專利名稱：吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收式冷溫水機(jī)(吸收冷溫水機(jī))的高溫再生器，特別涉及使得被高溫再生器加溫沸騰的溴化鋰水溶液(LiBr水溶液)的沸騰流動(dòng)良好、并緩和高溫再生器的液側(cè)傳熱面腐蝕劣化的吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器。
背景技術(shù)：
吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器的現(xiàn)有技術(shù)，例如有日本特開(kāi)平8-193767號(hào)公報(bào)記載的技術(shù)。具體地說(shuō)，是在高溫再生器的燃燒器的燃燒氣體流路內(nèi)以林立狀態(tài)設(shè)置許多溶液管，該溶液管將液室的上部和下部連通。許多的溶液管區(qū)分為靠近燃燒器的、火焰碰撞的管群和遠(yuǎn)離燃燒器的管群，在它們之間構(gòu)成無(wú)液管林立的空間部。通過(guò)使燃燒器的火焰碰撞位于燃燒器附近的液管群，使得火焰溫度降低，抑制熱NOx的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)低NOx化。
日本特開(kāi)平9-42800號(hào)公報(bào)揭示的技術(shù)是，使來(lái)自溶液泵的稀溶液流過(guò)靠近燃燒器的熱流束高的傳熱管群，進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流。
但是，上述公知技術(shù)中的溶液管，其管斷面均為圓形，在使用該已往圓形斷面?zhèn)鳠峁艿囊汗苁礁邷卦偕髦?，液、蒸氣流?dòng)只是從下朝上方向流，整個(gè)管內(nèi)是沸騰上升流這樣的一維流。另一方面，在管群內(nèi)燃燒時(shí)，由于該部位的燃燒氣體溫度高，所以，溶液管的熱流束高?，F(xiàn)有技術(shù)中，在垂直圓管中提高流向溶液管的熱流束時(shí)，管內(nèi)的蒸氣發(fā)生量增大，流動(dòng)阻力增加，所以，溶液本身在溶液管內(nèi)的循環(huán)量減少，在傳熱面處的溶液濃度局部地加大，從而引起腐蝕劣化。
即，當(dāng)溶流管的熱流束高時(shí)，溶液管壁的溫度變成高溫，傳熱面的溶液濃度局部加大，而引起腐蝕劣化。所以，不能采用廉價(jià)的材料，成為極高價(jià)的高溫再生器。
如日本特開(kāi)平9-42800號(hào)公報(bào)所示，使溶液泵的稀溶液流過(guò)熱流束高的傳熱管群，形成強(qiáng)制對(duì)流，但是，通常吸收制冷機(jī)是在部分負(fù)荷時(shí)縮小高溫再生器的溶液循環(huán)量地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，在強(qiáng)制對(duì)流的高溫再生器中，不能部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的，其目的在于提供一種吸收式冷溫水機(jī)用的高溫再生器，該高溫再生器能防止在高溫再生器傳熱面上局部溶液濃度加大，低價(jià)格且長(zhǎng)壽命，并且在部分負(fù)荷時(shí)可控制溶液循環(huán)量，所以節(jié)省能量，同時(shí)，可抑制熱NOx的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)低NOx化。

發(fā)明內(nèi)容
概要為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第1發(fā)明的高溫吸收器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；其特征在于，在上述燃燒室內(nèi)部設(shè)置多根連通內(nèi)筒的上下液室的溶液管，該溶液管的在燃燒氣體流動(dòng)方向的斷面是扁平的，使燃燒器的火焰與上述扁平溶液管碰撞。
本申請(qǐng)第2發(fā)明的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；其特征在于，備有高溫再生器的溶液循環(huán)量控制裝置、燃燒控制裝置、燃燒氣體和溶液的熱交換裝置、氣液分離裝置；上述熱交換裝置由配置在燃燒器附近的、沿著燃燒氣體流路為扁平狀的第1管群和配置在燃燒氣體排氣路附近的、沿著燃燒氣體流路為扁平狀的第2管群構(gòu)成。另外，上述第1管群是溶液管，其管斷面在燃燒氣體流動(dòng)方向上為扁平狀，在該溶液管的管外不設(shè)置傳熱翅片，第2管群是溶液管，其管斷面在燃燒氣體流動(dòng)方向?yàn)楸馄綘?，在該溶液管的管外的燃燒氣體上游部設(shè)有多個(gè)傳熱翅片，在管外的燃燒氣體下游部少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
