具體實(shí)施例方式在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路。根據(jù)公知的原理氨制冷時(shí)，氨氣通過壓縮機(jī)壓縮升溫后送至冷卻塔降溫冷凝，然后送去冷凍區(qū)汽 化吸熱，實(shí)現(xiàn)制冷目的；汽化后的氨氣返回壓縮機(jī)重新壓縮。制熱劑在熱泵機(jī)組內(nèi)完成“壓縮——冷凝——節(jié)流——蒸發(fā)——壓縮”循環(huán)，從蒸 發(fā)器吸熱，在冷凝器放熱生產(chǎn)熱流體。傳統(tǒng)工藝當(dāng)中，壓縮后的氨氣通過冷卻塔中盤管(列管)，靠噴淋泵抽取冷卻塔蓄 水槽冷卻水噴淋在盤管(列管)表面進(jìn)行冷卻降溫，變成液氨回流到儲(chǔ)氨罐。噴淋水吸收 氨氣熱量，部分蒸發(fā)散熱，部分落入冷卻塔蓄水槽循環(huán)使用。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝不同的地方在于冷卻塔蓄水槽的水首先經(jīng)過熱泵蒸發(fā)器殼程 降溫后靠循環(huán)泵直接打返至冷卻塔頂噴淋口，降溫冷卻水噴撒在盤管(列管)表面對(duì)管內(nèi)氨氣冷卻降溫后落入冷卻塔蓄水槽循環(huán)使用；中溫流體經(jīng)過熱泵冷凝器，吸收帶熱冷卻水 的熱量后，變成熱流體送出，達(dá)到采熱的目的。附圖中，所述“中溫流體”、“熱流體”、“載熱流體”、“載冷流體”可以是水、空氣、或 者其它汽、液態(tài)物質(zhì)。下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明實(shí)施例1 單臺(tái)熱泵組成的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置。見附圖1。熱氨氣從氨氣進(jìn)口管1進(jìn)入冷卻塔組3的冷卻盤管(列管)，經(jīng)冷卻降溫變成冷液 氨從液氨回流管2流出。冷卻塔組3各蓄水槽的帶熱冷卻水經(jīng)排熱管路5進(jìn)入熱泵7的熱泵蒸發(fā)器8殼程， 被熱泵吸熱降溫后經(jīng)冷卻水管路4靠循環(huán)泵6打返至冷卻塔組3各頂部噴淋口，降溫冷卻 水噴撒在冷卻塔組3的各冷卻盤管(列管)表面對(duì)管內(nèi)氨氣冷卻降溫后落入冷卻塔組3各 蓄水槽循環(huán)使用。中溫流體經(jīng)中溫流體入口管10進(jìn)入熱泵冷凝器9殼程，吸收帶熱冷卻水的熱量 后，變成熱流體經(jīng)熱流體出口管11送出，達(dá)到采熱的目的。熱泵工作原理是公知的，在此就不贅述。實(shí)施例2 兩臺(tái)熱泵并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置。見附圖2。當(dāng)一臺(tái)熱泵機(jī)組不能滿足工藝負(fù)荷要求時(shí)，或者需要有一臺(tái)機(jī)組備用時(shí)采取這一方案。氨氣冷凝、熱泵機(jī)組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實(shí)施例1。所不同的是帶熱冷卻水經(jīng)排熱管路5—分為二，分別進(jìn)入兩臺(tái)熱泵的蒸發(fā)器8放 熱，降溫冷卻水自兩臺(tái)熱泵的蒸發(fā)器8之后合二為一，經(jīng)冷卻水管路4返回冷卻塔組3沖 溫流體經(jīng)中溫流體入口管10 —分為二，分別進(jìn)入兩臺(tái)熱泵的冷凝器9吸熱，熱流體自兩臺(tái) 熱泵的冷凝器9之后合二為一，經(jīng)熱流體出口管11送出。實(shí)施例3 兩臺(tái)熱泵機(jī)組串聯(lián)的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置。見附圖3。當(dāng)工藝要求熱流體出口溫度較高時(shí)或者帶熱冷卻水與熱流體溫差較大時(shí)采取這 一方案。氨氣冷凝、初級(jí)熱泵機(jī)組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實(shí)施例1。其裝置流程有所不同，增加了二級(jí)熱泵機(jī)組17、二級(jí)循環(huán)泵14、膨脹罐15、二級(jí)排 熱管路12、排冷管路13。裝置工作流程、原理如下熱氨氣從氨氣進(jìn)口管1進(jìn)入冷卻塔組3的冷卻盤管(列管)，經(jīng)冷卻降溫變成冷液 氨從液氨回流管2流出。冷卻塔組3各蓄水槽的帶熱冷卻水經(jīng)排熱管路5進(jìn)入初級(jí)熱泵蒸發(fā)器8殼程，被 初級(jí)熱泵7吸熱降溫后經(jīng)冷卻水管路4靠循環(huán)泵6打返至冷卻塔組3各頂部噴淋口，降溫 冷卻水噴撒在冷卻塔組3的各冷卻盤管(列管)表面對(duì)管內(nèi)氨氣冷卻降溫后落入冷卻塔組 3各蓄水槽循環(huán)使用。從初級(jí)熱泵冷凝器9出來的載熱流體經(jīng)二級(jí)排熱管路12送入二級(jí)熱泵蒸發(fā)器18， 釋放熱量后變成載冷流體，經(jīng)二級(jí)循環(huán)管路13返回初級(jí)熱泵冷凝器9殼程并構(gòu)成循環(huán)。循 環(huán)動(dòng)力依靠二級(jí)循環(huán)泵14。循環(huán)管路上設(shè)置膨脹罐15以保證壓力穩(wěn)定。
