本發(fā)明涉及吸收式制冷領(lǐng)域，具體涉及一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取機(jī)組及工藝。

背景技術(shù)：

1、吸收式制冷機(jī)組是利用低品位余熱驅(qū)動熱力工質(zhì)，通過工質(zhì)（如氨氣）的相變進(jìn)行制冷；具體為，利用低品位余熱在發(fā)生器中加熱，由溶液泵從吸收器輸送來的具有一定濃度的富含制冷劑的混合溶液(簡稱富液)，使富溶液中的大部分低沸點的制冷劑解吸出來，成為高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器中，被循環(huán)水冷卻成高壓液態(tài)制冷劑，高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥減壓成低壓液態(tài)制冷劑，低壓液態(tài)的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器中，吸收需要冷卻的介質(zhì)（載冷劑）的熱量而汽化成低壓氣態(tài)制冷劑，低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入吸收器中；在發(fā)生器中經(jīng)發(fā)生過程剩余的高壓貧液經(jīng)減壓閥減壓成低壓貧液，進(jìn)入吸收器中，與從蒸發(fā)器出來的低壓氣態(tài)制冷劑相混合吸收，恢復(fù)到原來的濃度，成為常溫富液，常溫富液經(jīng)溶液泵升壓后送入發(fā)生器中繼續(xù)循環(huán)工作；循環(huán)水先用于吸收器溶液的降溫，再用于冷凝器的降溫。

2、以上制冷機(jī)組的制冷梯度為單級，在制取深冷時，因單體設(shè)備所需的換熱面積較大，導(dǎo)致設(shè)備體積較大，造成機(jī)組在制造加工和運輸?shù)跹b過程中難度較大，因而機(jī)組投入的成本較高，限制了其在制取深冷場景的運用；

3、循環(huán)水作為吸收器的冷源，其溫度和吸熱效率直接影響著機(jī)組的制冷效率，且其吸收熱量屬于顯熱溫升，沒有相變，因而吸熱效率有限；循環(huán)水溫受濕球溫度溫度影響，在夏季時，因濕球溫度較高，造成空冷塔冷卻循環(huán)水的極限溫度受限，因而循環(huán)水溫較高，較高的循環(huán)水溫會造成機(jī)組在制取深冷時效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取機(jī)組及工藝，其解決了現(xiàn)有吸收式制冷機(jī)組中存在的問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取機(jī)組，包括：發(fā)生組件、蒸發(fā)吸收組件、引射組件與冷凝器；

3、所述蒸發(fā)吸收組件包括中壓蒸發(fā)器、低壓蒸發(fā)器、中壓吸收器與低壓吸收器；

4、所述發(fā)生組件利用熱源制取冷源，所述中壓蒸發(fā)器利用發(fā)生組件制取的部分冷源對載冷劑初步降溫，所述低壓蒸發(fā)器利用中壓蒸發(fā)器排出的剩余冷源對載冷劑再次降溫；

5、所述冷凝器制取冷量，以分別作為中壓吸收器與低壓吸收器的冷源，所述引射組件利用中壓吸收器使用后的冷源引射低壓吸收器使用后的冷源并通過發(fā)生組件制取的氣態(tài)制冷劑引射到冷凝器中以用于制取冷量。

6、優(yōu)選的，所述發(fā)生組件包括高壓發(fā)生器與次高壓發(fā)生器；

7、所述高壓發(fā)生器利用熱源加熱次高壓發(fā)生器輸送來的次富液，以使次富液形成貧液與氣態(tài)制冷劑，所述次高壓發(fā)生器利用高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑作為熱源加熱富液，以使富液形成次富液與氣態(tài)制冷劑，所述次高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑作為引射組件的引射源，所述高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑在經(jīng)次高壓發(fā)生器吸熱后作為中壓蒸發(fā)器與低壓蒸發(fā)器的冷源。

8、優(yōu)選的，所述發(fā)生組件還包括增壓器，所述增壓器用于對次高壓發(fā)生器輸入高壓發(fā)生器的次富液升壓。

9、優(yōu)選的，所述引射組件包括第一引射器與第二引射器，所述第二引射器利用中壓吸收器使用后的冷源引射低壓吸收器使用后的冷源，所述第一引射器利用次高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑引射第二引射器中使用后的冷源。

10、優(yōu)選的，所述蒸發(fā)吸收組件還包括第一溶液泵與第二膨脹閥；

11、所述深冷逐級制取機(jī)組還包括第二溶液泵、第一膨脹閥、第三膨脹閥與減壓器，所述第二溶液泵用于對中壓吸收器輸入次高壓發(fā)生器中的富液升壓，所述第一膨脹閥用于對次高壓發(fā)生器輸入中壓蒸發(fā)器的冷源減壓，所述第三膨脹閥用于對冷凝器輸入低壓吸收器中的冷源減壓，所述減壓器用于對高壓發(fā)生器輸入低壓吸收器中的貧液減壓。