本申請(qǐng)第3發(fā)明的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；在上述燃燒室的下游設(shè)有管斷面為扁平狀的溶液管，該溶液管與內(nèi)筒的上下液室連通、并與燃燒氣體交叉地配置；其特征在于，在溶液管管外的燃燒氣體上游部設(shè)有多個(gè)傳熱翅片，在溶液管管外的燃燒氣體下游部少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
本申請(qǐng)第4發(fā)明的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；設(shè)有與燃燒室的下游外壁面連接的煙管，該煙管的斷面在垂直于燃燒氣體流動(dòng)方向且在上下方向上長(zhǎng)；其特征在于，在上述煙管管內(nèi)的燃燒氣體上游部設(shè)置多個(gè)傳熱翅片，在煙管管內(nèi)的燃燒氣體下游部少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是用局部斷面表示本發(fā)明高溫再生器第1實(shí)施例的立體圖。
圖2是圖1的縱斷面圖。
圖3是圖1的橫斷面圖。
圖4是用局部斷面表示本發(fā)明高溫再生器第2實(shí)施例的立體圖。
圖5是圖4的縱斷面圖。
圖6是圖4的橫斷面圖。
圖7表示第2實(shí)施例的變形例，是高溫再生器的縱斷面圖。
圖8是圖7的橫斷面圖。
圖9表示第2實(shí)施例的另一變形例，是高溫再生器的縱斷面圖。
圖10是圖9的橫斷面圖。
圖11表示第2實(shí)施例的另一變形例，是高溫再生器的縱斷面圖。
圖12是圖11的橫斷面圖。
圖13表示第2實(shí)施例的另一變形例，是高溫再生器的縱斷面圖。
圖14是圖13的橫斷面圖。
圖15表示第2實(shí)施例的另一變形例，是局部剖切表示高溫再生器的立體圖。
圖16是圖15的縱斷面圖。
圖17是圖15的橫斷面圖。
圖18是說(shuō)明高溫再生器中圓形斷面管內(nèi)的溶液流動(dòng)的圖。
圖19是說(shuō)明扁平斷面管內(nèi)的溶液流動(dòng)的圖。
圖20是說(shuō)明扁平流路的溶液流動(dòng)的圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)先參照?qǐng)D18至圖20說(shuō)明開(kāi)發(fā)本發(fā)明的原理。
圖18是說(shuō)明圓形斷面溶液管內(nèi)部的溶液流動(dòng)的圖。圖19是說(shuō)明扁平斷面溶液管內(nèi)部的溶液流動(dòng)的圖。圖20是說(shuō)明扁平流路內(nèi)的可視為實(shí)驗(yàn)中的溶液流動(dòng)的圖。圖18和圖19中，水平方向的粗箭頭表示熱流束，陰影箭頭表示溶液的流動(dòng)。
圖18表示溶液管的斷面為圓形時(shí)沸騰的狀況。燃燒器加熱的熱流束使管內(nèi)的溶液如圖(a)所示地產(chǎn)生氣泡，開(kāi)始沸騰。當(dāng)溶液管是圓形斷面時(shí)，溶液的流動(dòng)只形成在上下方向上，所以可以說(shuō)是一維流。因此，如果流向溶液管的熱流束過(guò)高，則如圖18(b)所示地蒸氣發(fā)生量多，溶液濃度加大，有可能產(chǎn)生如圖18(c)所示的溶液結(jié)晶，成為干燒狀態(tài)，或者傳熱面被腐蝕。
圖19表示溶液管是扁平斷面時(shí)的沸騰狀況。熱流束使管內(nèi)的溶液如圖(a)所示地開(kāi)始沸騰。溶液管是扁平斷面時(shí)，溶液的流動(dòng)沿上下左右形成，所以可以說(shuō)是二維流。因此，即使流向溶液管的熱流束過(guò)多，如圖(b)所示地蒸氣發(fā)生量增多，溶液濃度將要加大即將要成為干燒狀態(tài)，也如圖19(b)、(c)所示那樣從左右產(chǎn)生朝著減小溶液濃度的方向的流動(dòng)，溶液不會(huì)結(jié)晶化，傳熱面也不會(huì)被腐蝕。另外，由于流動(dòng)是二維的，所以流動(dòng)性也較好。
