透析—吸收式制冷技术及其制冷机

透析--吸收制冷技术及其制冷机

有压缩机和无压缩机的制冷机是制冷机的两大类别。无压缩机制冷机也称吸收 式制冷机，其中有氨、水吸收式制冷机，水、溴化锂吸收制冷机等机种。无论哪种哪 类制冷机都是以制冷剂在低压下蒸发吸热实现制冷目的的。各种各类制冷机又都有 各自的特点。吸收式制冷机的共同特点是：1.不用压缩机但需用蒸气或燃油热源， 也就是有热能的消耗。2.有由发生器、冷凝器等结构部件组成的蒸馏提纯制冷剂、 浓缩吸收剂的系统。3.在制冷循环中使用的工质是由制冷剂和吸收剂组成的溶液。( 氨、水吸收式制冷机，它用氨为制冷剂，水为吸收剂。水、溴化锂吸收式制冷机，它用 水为制冷剂，溴化锂为吸收剂)。4.制冷循环概括为：发生→冷凝→蒸发制冷→吸收→ 发生……由于这类制冷机制冷循环中的发生、冷凝、实际上就是蒸馏过程，故这类制 冷机也可称为蒸馏--吸收式制冷机。

蒸馏--吸收式制冷机普遍存在的缺点是：使用时消耗能量多，其中主要消耗的是 蒸气或燃油热能，制冷效率低，而且操作复杂维修困难，污染环境运行成本高。制造时 结构复杂耗钢、铜材料多，用工时多，生产周期长，制造成本高。

为克服蒸馏--吸收式制冷机的缺点，特发明“透析--吸收式制冷技术及其制冷机” 本发明的特点是：把微滤和超滤技术及反渗透技术引入制冷技术中。即让微滤和超滤 组件及反渗透组件或单独让反渗透组件成为制冷循环系统的一个组成部分。对于蒸 馏--吸收式制冷机来说，就是用微滤和超滤组件及反渗透组件或单独用反渗透组件代 替发生器、冷凝器等结构部件，以及这些部件在制冷系统中所起的提纯制冷剂浓缩吸 收剂或提纯吸收剂浓缩制冷剂的功能，使制冷循环革新为：微滤和超滤→反渗透(透析) →蒸发制冷→吸收→微滤和超滤……应用本发明的制冷技术称为透析--吸收式制冷 技术，应用本发明的制冷机称为透析--吸收式制冷机。

为进一步说明本发明特举例说明如下：图一和图二同是单效溴化锂吸收式制冷机， 所不同的是：图一是耗能用热的蒸镏--吸收式制冷机，图二是节能不耗热的应用本发 明的“透析--吸收式制冷机。

图一中1，冷凝器、2.发生器、3.蒸发器、4.吸收器、5.溶液热交换器、6.发生 器泵、7.吸收剂泵、8.水泵、9.U形管。这种制冷机的工作原理及制冷液、气循环过 程是这样的：(参看“制冷与空调”第45面，上海交通大学编辑出版1991年版)溴化锂 水溶液在发生器2里被蒸气管加热沸腾产生水蒸气进入冷凝器1被冷水管冷凝，冷凝水 经U形管流入蒸发器3，水在低压下蒸发吸热，使流经蒸发器的冷媒水冷却制冷。发生 器中被浓缩的溴化锂溶液，经热交换器5进入吸收器4，吸收吸热后的水蒸气，使溴化锂 溶液稀释并恢复浓度，由泵送出经热交换器又回到发生器，溴化锂水溶液又被加热沸 腾……，如此不断循环，冷媒水不断带走制冷量，制冷机也就完成制冷工作。

图二中1微滤和超滤组件、2反渗透组件、3蒸发器、4吸收器、5U形管、6溶液泵、 7水泵。显然图二是对图一的一种改进。图一中地发生器、冷凝器等结构部件被微滤 和超滤组件及反渗透组件代替以后，就成了图二。即图二是应用本发明而形成的一种 “透析--吸收式制冷机”。它的工作原理和制冷液，气循环过程如下：溴化锂水溶液 由溶液泵输入到微滤和超滤组件去除不溶杂质和微生物(细菌及真菌)后进入反渗透 组件2产出纯净水，纯水流过U形管5进入蒸发器3，在低压下蒸发吸热，使流经蒸发器的 冷媒水降温制冷。反渗透组件内被浓缩的溴化锂溶液，由管路输到吸收器，吸收来自 蒸发器的水蒸气，使溴化锂溶液稀释并恢复了浓度。恢复浓度后的溴化锂水溶液又被 送入微滤和超滤组件，开始了新的制冷循环。如此循环不断冷媒水带走制冷量不止， 这种“透析--吸收式制冷机”也就完成了制冷工作。从图2及其工作原理可以看出： 透析--吸收式制冷机结构简单工作时减去了对热能的消耗。

透析--吸收式制冷机有以下优越性：使用时，操作简单且节能不耗热运行成本低， 维修方便不污染环境。制造时，结构简单，消耗钢、铜材料少用工时少，且制造周期短， 生产成本低。

本发明中微滤和超滤组件是可以省略的，条件是必须保证制冷过程中制冷液、气 循环系统、没有锈、污物及不溶杂质对制冷工质的污染，而且制冷工质本身的杂质含 量较低可以保证返渗透组件的正常工作。

微滤和超滤及返渗透技术，是已经成熟的新技术。工业上已用于电泳漆的冲洗回 收，饮用水的净化、海水的淡化、纯净水的制取。医疗上已用于透析排泄，即用人工 肾代替生物肾的排尿。微滤和超滤组件，返渗透组件，在国内外市场有各种规格的产 品供应，还可根据制冷机用液量大小加工定做，可以完全保证吸收式制冷机的需求。