氨吸收余热制冷制冷技术相关.docx

氨吸收余热制冷制冷技术相关资料
一、产品特点
尾气、余热制冷机组是一种新型的节能、环保制冷设备，尾气、余热为驱动源通过氨水吸收制冷方式来实现制冷。通过氨水吸收制冷机组热冷转换，废气热量重新得到有效的利用，大大节约能源消耗，显著增加经济效益和社会效益。余热制冷机组的特点有：
1、使用寿命长。机组由多台换热设备组成，除1台小功率溶液泵外无其它的运动部件。制冷工质采用全封闭运行方式，制冷液永无泄漏。机组维护简单、使用方便，寿命较压缩机制冷机组约长一倍以上。
2、使用安全可靠。机组内设有各种保护装置，在运行中如出现故障机组具有能自动报警、停机、复位等功能。机组停用时整个系统会自动恢复到无压状态。
3、节约能源显著。以1台小时制冷量为2万大卡（23KW）为例，采用压缩式制冷机组需要的耗电功率为11kW，而采用尾气、余热制冷机组需要耗电功率仅为1.1kW，仅为压缩式制冷机组耗电功率的12%左右。
4、机组采用先进的PLC控制技术，真正实现了“一键开机”和自动控制运行。并设有过热、超压等安全保护，在间接制冷系统中，不冻液温差检测延时开停，完全保证机组安全正常运行。
二、氨吸收制冷技术
㈠原理
吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。浓氨水溶液在发生器中被加热，分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中，冷剂蒸气在冷凝器中被冷却，并凝结成液态；液态冷剂经过节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，冷剂由液态变为气态，再进入吸收器中；另外，从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器，吸收来自蒸发器的冷剂蒸气，吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压，经换热器吸热升温后，重新进入发生器，如此循环制冷。
氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机结构简单、安全可靠、安装方便。在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。目前，吸收式制冷正在向着小型化、高效化的方向发展，各国对吸收式技术的开发研究主要集中在联合循环、余热利用、吸收式热泵、吸收和发生过程的机理研究、换热结构和换热表面、界面活性剂及缓蚀剂、机组优化设计及经济性分析、系统的特性仿真等方面。吸收式制冷已经成为制冷技术的主要发展方向之一，有着非常广阔的前景。
㈡流程
尾气余热制冷机组采用氨水溶液作为工作介质，其工作循环是由发生、分离、冷凝、节流、蒸发、吸收六个过程组成（附流程示意图）。
制冷剂循环：由尾气为发生器加热，产生出的气液混合物经分离器分离后，分离出高浓度的制冷剂蒸气。经冷凝器凝结成液体进入贮液罐。制冷剂液体通过浮球阀节流降压后进入蒸发器蒸发。蒸发后的制冷剂气体进入吸收器，被稀溶液吸收后成为浓溶液，再由溶液泵将浓溶液经溶液换热器与来自发生器的稀溶液换热后送入发生器再次加热，周而复始形成制冷循环。
溶液循环：经分离器分离出来的稀溶液进入溶液换热器与浓溶液换热后，经浮球阀自动调节进入吸收器，并吸收制冷剂后成为浓溶液，再由溶液泵送入发生器加热。产生出的气液混合物进入分离器分离后，分离出稀溶液，周而复始形成溶液循环。