圖20是模擬扁平流路內(nèi)的溶液流動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果。在傳熱管36的表面上安裝玻璃37，用燃燒氣體加熱傳熱面38。實(shí)線箭頭表示溶液的流動(dòng)。在燃燒氣體流入側(cè)31提高加熱面的熱流束，在燃燒氣體流出側(cè)32減低加熱面的熱流束，所以，蒸氣發(fā)生量在燃燒氣體流入側(cè)較多。結(jié)果，充滿扁平流路內(nèi)的溶液在燃燒氣體流入側(cè)成為沸騰上升流43，在燃燒氣體流出側(cè)成為下降流44，如圖20所示地形成渦旋狀流動(dòng)35。因此，可防止溶液的滯留，增大高熱流束區(qū)域的上升流速，可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，在整個(gè)扁平流路內(nèi)形成良好的液循環(huán)。
日本特開(kāi)平8-193767號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平9-42800號(hào)公報(bào)記載的溶液管是圓形斷面，其溶液流動(dòng)如圖18所示。本發(fā)明中，將溶液管斷面做成為扁平狀，成為圖19和圖20所示的溶液流動(dòng)。另外，本發(fā)明中，在扁平斷面溶液管的靠燃燒氣體上游部設(shè)置多個(gè)傳熱翅片，在燃燒氣體下游部減少傳熱翅片或完全不設(shè)傳熱翅片。這樣，促進(jìn)圖20所示的溶液流動(dòng)，在溶液管內(nèi)形成渦旋狀的流動(dòng)，防止溶液的滯留。另外，液側(cè)傳熱面的腐蝕劣化得以緩和。
下面，參照?qǐng)D1至圖17說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。圖1至圖3是本發(fā)明第1實(shí)施例的圖。圖1是用局部斷面表示高溫再生器的立體圖，圖2是圖1的縱斷面圖，圖3是圖1的橫斷面圖。
這些圖中，1是外筒，2是內(nèi)筒，3是設(shè)在靠煙道箱側(cè)的內(nèi)筒2內(nèi)的扁平斷面溶液管，4A是燃燒器，該燃燒器4A例如是陶瓷燃燒器等，如圖2中虛線所示，從燃燒器表面均勻地噴出很多火焰。5是使稀溶液流入液室上部空間區(qū)域的溶液流入管，6是設(shè)在液室上部空間區(qū)域內(nèi)的氣液分離裝置即濕氣分離器，7是使?jié)馊芤毫鞒龅娜芤毫鞒隹祝?是設(shè)在外室1上部的制冷劑蒸氣流出孔，9是溶液，11A是設(shè)在內(nèi)筒2內(nèi)部的燃燒室，12是由外筒1和內(nèi)筒2形成的液室，13是煙道箱，14是煙筒，15是設(shè)在靠燃燒器4A側(cè)的內(nèi)筒2內(nèi)的扁平斷面溶液管。
圖1中表示了外觀和內(nèi)部的高溫再生器1A，由外筒1、內(nèi)筒2、多個(gè)溶液管3和15、燃燒器4A、溶液流入管5、濕氣分離器6等構(gòu)成。內(nèi)筒2處在外筒1的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2浸沒(méi)在該溶液9中。燃燒器4A貫通到內(nèi)筒2中并安裝在外筒1的外側(cè)面，內(nèi)筒2的內(nèi)部作為燃燒室11A。由外筒1和內(nèi)筒2形成液室12，在燃燒室11A的上游和下游分別設(shè)置了將內(nèi)筒2的上下液室12連通的多個(gè)第1溶液管15和第2溶液管3，這些溶液管15、3的內(nèi)部充滿著溶液9。
靠燃燒器4A側(cè)的第1溶液管15和靠煙道箱13側(cè)的第2溶液管3的斷面均沿著燃燒氣體流路形成為扁平形狀，多個(gè)溶液管3排成一列，其扁平狀的直線部相互平行。多個(gè)溶液管15的各管之間和多個(gè)溶液管3的各管之間形成為燃燒氣體通路。
燃燒氣體上游的溶液管15的管外表面不形成有傳熱翅片。而燃燒氣體下游的溶液管3的燃燒氣體上游側(cè)管外表面上形成有翅片16，溶液管3的燃燒氣體上游側(cè)(燃燒器4A側(cè))上翅片16較多，燃燒氣體下游側(cè)(煙道箱13側(cè))翅片16較少。
在外筒1內(nèi)部，在溶液9的上方設(shè)有溶液流入管5、濕氣分離器6，在外筒1的側(cè)面，設(shè)有溶液流出孔7，在上面設(shè)有制冷劑蒸氣流出孔8。
來(lái)自燃燒器4A的火焰，一邊通過(guò)以鄰近的多個(gè)的相鄰溶液管15的平板面(扁平形狀的直線部)挾住的流路，一邊被冷卻，一邊緩慢地燃燒，利用放射和對(duì)流傳熱將溶液管15內(nèi)的溶液9加熱。然后，一邊通過(guò)多個(gè)的以相鄰溶液管3的平板面(扁平形狀的直線部)挾住的流路，一邊利用對(duì)流傳熱將溶液管3內(nèi)的溶液9加熱后，流入煙道箱13，通過(guò)與煙道箱13上部連接的煙筒14排放到外部。