12、優(yōu)選的，所述增壓器與減壓器均為葉輪透平增壓器，兩個所述葉輪透平增壓器之間通過傳動軸聯(lián)動。

13、優(yōu)選的，使用復(fù)合發(fā)生器代替高壓發(fā)生器與次高壓發(fā)生器，使用復(fù)合蒸發(fā)吸收器代替中壓蒸發(fā)器、低壓蒸發(fā)器、中壓吸收器與低壓吸收器，所述復(fù)合發(fā)生器與復(fù)合蒸發(fā)吸收器均為主體結(jié)構(gòu)由封頭、管箱筒節(jié)、管板、換熱管及殼體組成的固定管板式換熱器，所述復(fù)合發(fā)生器內(nèi)分為高壓發(fā)生腔與次高壓發(fā)生腔，所述復(fù)合蒸發(fā)吸收器內(nèi)分為低壓蒸發(fā)腔、低壓吸收腔、中壓吸收腔與中壓蒸發(fā)腔。

14、優(yōu)選的，所述高壓發(fā)生腔與次高壓發(fā)生腔通過第一隔板隔開，所述低壓蒸發(fā)腔、低壓吸收腔、中壓吸收腔與中壓蒸發(fā)腔通過第二隔板隔開。

15、優(yōu)選的，一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取工藝，利用上述的一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取機(jī)組，包括以下步驟：

16、高壓發(fā)生腔利用熱源加熱次高壓發(fā)生腔輸送來的次富液，制取氣態(tài)制冷劑，次高壓發(fā)生腔利用高壓發(fā)生腔制取的氣態(tài)制冷劑作為熱源加熱富液，以使富液形成次富液與氣態(tài)制冷劑，高壓發(fā)生腔制取的氣態(tài)制冷劑在經(jīng)次高壓發(fā)生腔吸熱后作為冷源先進(jìn)入到中壓蒸發(fā)腔中，對其中的載冷劑進(jìn)行初步降溫，剩余的冷源進(jìn)入到低壓蒸發(fā)腔中對中壓蒸發(fā)腔導(dǎo)入的載冷劑再次降溫；

17、冷凝器制取冷量，以分別作為中壓吸收腔與低壓吸收腔的冷源，第二引射器利用中壓吸收腔使用后的冷源引射低壓吸收腔使用后的冷源，第一引射器利用次高壓發(fā)生腔制取的氣態(tài)制冷劑引射第二引射器中使用后的冷源，并進(jìn)入到冷凝器中用于制取冷量；

18、一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取工藝，還利用上述的一種基于引射冷凝和強(qiáng)化吸熱的深冷逐級制取機(jī)組，包括以下步驟：

19、高壓發(fā)生器利用熱源加熱次高壓發(fā)生器輸送來的次富液，制取氣態(tài)制冷劑，次高壓發(fā)生器利用高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑作為熱源加熱富液，以使富液形成次富液與氣態(tài)制冷劑，高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑在經(jīng)次高壓發(fā)生器吸熱后作為冷源先進(jìn)入到中壓蒸發(fā)器中，對其中的載冷劑進(jìn)行初步降溫，剩余的冷源進(jìn)入到低壓蒸發(fā)器中對中壓蒸發(fā)器導(dǎo)入的載冷劑再次降溫；

20、冷凝器制取冷量，以分別作為中壓吸收器與低壓吸收器的冷源，第二引射器利用中壓吸收器使用后的冷源引射低壓吸收器使用后的冷源，第一引射器利用次高壓發(fā)生器制取的氣態(tài)制冷劑引射第二引射器中使用后的冷源，并進(jìn)入到冷凝器中用于制取冷量。

21、本發(fā)明的有益效果在于：

22、1、將吸收式制冷機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，用逐級制冷代替單級制冷，解決單級制冷因設(shè)備過大而造成成本過高的問題，進(jìn)而拓展機(jī)組在制取深冷場景的運用；

23、2、將冷凝器中冷凝下來的中壓液態(tài)制冷劑，作為中、低吸收器的冷源，由其取代循環(huán)水，其在吸收器管內(nèi)吸熱產(chǎn)生流動沸騰并發(fā)生相變，使傳熱的效率極大提高，且中壓液態(tài)制冷劑由機(jī)組自產(chǎn)，溫度穩(wěn)定，受夏季高溫影響極小，在液態(tài)制冷劑進(jìn)吸收器前經(jīng)過膨脹閥絕熱膨脹減壓成低溫液態(tài)制冷劑，低溫液態(tài)制冷劑可以讓機(jī)組制取深冷時維持較高的運行效率；

24、3、通過兩個引射器逐級引射，能促進(jìn)中、低吸收器的吸收效率，進(jìn)而能提高機(jī)組的制冷效率；

25、4、利用葉輪透平增壓器分別代替溶液泵與減壓閥，將高壓貧液的壓力用于增壓次高壓次富液，使原節(jié)流損失的能量轉(zhuǎn)化為高壓貧液的壓力能，實現(xiàn)了機(jī)組內(nèi)部能量的深度利用，提高了機(jī)組的cop。