專利名稱：氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置，系統(tǒng)由冷卻塔組、熱泵機組、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)置若干個熱泵機 組，冷卻塔組到熱泵機組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機組蒸發(fā)器出 口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路，以此實現(xiàn)降低冷卻塔工作負荷，部分回收制冷機組副產(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) 用當中，也存在出一些問題，比如(1)制冷機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，占用額外空間，而且運行費用高，夏季造成熱污染，浪費水資源等。(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)情況下熱源造價和排冷造價較高，既浪 費冷量又不利推廣。(3)現(xiàn)有工業(yè)氨制冷系統(tǒng)夏季制冷時，冷卻塔負荷大，壓縮機工作壓力高，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)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水 管路，以此實現(xiàn)降低冷卻塔工作負荷，部分回收制冷機組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。根據(jù)申請人所知，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)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水 管路，以此實現(xiàn)降低冷卻塔工作負荷，部分回收制冷機組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。本實用新型的技術(shù)方案如下在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸 發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路。本實用新型特征是熱泵機組數(shù)量多于一臺時，可以設(shè)置為并聯(lián)方式。本實用新型特征是熱泵機組數(shù)量多于一臺且集熱溫度要求高時，可以設(shè)置為串聯(lián) 方式。本實用新型特征是循環(huán)泵根據(jù)具體情況可以設(shè)置在冷卻水管路上。本實用新型特征是在主要設(shè)備之間的管路上，可以增設(shè)水箱、膨脹罐、泵、管件 、閥門等常規(guī)配件。所謂冷卻塔組，是指一臺冷卻塔或多臺冷卻塔聯(lián)用的冷卻設(shè)備。本實用新型的有益效果(1)、由于熱泵機組 蒸發(fā)器吸熱和壓縮氨氣放熱的冷熱互補效應(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。
圖1 單臺熱泵組成的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。圖2 兩臺熱泵并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。圖3 兩臺熱泵機組串聯(lián)的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。圖4 兩臺熱泵串聯(lián)，然后雙雙并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。圖中1、氨氣進口管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(初級熱泵)8、熱泵蒸發(fā)器(初級熱泵蒸發(fā)器)9、熱泵冷凝器(初級熱泵冷凝器)10、中溫流體入口管11、熱流體出口管12、二級排熱管路13、二級循環(huán)管路14、二級循環(huán)泵15、膨脹罐17、二級熱泵18、二級熱泵蒸發(fā)器19、二級熱泵冷凝器
具體實施方式
在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸 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，氨氣通過壓縮機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，實現(xiàn)制冷目的；汽化后的氨氣返回壓縮機重新壓縮。制熱劑在熱泵機組內(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)表面進行冷卻降溫，變成液氨回流到儲氨罐。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。本實用新型與傳統(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(或先至蓄水槽再由噴淋泵送至噴淋 口)，降溫冷卻水噴撒在盤管(列管)表面對管內(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)合具體實施例，對本實用新型的具體實施方式
進行說明實施例1 單臺熱泵組成的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。見附圖1。熱氨氣從氨氣進口管1進入冷卻塔組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進入熱泵蒸發(fā)器8殼程，被熱泵 7吸熱降溫后靠循環(huán)泵6直接打返至冷卻塔組3各頂部噴淋口(或先至蓄水槽再由噴淋泵 送至噴淋口)，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，達到采熱的目的。熱泵制熱原理是公知的，在此就不贅述。實施例2 兩臺熱泵并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。見附圖2。當一臺熱泵機組不能滿足工藝負荷要求時，或者需要有一臺機組備用時采取這一方案。氨氣冷凝、熱泵機組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實施例1。所不同的是帶熱冷確水經(jīng)排熱管路5 —分為二，分別進入兩臺熱泵蒸發(fā)器8放 熱，降溫冷卻水自兩臺熱泵蒸發(fā)器8之后合二為一，經(jīng)冷卻水管路4返回冷卻塔組3 ；中溫 流體經(jīng)中溫流體入口管10 —分為二，分別進入兩臺熱泵冷凝器9吸熱，熱流體自兩臺熱泵 冷凝器9之后合二為一，經(jīng)熱流體出口管11送出。三臺或更多熱泵機組并聯(lián)以此類推。實施例3 兩臺熱泵機組串聯(lián)的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。見附圖3。當工藝要求熱流體出口溫度較高時或者帶熱冷卻水與熱流體溫差較大時采取這
一方案。氨氣冷凝、初級熱泵機組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實施例1。其裝置流程有所不同，增加了二級熱泵機組17、二級循環(huán)泵14、膨脹罐15、二級排 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口管1進入冷卻塔組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進入初級熱泵蒸發(fā)器8殼程，被 初級熱泵7吸熱降溫后靠循環(huán)泵6直接打返至冷卻塔組3各頂部噴淋口(或先至蓄水槽再 由噴淋泵送至噴淋口)，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。從初級熱泵冷凝器9出來的載熱流體經(jīng)二級排熱管路12送入二級熱泵蒸發(fā)器18， 釋放熱量后變成載冷流體，經(jīng)二級排冷管路13返回初級熱泵冷凝器9殼程并構(gòu)成循環(huán)。循環(huán)動力依靠二級循環(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進入二級熱泵冷凝器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，達到采熱的目的。二級熱泵17對初級熱泵7排出的載熱流體進行再次提溫，使得熱流體的溫度相對 提高，或者熱流體與帶熱冷卻水的溫差加大。三級或更多級熱泵串聯(lián)以此類推。實施例4 兩臺熱泵串聯(lián)，然后雙雙并聯(lián)采熱的氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置。見附圖 4。當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，同時采 熱負荷較大，兩臺熱泵機組串聯(lián)不能滿足工藝負荷要求時，或者需要有機組備用時采取這
一方案。氨氣冷凝、熱泵機組工作和冷卻水循環(huán)工作流程、原理同實施例1。單路串聯(lián)的兩臺熱泵機組工作原理同實施例3。將單路串聯(lián)的兩臺熱泵機作為一個深度制熱的熱泵組考慮，則這一方案的工作原 理同實施例2。更多熱泵機組的組合裝置以此類推。
權(quán)利要求一種氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置，其特征是在傳統(tǒng)的氨制冷系統(tǒng)冷卻塔組之后設(shè)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸發(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)收集余熱裝置其特征是熱泵機組數(shù)量多于一臺 時，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)收集余熱裝置其特征是熱泵機組數(shù)量多于一臺 且集熱溫度要求高時，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)收集余熱裝置其特征是循環(huán)泵根據(jù)具體情況可 以設(shè)置在冷卻水管路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨制冷系統(tǒng)收集余熱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、泵、管件、閥門等常規(guī)配件。
專利摘要一種氨制冷系統(tǒng)收集余熱裝置，系統(tǒng)由冷卻塔組、熱泵機組、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)置若干個熱泵機組，冷卻塔組到熱泵機組蒸發(fā)器之間設(shè)置排熱管路，管路上設(shè)有循環(huán)泵；熱泵機組蒸發(fā)器出口到冷卻塔組設(shè)置冷卻水管路，以此實現(xiàn)降低冷卻塔工作負荷，部分回收制冷機組副產(chǎn)熱，返用于生產(chǎn)或生活裝置。
文檔編號F25B29/00GK201599989SQ201020124930
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者呂瑞強 申請人:呂瑞強