被加熱了的溶液9沸騰，產(chǎn)生制冷劑蒸氣，產(chǎn)生的制冷劑蒸氣成為上升流，在液管15內(nèi)和溶液管3內(nèi)、外筒1與內(nèi)筒2之間的流路內(nèi)上升，出了液面后經(jīng)過(guò)濕氣分離器6，從制冷劑蒸氣流出孔8流出到制冷劑配管(圖未示)。另一方面，稀溶液通過(guò)溶液流入管5被導(dǎo)入高溫再生器1A內(nèi)，在高溫再生器1A內(nèi)加熱沸騰而成為濃度大的濃溶液，從溶液流出管7送到溶液配管(圖未示)。
根據(jù)上述的本實(shí)施例，在燃燒氣體上游側(cè)的溶液管15處，氣體溫度超過(guò)1000℃，在燃燒器4A側(cè)熱流束高，溶液管15的靠煙筒一側(cè)的熱流束低。另外，在燃燒氣體下游側(cè)的溶液管3處，氣體溫度在1000℃以下，通過(guò)在燃燒氣體側(cè)表面的靠燃燒器側(cè)設(shè)有較多翅片，而使氣體側(cè)傳熱面積增大，由此溶液管的靠燃燒器一側(cè)的熱流束增高，另一方面，由于在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面的靠煙筒側(cè)，少設(shè)或不設(shè)翅片，減少氣體側(cè)的傳熱面積，所以，氣體溫度漸漸降低的同時(shí)，溶液管3的靠煙筒側(cè)的熱流束低。
結(jié)果，溶液管15和溶液管3的管內(nèi)溶液，均在燃燒器4A側(cè)成為上升流，在煙筒14側(cè)均成為下降流，液流動(dòng)形成為渦旋。因此，可防止溶液的滯留，因?yàn)榭梢栽龃蟾邿崃魇鴧^(qū)域的上升流速，所以可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，緩和溶液管的腐蝕劣化。
下面參照?qǐng)D4至圖6說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例。圖4是用局部斷面表示高溫再生器的立體圖。圖5是圖4的縱斷面圖。圖6是圖4的橫斷面圖。這些圖中，與圖1至圖3中同一標(biāo)記者表示同一部件。
高溫再生器1B備有外筒1、內(nèi)筒2、多個(gè)溶液管3、燃燒器4B、溶液流入管5和濕氣分離器6。內(nèi)筒2處在外筒1的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2浸沒(méi)在該溶液9中。燃燒器4B是圖4所示的槍式燃燒器，貫通到內(nèi)筒2內(nèi)地安裝在外筒1外側(cè)面，內(nèi)筒2的內(nèi)部作為燃燒室11B。由外筒1和內(nèi)筒2形成液室12，在燃燒室11B的下游設(shè)有連通內(nèi)筒2的上下液室12的多個(gè)溶液管3，內(nèi)部充滿溶液9。
溶液管3的沿著燃燒氣體流路的斷面是扁平狀，其扁平狀的直線部相互平行地多根一列地被排列著。多個(gè)相鄰溶液管3之間成為燃燒氣體的通路，在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面上形成有翅片16，在溶液管3的靠燃燒器側(cè)形成的翅片16比靠煙筒側(cè)形成著的翅片16多。在外筒1內(nèi)部，在溶液9的上方設(shè)有溶液流入管5、濕氣分離器6，在外筒1側(cè)面設(shè)有溶液流出孔7，在上面設(shè)有制冷劑蒸氣流出孔8。
10是浮箱，該浮箱10借助溶液流出孔7與外筒1連通，溶液流入管5通過(guò)浮箱10內(nèi)與外筒1內(nèi)連通。在浮箱10內(nèi)的溶液流入管5途中設(shè)有浮子閥(圖未示)，根據(jù)浮箱10內(nèi)的液面高度調(diào)節(jié)送入高溫再生器1B的溶液流量。
來(lái)自燃燒器4B的燃燒氣體，通過(guò)內(nèi)筒2的壁面主要以輻射傳熱方式將溶液9加熱后，一邊通過(guò)以多個(gè)相鄰溶液管3的平板面挾住的流路，一邊以對(duì)流傳熱方式將溶液管3內(nèi)的溶液9加熱后，流入煙道箱13，通過(guò)與煙道箱13上部連接的煙筒14排放到外部。
被加熱了的溶液9沸騰，產(chǎn)生制冷劑蒸氣，產(chǎn)生的制冷劑蒸氣成為上升流，在溶液管3內(nèi)、外筒1與內(nèi)筒2之間的流路內(nèi)上升，出了液面后經(jīng)過(guò)濕氣分離器6，從制冷劑蒸氣流出孔8流出。
另一方面，稀溶液通過(guò)溶液流入管5被導(dǎo)入高溫再生器1B內(nèi)，在高溫再生器1B內(nèi)加熱沸騰而成為濃度大的濃溶液后，從溶液流出孔7送到浮箱10。溶液在浮箱10內(nèi)暫時(shí)滯留，形成了液面后流出到溶液配管(圖未示)。