　三、氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机性能的比较
　　吸收式制冷循环的热力系数和蒸气压缩式制冷循环的制冷系数都是用来评价循环经济性的主要技术指标。但两者之间不能直接加以比较，因为压缩式制冷机消耗功，吸收式制冷机消耗热能，功比热能的品位高，产生功的成本也高。对这两个数值进行比较时，必须考虑电站内蒸汽装置中的热交换情况及效率。即使如此，吸收式制冷机的热力系数仍然低于压缩式的当量热力系数，原因在于吸收式制冷机系统的运行过程中存在着更多的热力不可逆过程。
　　从两个系统的运行费用比较来看，在较低的蒸发温度下似乎采用吸收式制冷系统更为合适，特别是在有高温加热介质可以利用的情况下更是如此。因为这样有可能利用单级吸收式制冷系统获得需两级压缩式系统才能获得的低温。
　　氨水吸收式制冷机的特点
　　与其它形式的制冷机相比较，氨水吸收式制冷机具有如下特点：
　　(1)采用蒸气或热水作为热源，有利于废热的综合利用，特别适合于化工、冶金和轻工业中的制冷设备；
　　(2)以氨作为制冷剂，能制取0℃以下的低温；
　　(3)整个装置除泵外均为塔、罐等热交换设备，结构简单，便于加工制造；
　　(4)振动、噪音较小，可露天安装，从而降低了建筑费用；
　　(5)负荷在30~100%范围内调节时，装置的经济性没有明显变化；
　　(6)维修简单、操作方便、易于管理；
　　(7)氨价格低廉，来源充足；
　　(8)对大气臭氧层无破坏作用；
　　(9)对铜及铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用；
　　(10)钢材及冷却水消耗量大；
　　(11)热力系数较低；
　　(12)由于氨、水的沸点比较接近，为提高氨气浓度，系统中必须增设精馏和分凝设备。

四、系统工作原理图

五、产品系列
1、内燃机尾气制冷机组
利用内燃机的尾气来驱动发生器的氨水制冷机系列，主要用途是在陆地上利用发电机产生的内燃机排气实现制冷。渔船上利用柴油机的尾气来制冰或建小型冷库。
2、陆地用工业废热驱动的制冷机组
工业生产中的废热包括：废蒸汽、废水、废烟气、炉窑产生的废气等，只要温度大于120度，都可以用来驱动制冷机组。冷量可以用来做空调可以用来建冷库或制冰。我们已经成功为用户设计生产了烟气和蒸汽驱动的10万大卡和30万大卡机组，并且正常运行了两年多时间。
3、直燃式氨水吸收制冷机组
在化石能源价格比较便宜的地方，利用燃烧器直燃技术来制冷。该制冷方式可以利用石油、天热气、甲烷等做燃料。由于热量比较稳定，所以直燃机组运行非常稳定。
4、太阳能驱动的余热制冷机组
利用太阳能集热技术，产生140度左右的蒸汽或热水，驱动制冷机组发生器工作，达到制冷的目的。我们的机组可以直接与太阳能制热装置连接成为一体，成为太阳能制冷（制冰）装置。
六、案例(一)
12V190型柴油机额定发电功率500KW，排烟温度580℃，可回收排气余热量为250KW，采用氨水吸收余热制冷技术，设计蒸发温度为-25℃时的制冷系数为0.65，设计制冷量为160KW。余热制冷机组每KW制冷量价格约为4000元/KW，余热制冷机组投资费用为64万元。机械压缩式制冷机组每KW制冷量价格约为2000元/KW，压缩制冷机组投资费用为32万元。采用余热制冷多投资32万元。
蒸发温度为-25℃时压缩制冷机组实际制冷系数为1.6左右，160KW制冷量机组需要消耗的电机功率为100KW，如果机组平均每天运行18小时，则每天耗电量为1800度电，如果电价为0.8元/度，则每日电费支出为1440元。如果制冷机组年运行时间为300天，则每年支付电费为43.2万元。压缩制冷机组年维护、保养费按机组价格的10%计，为3.2万元，则总计年运行费用为46.2万元。
余热制冷机组耗电量仅为压缩制冷的12%，在使用寿命期内基本上不需要保养和维修。余热制冷机组年运行费为5.2万元，比压缩制冷少支付运行费41万元。
如果将节约下的电费和维修费作为采用余热制冷机组的收益，则经济效益可按以下计算：
超额投资回收期为32/41=0.79（年）≈9.4（月）
全投资回收期为：64/41=1.56年=18.7（月）
从以上计算结果可以看到，采用余热制冷机组后，多增加的投资费用可在9个半月内回收，全部的投资不到2年就可将全部投资回收。
案例(二)

yutaow@