CN1206457A - 转动式传热装置 - Google Patents
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Abstract
一种传热装置,该装置包括一个具有低压区域和高压区域的制冷机组。该装置可以包括一个设置在低压和高压区域之间的与制冷机组相连的发电机组。将所述制冷机组和发电机组设置成能使高压区域的制冷剂通过发电机组到达制冷机组的低压区域。当制冷剂通过发电机组时由该发电机组进行发电。该装置还可以包括一个具有活塞和汽缸的吸收区域、与吸收循环系统结合的喷射器循环系统、纤维热交换器、涡管以及一个具有灯泡或喷灯的设备。
Description
本发明涉及传热装置。
公知的传热装置成本高,效率低。另外所采用的一些技术和材料对环境也有害。
根据本发明的一个方面,所提供的传热装置包括一个具有低压和高压区域的制冷机组、一个与制冷机组相连的发电机组以及用于在所述制冷机组中的低压和高压区域进行循环的制冷剂,将所述制冷机组和发电机组设置成能使高压区域的制冷剂通过发电机组到达制冷机组的低压区域,由此在制冷剂通过发电机组时由该发电机组进行发电。
发电机组最好有一个能使高压制冷剂通过的涡轮机或发动机,还可以有一个用于发电的发电机。
制冷机组最好有一个用于对制冷机组中的制冷剂进行冷凝的冷凝器,还可以有一个用于接收来自冷凝器的制冷剂的蒸发器,由此蒸发器蒸发所述的制冷剂。通常在冷凝器和蒸发器之间设置可以包括一个阀的减压设备,该减压设备用于降低进入蒸发器的制冷剂压力。
制冷机组还可以有一个用于接收来自蒸发器的低压蒸发制冷剂的吸收器。该吸收器可以包括能吸收制冷剂的吸收剂,从而产生浓制冷剂溶液。
制冷机组还可以包括能对流过的浓制冷剂溶液进行加热的加热设备,加热设备使浓制冷剂溶液中的至少一部分制冷剂蒸发,从而产生高压制冷剂蒸汽和稀制冷剂溶液。随后最好使稀制冷剂溶液返回到吸收器中。加热设备可以有一个太阳能收集器和气体燃烧器。
在加热设备和吸收器之间可以设置将浓制冷剂溶液泵送到加热设备的泵设备。在泵设备和加热设备之间可以设置一个预热器,以便在浓制冷剂溶液到达加热设备之前对其行进行预热。
预热器通常为热交换器形式,低温浓制冷剂溶液从一侧通过该热交换器,而高温稀制冷剂溶液从另一侧通过该热交换器,使高温稀制冷剂溶液和低温浓制冷剂溶液之间进行热交换,从而浓制冷剂溶液到达加热设备之前对该浓制冷剂溶液加热,稀制冷剂溶液返回到吸收器之前对该稀制冷剂溶液冷却。
可以用分离设备从稀制冷剂溶液中分离出蒸发的制冷剂。
可以平行设置制冷机组和发电机组,使一部分制冷剂在加热设备中蒸发以前可以先到达发电机组,而其余的制冷剂可以到达冷凝器。在该实施例中,将发电机组出来的低压制冷剂送到吸收器中。
此外,也可将制冷机组和发电机组进行串接,由此使制冷剂在加热设备中蒸发以后基本全部到达发电机组。此后最好将制冷剂送到冷凝器。
在另一个实施例中,该装置可以包括并列设置的第一和第二加热设备,各个加热设备可以有一个太阳能收集器和气体燃烧器。可以将吸收器出来的一些浓制冷剂溶液送到第一加热设备中,由此使第一加热设备中的制冷剂基本全部送到发电机组中。从吸收器出来的其余制冷剂最好通过第二加热设备,由此使第二加热设备中蒸发的制冷剂基本全部送到冷凝器中。在该实施例中,该装置可以包括第一和第二分离设备,第二分离设备将第二加热设备中的蒸发的制冷剂与该加热设备中形成的稀制冷剂溶液进行分离,并使所述稀制冷剂溶液到达预热器,第一分离设备将第一加热设备中蒸发的制冷剂与该加热设备中形成的稀制冷剂溶液进行分离,并使所述稀制冷剂溶液进入第二分离设备。