根據(jù)上述本實(shí)施例，由于在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面的靠燃燒器4B側(cè)，形成較多翅片16，所以，溶液管3的靠燃燒器一側(cè)的熱流束高，由于溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面靠煙筒14側(cè)沒(méi)有翅片，所以，溶液管3的靠煙筒14側(cè)的熱流束低。結(jié)果，管內(nèi)溶液在燃燒器側(cè)成為上升流，在煙筒14側(cè)成為下降流，液流動(dòng)形成為渦旋。所以，可防止溶液的滯留，增大高熱流束區(qū)的上升流速。因此，可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，可緩和溶液管3的腐蝕劣化。
下面，參照?qǐng)D7和圖8說(shuō)明上述實(shí)施例的變形例。圖7是高溫再生器的縱斷面圖。圖8是圖7的橫斷面圖。這些圖中，與圖5和圖6相同標(biāo)記者表示同一部件。
高溫再生器1C備有外筒1、內(nèi)筒2、多個(gè)溶液管3、燃燒器4B、溶液流入管5和濕氣分離器6。內(nèi)筒2處在外筒1的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2浸沒(méi)在該溶液9中。燃燒器4B貫通到內(nèi)筒2內(nèi)地安裝在外筒1外側(cè)面上，內(nèi)筒2的內(nèi)部作為燃燒室11C。由外筒1和內(nèi)筒2形成液室12，在燃燒室11C的下游設(shè)有多個(gè)溶液管3，這些溶液管3以上端連通內(nèi)筒2的上側(cè)液室12，內(nèi)部充滿溶液9。
溶液管3的下端與外筒1連接，溶液9不能從下端出入。溶液管3的沿著燃燒氣體流路的斷面是扁平形狀，其扁平狀的直線部相互平行地多根一列地排列著。多個(gè)相鄰的溶液管3之間成為燃燒氣體通路。在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面上形成有翅片16，在溶液管3的靠燃燒器4B側(cè)形成的翅片16比在靠煙筒14側(cè)形成著的翅片16的數(shù)量多。
根據(jù)上述的本變形例，由于在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面靠燃燒器4B側(cè)形成較多的翅片，所以，溶液管3的靠燃燒器側(cè)的熱流束高，另一方面，由于溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面的靠煙筒14側(cè)翅片少，所以，溶液管3的靠煙筒14側(cè)的熱流束低。結(jié)果，溶液管3內(nèi)的溶液，在燃燒器4B一側(cè)成為上升流，在煙筒14側(cè)成為下降流。液流動(dòng)形成為渦旋。因此，可防止溶液9的滯留，增大高熱流束區(qū)域的上升流速，所以可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，緩和溶液管3的腐蝕劣化。另外，由于在溶液管3的下部沒(méi)有液室12，所以，可實(shí)現(xiàn)高溫再生器1C的小型化，節(jié)約資源。
下面，參照?qǐng)D9和圖10說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的另一變形例。圖9是高溫再生器的縱斷圖。圖10是圖9的橫斷面圖。這些圖中，與圖5和圖6中相同標(biāo)記者表示同一部件。
高溫再生器1D備有外筒1、內(nèi)筒2、多個(gè)袋狀熱交換器21、燃燒器4B、溶液流入管5、濕氣分離器6。內(nèi)筒2處在外筒1的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2浸沒(méi)在該溶液9中。燃燒器4B貫通到內(nèi)筒2內(nèi)地安裝在外筒1外側(cè)面，內(nèi)筒2的內(nèi)部作為燃燒室11D。由外筒1和內(nèi)筒2形成液室12，在燃燒室11D的下游設(shè)置多個(gè)袋狀熱交換器21，該熱交換器21的上部與內(nèi)筒2的上側(cè)液室12連通，下部被封閉，在其側(cè)面上形成翅片17，內(nèi)部充滿著溶液9。
袋狀熱交換器21的沿燃燒氣體流路的斷面是扁平形狀，多個(gè)熱交換器21排成一列，它們的扁平狀的直線部相互平行。多個(gè)相鄰袋狀熱交換器21之間成為燃燒氣體通路，袋狀熱交換器21的燃燒氣體側(cè)表面上形成有翅片17，在袋狀熱交換器21的靠燃燒器4側(cè)形成著的翅片17比靠煙筒側(cè)形成著的翅片17多。
