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浅析如何提高溴化锂制冷机的利用率

2014-03-06宋述生王晓威王佳佳

机电信息 2014年31期
关键词:吸收器冷剂溴化锂

宋述生 王晓威 王佳佳

(乐金空调(山东)有限公司,山东 青岛 266109)

0 引言

溴化锂吸收式热泵机组通常只在冬季提供热水,在不使用热水季节机组只能停滞待用,机组的利用率比较低;溴化锂吸收式冷水机只在夏季提供冷媒水,在不需要空调制冷的季节闲置不用,而且还需要维护,机组的利用率比较低;溴化锂吸收式冷(温)水机虽然冷热水均可提供,但是在采暖的时候能效比小于1,不符合节能减排的要求,因此,如何提高机组的利用率成为占据市场的必备条件。

1 背景

经济的飞速发展,全球能源消耗加速,能源日趋紧张,节能减排日益受到人们的重视,同时随着人们生活质量要求的不断提高,舒适环保产品成为消费者的首选,所以开发节能减排舒适型的设备,成为一个公司占据市场的必要条件。

2 溴化锂吸收式混合型机组[1]的特点

溴化锂吸收式混合型机组主要是将热泵及制冷机完美结合,通过阀门的关闭开启实现热泵功能与制冷功能的转换,让机组不论是采暖还是制冷季节都能运转。

机组在夏季以双效机模式运转,机组的能效比高,符合国家节能减排的要求,冬季以热泵形式运转,能效比较直燃机或者锅炉高,而且机组运转时还能回收一部分能源的热量,提高了能源的利用率,也符合国家节能减排的要求,机组无论是冬季还是夏季都在运转,机组的利用率也大大提高。

3 溴化锂吸收式混合型机组的原理

3.1 溴化锂吸收式混合型机组流程

溴化锂吸收式混合型机组流程图如图1所示。

图1 溴化锂吸收式混合型机组

3.2 制热模式

机组通过PLC控制程序(或者手动操作)自动关闭电磁阀14、电磁阀15、电磁阀16,同时开启电磁阀12、电磁阀13、电磁阀17,进入溴化锂吸收式热泵运转的制热模式,热源水在1蒸发器的换热管内流动,释放热量来加热冷剂水,3冷凝器中冷凝的冷剂水经真空疏水阀及节流后进入1蒸发器,1蒸发器底端的冷剂水在8冷剂泵提供动力,均匀地滴淋在1蒸发器的换热管上,吸收管内热源水的热量蒸发成为冷剂蒸汽,同时热源水的温度降低到理想的温度,适合排放或重复利用,降低热污染;冷剂水蒸发成冷剂蒸汽经挡液板后进入2吸收器内,被均匀地滴淋在2吸收器换热管上的浓溶液吸收,浓溶液变为稀溶液,同时放出热量,吸收热被2吸收器换热管中流通热水带走,热水温度得以提升,达到设计温度;2吸收器内的稀溶液由9稀溶液泵经7热交换器与来自5发生器的浓溶液进行热交换,温度升高后输送到2发生器;稀溶液被5发生器铜管中流动的热源加热,产生冷剂蒸汽,同时稀溶液浓缩成浓度溶液;冷剂蒸汽流经挡液板进入3冷凝器中,因放热凝结为水,释放的热量被热水吸收,热水的温度得以再次提升,到达需求温度,最终供用户使用;浓溶液经7热交换器(提高机组的效率),温度降低后,进入2吸收器,均匀地滴淋在2吸收器的换热管上,吸收来自1蒸发器的冷剂蒸汽,成为稀溶液,完成制热过程的溶液循环。

3.3 制冷模式

机组通过PLC控制程序(或者手动操作)自动开启电磁阀14、电磁阀15、电磁阀16,同时关闭电磁阀12、电磁阀13、电磁阀17,进入溴化锂吸收式双效冷水机运转的制冷模式,冷媒水在1蒸发器的换热管内流动,释放热量,加热冷剂水,3冷凝器中冷凝的冷剂水经真空疏水阀及节流后进入1蒸发器,1蒸发器底端的冷剂水经8冷剂泵提供动力,均匀地滴淋在1蒸发器的换热管上吸收管内冷水的热量蒸发成为冷剂蒸汽,冷水的温度降低到空调用水温度,为用户提供冷源供其使用;冷剂水蒸发成冷剂蒸汽经挡液板后进入2吸收器内,被滴淋在2吸收器的换热管上的浓溶液吸收,浓溶液变为稀溶液,同时放出热量,吸收热被2吸收器换热管中流通冷却水带走,冷却水温度升高;2吸收器内的稀溶液由9稀溶液泵送往6热交换器(提高机组的效率)与来自4低压发生器浓溶液进行热交换后,温度升高,进入到7热交换器(提高机组的效率)与来自5高压发生器的中间溶液进行换热,温度再次升高,最后输送到5发生器;稀溶液在5发生器被加热,产生冷剂蒸汽,同时稀溶液浓缩成中间溶液,热源温度降低;中间溶液经过7换热器与稀溶液换热后进入4发生器中,同时冷剂蒸汽进入2发生器铜管内将中间溶液加热,再次产生冷剂蒸汽同时因放热凝结为水;冷剂蒸汽经挡液板进入到3冷凝器中,被流经3冷凝器换热管中的冷却水吸收热量变成冷剂水,同时冷却水温度再次升高,达到设计温度,冷剂水与4发生器中的冷剂凝水在3冷凝器中混合后进入到蒸发器;浓溶液经6热交换器,温度降低后,进入2吸收器,滴淋在2吸收器的换热管上,吸收来自1蒸发器的冷剂水蒸气,成为稀溶液,完成制冷过程的溶液循环。

3.4 PLC控制程序

根据不同运转模式选择机组的控制方式,调节机组的运转情况,实现无人值守的自动化控制。在制热时通过冷凝器热水的出口温度调节机组,使机组运转在最节能状态;在制冷模式时,通过蒸发器冷媒水出口温度,调节机组运转状态,使机组在最节能状态下运转。同时还要根据机组内部重要参数对机组进行调节,保持机组永远在最佳状态运转。

4 结论

(1)解决热泵机组[2]在夏季无法使用,制冷机在冬季无法使用,冷(温)水机组冬季能效比低的缺点,减少设备初投资,提高能源及设备利用率。有利于企业、国家节能降耗,可持续发展,加之国家对于节能产品有相关的补助政策,应当具有很好的发展前景。

(2)在夏季以双效机组状态运转,让机组在高效率状态运转,提高机组对能源的利用率;在冬季以热泵机组[2]状态运转,其效率在1.67左右,较直燃机采暖或锅炉采暖效率(小于1)要高,机组无论是冬季采暖还是夏季制冷动能运转,提高了机组的利用率,同时还能回收部分能源的热量,提高机组能源利用率,有利于企业、国家节能降耗,可持续发展。

(3)溴化锂吸收式混合型机组可以是直燃型、蒸汽型、热水型、太阳能热水型,也可以是多种能源的组合型,方便不同的地区使用,扩大机组的使用范畴,有利于在市场中推广。

[1] 宋述生.溴化锂吸收式混合型机组.中华人民共和国国家知识产权局,2013

[2] 周小霞.溴化锂吸收式热泵在供暖应用中的参数调节分析.资源节约与环保,2012(2):60~62

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