在又一个实施例中,该装置可以包括并列设置的第一和第二加热设备,由此使浓制冷剂溶液通过第一预热器。此后,一些浓制冷剂溶液最好通过第二预热器进入第一加热设备,其余的浓制冷剂溶液可以进入第二加热设备。第一加热设备中蒸发的一些制冷剂最好进入发电机组。在第一加热设备中蒸发的剩余制冷剂可以进入第二加热设备,在这里进行传热后将通过第二加热设备的浓制冷剂溶液中的制冷剂蒸发出来。从第一和第二加热设备中出来的稀制冷剂溶液可以经预热器到达吸收器。
另外,第一和第二加热设备可以进行串接,由此使出自吸收器的浓制冷剂溶液优选基本全部通过第一加热设备,产生蒸发的制冷剂和中等浓度的制冷剂溶液。出自第一加热设备的中等浓度的制冷剂溶液可以到达第二加热设备,以便使制冷剂进一步蒸发。最好使未到达发电机组的在第一加热设备中蒸发了的制冷剂通过第二加热设备,以便蒸发通过该加热设备的中等浓度溶液中的制冷剂,进一步产生蒸发的制冷剂和稀制冷剂溶液,其中,从第一加热设备出来并通过第二加热设备的制冷剂可以进入冷凝器。由第二加热设备内的中等浓度制冷剂溶液中蒸发出的制冷剂可以进入冷凝器。最好使第二加热设备中形成的稀制冷剂溶液返回到吸收器中。
根据本发明的另一方面,所提供的发电方法包括:使制冷剂绕具有高压区域和低压区域的制冷机组循环;使所述高压区域出来的所述制冷剂的一部分通过发电机组进行发电;和使发电机组出来的制冷剂进入制冷机组的低压区域。
发电机组最好有一个涡轮机,使所述高压制冷剂流入所述涡轮机进行发电。
该方法还可以包括使一个蒸发器中的所述制冷剂进行蒸发,并使所述蒸发的制冷剂通过一个吸收器,以便使吸收剂吸收制冷剂,产生浓制冷剂溶液。
该方法最好还包括使出自吸收器的浓制冷剂溶液到达加热设备,加热设备有一个太阳能收集器,这样由太阳能加热浓制冷剂溶液。加热设备还可以有一个气体燃烧器。
该方法最好包括使所述加热设备中的所述制冷剂的至少一部分进行蒸发,以便产生高压制冷剂蒸汽和稀制冷剂溶液的步骤。
用一个泵设备将吸收器中的浓制冷剂溶液泵送到加热设备。浓制冷剂溶液在进入加热设备以前先由预热器加热,预热器为热交换器形式,其中低温浓制冷剂溶液从一侧通过热交换器,而高温稀制冷剂溶液从另一侧通过热交换器,由此使浓制冷剂溶液和稀制冷剂溶液之间进行热交换。
用一个处于加热设备下游的分离设备可以从稀制冷剂溶液中分离出蒸发的高压制冷剂。在一个实施例中,从加热设备出来的蒸发的制冷剂的一部分可以流到发电机组,而其余蒸发的制冷剂可以到达冷凝器,以便使其得到冷凝。从冷凝器中出来的得到冷凝的制冷剂通过减压设备到达蒸发器进行蒸发。
在该实施例中,从发电机组出来的低压制冷剂最好进入吸收器。
在另一实施例中,从加热设备出来的蒸发制冷剂基本全部流到发电机组,此后到达冷凝器。
根据本发明的一个方面,所提供的传热装置包括如下设备:使传热流体在里面进行流动的闭合循环设备;用于在循环中对该流体进行加压的设备;用于在循环中将压力流体中的热量除去的设备和在循环中用于使流体减压、对其引入热量的设备。
传热流体最好是制冷剂蒸汽,加压设备压缩该蒸汽,使其吸收或吸附在制冷剂和吸收剂的混合物中。该设备可以对压缩和吸收或吸附以后的混合物进行加热,由此排出带压的吸收了制冷剂的蒸汽。
加压设备可以是一个热泵,该热泵的带阀的汽缸中有一个活塞,制冷剂蒸汽和混合物处于活塞的一端和汽缸相应一端之间,这样,活塞朝所述汽缸端运动就可压缩蒸汽,引起吸收或吸附,还提供设备用于打开汽缸阀,就可使加压蒸汽流动到散热设备。散热设备可以包括一个使制冷剂蒸汽冷凝成液体的冷凝器。