根據(jù)本變形例，由于可以將袋狀熱交換器21與內(nèi)筒2上面焊接，所以，與圖4至圖6所示高溫再生器1B以及圖7、圖8所示高溫再生器1C相比，可縮短焊接線。
下面，參照?qǐng)D11和圖12說(shuō)明上述第2實(shí)施例的另一變形例。圖11是高溫再生器的縱斷面圖。圖12是圖11的橫斷面圖。這些圖中，與圖5和圖6相同標(biāo)記者表示同一部件。
高溫再生器1E備有外筒1e、內(nèi)筒2e、多個(gè)溶液管3、氣體燃燒器30、溶液流入管5、濕氣分離器6。氣體燃燒器30如圖11所示，是可從燃燒器表面均勻地噴出很多火焰類型的燃燒器。內(nèi)筒2e處在外筒1e的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2e浸沒(méi)在該溶液9中。氣體燃燒器30安裝在內(nèi)筒2e的外側(cè)面，內(nèi)筒2e的內(nèi)部成為燃燒室11E。由外筒1e和內(nèi)筒2e形成液室12，在燃燒室11E的下游設(shè)置著多個(gè)連通內(nèi)筒2e的上下液室12的溶液管3，內(nèi)部充滿著溶液9。
溶液管3的沿著燃燒氣體流路的斷面是扁平狀，多個(gè)溶液管3排成一列，它們的扁平狀的直線部相互平行。多個(gè)相鄰溶液管3之間成為燃燒氣體的通路，在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面上形成著翅片16，在溶液管3的靠氣體燃燒器30側(cè)形成著的翅片16比靠煙筒側(cè)形成著的翅片16多。
根據(jù)本變形例，由于可采用氣體燃燒器30用短的火焰在較大的面上均勻燃燒，可大幅度減少燃燒室11E，所以，與上述第2實(shí)施例及各變形例的高溫再生器相比，可實(shí)現(xiàn)小型化，節(jié)約資源。
下面，參照?qǐng)D13和圖14說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的另一變形例。圖13是高溫再生器的縱斷面圖。圖14是圖13的橫斷面圖。
高溫再生器1F備有外筒1f、內(nèi)筒2f、多個(gè)溶液管3、氣體燃燒器30、溶液流入管5、氣液分離器44。內(nèi)筒2f處在外筒1f的內(nèi)部，在兩者之間保持著溶液9，內(nèi)筒2f浸沒(méi)在該溶液9中。氣體燃燒器30安裝在內(nèi)筒2f的外側(cè)面上，內(nèi)筒2f的內(nèi)部作為燃燒室11F。由外筒1f和內(nèi)筒2f形成液室12，在燃燒室11F的下游設(shè)置多個(gè)連通內(nèi)筒2f的上下液室12的溶液管3，內(nèi)部充滿著溶液9。
溶液管3的沿著燃燒氣體流路的斷面是扁平狀，多個(gè)溶液管3排成一列，它們扁平狀的直線部相互平行。多個(gè)相鄰溶液管3之間成為燃燒氣體的通路，在溶液管3的燃燒氣體側(cè)表面上形成著翅片16，在溶液管3的氣體燃燒器30側(cè)形成著的翅片16比靠煙筒側(cè)形成著的翅片16多。在外筒1f的側(cè)面下部設(shè)有溶液流入管5F，以使稀溶液從溶液通路下部流入。另外，氣液分離器44通過(guò)氣液上升管40與外筒1f的外部上方連接，另外還備有氣液分離器外筒41、溶液流出管42、制冷劑蒸氣流出管43。
根據(jù)本變形例，由于氣液分離器44與本體分離，所以，可降低本體側(cè)的高度，使高溫再生器1F整體小型化，節(jié)約資源。
下面參照?qǐng)D15至圖17說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的另一變形例。圖15是用局部斷面表示高溫再生器的局部剖切立體圖。圖16是圖15的高溫再生器的縱斷面圖。圖17是圖15的高溫再生器的橫斷面圖。這些圖中，與圖4至圖6相同標(biāo)記者表示同一部件。
高溫再生器1G備有外筒1、內(nèi)筒2、多個(gè)煙管33、燃燒器4B、溶液流入管5和濕氣分離器6。內(nèi)筒2和煙管33處在外筒1的內(nèi)部，在內(nèi)筒2和煙管33與外筒1之間保持著溶液9，內(nèi)筒2和煙管33浸沒(méi)在該溶液9中。燃燒器4B貫通到內(nèi)筒2內(nèi)地安裝在外筒1外側(cè)面，內(nèi)筒2的內(nèi)部作為燃燒室11G。由外筒1和內(nèi)筒2以及煙管33形成液室12，多個(gè)煙管33從燃燒室11G下游的外壁面貫通外筒1的后部管板。