中溫流體經(jīng)中溫流體入口管10進(jìn)入二級(jí)熱泵冷凝器19殼程，吸收載熱流體的熱 量后，變成較高溫度的熱流體經(jīng)熱流體出口管11送出，達(dá)到采熱的目的。二級(jí)熱泵17對(duì)初級(jí)熱泵7排出的載熱流體進(jìn)行再次提溫，使得熱流體的溫度相對(duì) 提高，或者熱流體與帶熱冷卻水的溫差加大。實(shí)施例4 兩臺(tái)熱泵串聯(lián)，然后雙雙并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置。見附 圖4。當(dāng)工藝要求熱流體出口溫度較高或者要求帶熱冷卻水與熱流體溫差較大，同時(shí)采 熱負(fù)荷較大，兩臺(tái)熱泵機(jī)組串聯(lián)不能滿足工藝負(fù)荷要求時(shí)，或者需要有機(jī)組備用時(shí)采取這
一方案。氨氣冷凝、熱泵機(jī)組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實(shí)施例1。單路串聯(lián)的兩臺(tái)熱泵機(jī)組工作原理同實(shí)施例3。將單路串聯(lián)的兩臺(tái)熱泵機(jī)作為一個(gè)深度制熱的熱泵組考慮，則這一方案的工作原 理同實(shí)施例2。更多熱泵機(jī)組的組合裝置以此類推。
權(quán)利要求
1.一種氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置，其特征是在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè) 置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱 泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是熱泵機(jī)組數(shù)量多于一 臺(tái)時(shí)，可以設(shè)置為并聯(lián)方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是熱泵機(jī)組數(shù)量多于一 臺(tái)時(shí)，可以設(shè)置為串聯(lián)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是熱泵機(jī)組數(shù)量多于二 臺(tái)時(shí)，也可以設(shè)置為混合串、并聯(lián)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是循環(huán)泵可以設(shè)置在排 熱管路上，也可以設(shè)置在冷卻水管路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是二級(jí)循環(huán)泵可以設(shè)置 在二級(jí)排熱管路上，也可以設(shè)置在二級(jí)循環(huán)管路上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置其特征是在主要設(shè)備之間的管 路上，可以增設(shè)水箱、膨脹罐以及泵、管件、閥門等常規(guī)配件。
全文摘要
一種氨制冷系統(tǒng)副產(chǎn)熱回收裝置，系統(tǒng)由冷卻塔組、熱泵機(jī)組、管路及相應(yīng)管道設(shè)備構(gòu)成。具體講就是在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個(gè)熱泵機(jī)組，冷卻塔組到熱泵機(jī)組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路，以此實(shí)現(xiàn)降低冷卻塔工作負(fù)荷，部分回收制冷機(jī)組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102147169SQ201010128230
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月7日
發(fā)明者呂瑞強(qiáng) 申請(qǐng)人:呂瑞強(qiáng)