煙管33的垂直斷面是長(zhǎng)方形，多個(gè)煙管33排成一列，其長(zhǎng)方形的長(zhǎng)的一方的直線部相互平行。多個(gè)相鄰煙管33之間成為溶液通路，在煙管33的內(nèi)面、即燃燒氣體側(cè)的面靠燃燒器4B側(cè)的面上形成著的翅片34比靠煙筒14側(cè)形成著的翅片34多。另外，在外筒1內(nèi)部，在溶液9的上方設(shè)有溶液流入管5、濕氣分離器6，在外筒1側(cè)面設(shè)有溶液流出孔7，在外筒1的上面上設(shè)有制冷劑蒸氣流出孔8。
浮箱10借助溶液流出孔7與外筒1連通，溶液流出管5通過(guò)浮箱10內(nèi)與外筒1內(nèi)連通。在浮箱10內(nèi)的溶液流入管5途中設(shè)有浮子閥(圖未示)，根據(jù)浮箱10內(nèi)的液面高度調(diào)節(jié)送入高溫再生器1G的溶液流量。
來(lái)自燃燒器4B的燃燒氣體，通過(guò)內(nèi)筒2的壁面主要以輻射傳熱方式加熱溶液9后，一邊通過(guò)多個(gè)煙管33，一邊用對(duì)流傳熱加熱煙管33附近的溶液9，然后流入煙道箱13，通過(guò)與煙道箱13上部連接的煙筒14排放到外部。
被加熱了的溶液9沸騰，產(chǎn)生制冷劑蒸氣，產(chǎn)生的制冷劑蒸氣成為上升流，在多個(gè)相鄰煙管33間的流路內(nèi)、外筒1與內(nèi)筒2之間的流路內(nèi)上升，出了液面后經(jīng)過(guò)濕氣分離器6，從制冷劑蒸氣流出孔8流到制冷劑配管(圖未示)。
另一方面，稀溶液通過(guò)溶液流入管5被導(dǎo)入高溫再生器1G內(nèi)，在高溫再生器1G內(nèi)加熱沸騰而成為濃度大的濃溶液后，從溶液流出孔7送到浮箱10。溶液在浮箱10內(nèi)暫時(shí)滯留，形成了液面后流出到溶液配管(圖未示)。
根據(jù)上述本實(shí)施例，由于在煙管33的燃燒氣體側(cè)的面靠燃燒器4B側(cè)形成較多翅片34，所以，煙管33的靠燃燒器4B側(cè)的熱流束高，由于煙管33的燃燒氣體側(cè)的面靠煙筒14側(cè)沒(méi)有翅片，所以，煙管33的靠煙筒14側(cè)的熱流束低。結(jié)果，多個(gè)相鄰煙管33之間的溶液9，在燃燒器4 B側(cè)成為上升流，在煙筒14側(cè)成為下降流，因此，液流動(dòng)形成為渦旋。所以，可防止溶液9的滯留，可增大高熱流束區(qū)的上升流速。因此，可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，緩和煙管33的腐蝕劣化。
上述各實(shí)施例和變形例中，在傳熱管的靠燃燒器側(cè)形成著翅片，靠煙筒側(cè)不設(shè)翅片。但是本發(fā)明并不局限于此，如果使傳熱管的靠燃燒器側(cè)比靠煙筒側(cè)熱流束高地形成翅片，即使在靠煙筒側(cè)形成著翅片也可以將液流形成為渦旋流。因此，可防止溶液滯留，增大高熱流束區(qū)的上升流速，所以可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，得到與上述各實(shí)施例同樣的效果。
另外，上述各實(shí)施例和變形例中，是用傳熱翅片進(jìn)行熱流束控制的，但也可以不采用傳熱翅片，而是設(shè)置擋板或紊流啟動(dòng)子等傳熱促進(jìn)體，也能得到同樣的效果。
另外，上述各實(shí)施例和變形例中的高溫再生器是作為吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器進(jìn)行說(shuō)明的，但是也可以作為JIS B 8622-1994所示的吸收式制冷機(jī)的高溫再生器。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的吸收式冷溫水機(jī)用的高溫再生器，由于液流動(dòng)形成為渦旋，所以可防止溶液滯留，增大高熱流束區(qū)的上升流速，可提高燃燒氣體流入部的沸騰熱傳遞率，結(jié)果，可緩和液側(cè)傳熱面的腐蝕劣化、延長(zhǎng)壽命、提高可靠性、節(jié)省能量、實(shí)現(xiàn)小型化。
另外，根據(jù)本發(fā)明的吸收式冷溫水機(jī)用的高溫再生器，由于在部分負(fù)荷時(shí)能控制溶液的循環(huán)量，所以，可節(jié)省能量地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并且抑制熱NOx的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)低NOx化。
權(quán)利要求
1.吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，通過(guò)將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；其特征在于，在上述燃燒室內(nèi)部配置多根連通內(nèi)筒的上下液室的溶液管，該溶液管的沿燃燒氣體流動(dòng)方向的斷面是扁平的，使燃燒器的火焰與上述扁平溶液管碰撞。
2.吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，通過(guò)將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；其特征在于，備有高溫再生器的溶液循環(huán)量控制裝置、燃燒控制裝置、燃燒氣體和溶液的熱交換裝置、氣液分離裝置；上述熱交換裝置由配置在燃燒器附近的、沿著燃燒氣體流路為扁平狀的第1管群和配置在燃燒氣體排氣路附近的、沿著燃燒氣體流路為扁平狀的第2管群構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，其特征在于，上述第1管群是溶液管，其管斷面在燃燒氣體流動(dòng)方向?yàn)楸馄綘睿谠撊芤汗艿墓芡獠辉O(shè)置傳熱翅片，第2管群是溶液管，其管斷面在燃燒氣體流動(dòng)方向?yàn)楸馄綘睿谠撊芤汗艿墓芡獾娜紵龤怏w上游部設(shè)有多個(gè)傳熱翅片，在管外的燃燒氣體下游部少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
4.吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，通過(guò)將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室，在上述燃燒室的下游設(shè)有管斷面為扁平狀的溶液管，該溶液管與內(nèi)筒的上下液室連通，并與燃燒氣體交叉地配置；其特征在于，在溶液管管外的燃燒氣體上游部設(shè)有多個(gè)傳熱翅片，在溶液管管外的燃燒氣體下游部，少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
5.吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，至少備有燃燒器、燃燒室、溶液流通路、制冷劑蒸氣流出路、氣體排氣路，通過(guò)將稀溶液濃縮而使制冷劑蒸氣分離，在外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成保持溶液的液室，在內(nèi)筒內(nèi)部備有加熱溶液的燃燒室；設(shè)有與燃燒室的下游外壁面連接的煙管，該煙管的斷面垂直于燃燒氣體流動(dòng)方向并且在上下方向上是長(zhǎng)的；其特征在于，在上述煙管管內(nèi)的燃燒氣體上游部設(shè)置多個(gè)傳熱翅片，在煙管管內(nèi)的燃燒氣體下游部少設(shè)或不設(shè)傳熱翅片。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的吸收式冷溫水機(jī)的高溫再生器，其特征在于，被燃燒氣體流路挾住的溶液流通路不與下部液室連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸收式冷溫水機(jī)用的高溫再生器,該高溫再生器將溴化鋰稀溶液加熱,使其濃縮,分離制冷劑即水蒸氣。在噴出燃燒氣體的燃燒器(4B)的噴出口側(cè),用內(nèi)筒(2)劃分出燃燒室(11B)。在燃燒室的上下即被外筒(1)劃分出的液室內(nèi)收容著溶液。在外筒的上部形成制冷劑蒸氣流出路(8),在燃燒室的燃燒器的相反端形成著氣體排出路(13、14)。連通燃燒室的上下液室的多個(gè)溶液管(3)貫通燃燒室。多個(gè)溶液管是扁平管。只在其側(cè)面有翅片(16)。翅片只設(shè)在上游側(cè)。借助該翅片促進(jìn)充滿扁平管內(nèi)的溶液與燃燒氣體之間進(jìn)行熱交換,促進(jìn)溶液的流動(dòng)。
文檔編號(hào)F25B33/00GK1251163SQ98803488
公開(kāi)日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1998年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月12日
發(fā)明者船場(chǎng)保志, 大內(nèi)富久, 三宅聰, 伊藤紀(jì)洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所