循环回路的冷凝器和蒸发器之间最好有一个储液器,用于将热量传递给液体制冷剂。通过使活塞朝离开所述汽缸一端的方向运动可以减少蒸发器中的压力,由此液体制冷剂通过吸收蒸发器周围区域的热量就可使其得到沸腾,从而对该周围区域产生冷却效果。
利用和所述第一个热泵相同的方法,可以在该闭合回路中采用另一个热泵,由此连续进行蒸发和随后的制冷。
根据本发明的一个方面,所提供的传热装置包括一个喷射循环系统和一个吸收剂循环系统,其中制冷剂在喷射循环系统和吸收剂循环系统之间进行再循环。
喷射循环系统最好有一个喷射器,该喷射器用于输送来自吸收剂循环系统的制冷剂。
喷射循环系统最好包括一个用于产生较高压力的制冷剂蒸汽的发生器和一个喷射器,将产生的所述制冷剂送到该喷射器中。吸收剂循环系统最好包括一个用于使液体制冷剂蒸发形成压力较低的制冷剂蒸汽的蒸发器、一个含有吸收剂的吸收器,该吸收剂用于吸收出自蒸发器的制冷剂蒸汽,从而形成制冷剂和吸收剂溶液、以及一个浓缩器,该浓缩器使溶液中的一些制冷剂蒸发,形成压力较低的制冷剂蒸汽。在一个实施例中,将喷射器与蒸发器相连,由此携带蒸发器中的一些制冷剂蒸汽。在第二个实施例中,将喷射器与浓缩器相连,由此携带蒸发器中的制冷剂蒸汽。
根据本发明的另一方面,所提供的传热装置包括一个喷射器循环系统和一个吸收剂循环系统,喷射器循环系统包括一个用于产生较高压力的制冷剂蒸汽的发生器和一个喷射器,将产生的所述制冷剂送到该喷射器中,吸收剂循环系统包括一个用于使液体制冷剂蒸发形成压力较低的制冷剂蒸汽的蒸发器;一个含有吸收剂的吸收器,该吸收剂用于吸收出自蒸发器的制冷剂蒸汽,从而形成制冷剂和吸收剂溶液;以及一个浓缩器,该浓缩器使溶液中的一些制冷剂蒸发,形成压力较低的制冷剂蒸汽,其中将喷射器与蒸发器相连或与浓缩器相连,以便携带出自蒸发器或出自浓缩器的制冷剂蒸汽。
通常,浓缩器为热交换器形式,为此,较高温度的制冷剂,优选的是出自喷射器循环系统的制冷剂,更优选的是从发生器出来的制冷剂,在其第一侧流过;较低温度的制冷剂,优选的是出自吸收剂循环系统的制冷剂,更优选的是从吸收器出来的制冷剂,在其第二侧流过。
出自发生器的制冷剂最好经喷射器到达浓缩器,与喷射器传送的制冷剂混合。
在喷射器携带出自蒸发器的制冷剂的第一实施例中,该装置包括一个冷凝器,其中制冷剂从浓缩器的第二侧进入该冷凝器。从冷凝器出来的制冷剂最好进入蒸发器和发生器。在该实施例中,出自浓缩器第一侧的制冷剂几乎全部进入蒸发器。
在喷射器携带出自浓缩器的制冷剂的第二实施例中,制冷剂从浓缩器的第二侧进入蒸发器和发生器。
该装置还包括一个用于进入蒸发器的制冷剂的膨胀阀。在第一实施例中,为进入蒸发器的制冷剂设置两个膨胀阀,第一膨胀阀用于将制冷剂从浓缩器的第一侧提供给蒸发器,第二膨胀阀用于将制冷剂从浓缩器的第二侧提供给蒸发器。还可以为将吸收剂从浓缩器第二侧提供给吸收器而设置另一个膨胀阀。
设置一个将溶液从吸收器泵送到浓缩器中的泵。还可以设置一个将制冷剂泵送到发生器的泵。
根据本发明的再一方面,所提供的发电装置包括一个上述传热装置以及连接在喷射循环系统和吸收剂循环系统之间的发电设备。
最好将制冷剂从喷射循环系统送到发电设备中进行发电,然后使制冷剂从发电设备送到吸收剂循环系统。
最好将发电设备与发生器相连,这样所产生的较高压力制冷剂的一部分从发生器进入发电设备。
在发电装置的第一实施例中,所述传热装置的第一实施例包括连接在发生器和吸收器之间的发电设备,这样,出自发电设备的制冷剂进入吸收器。在发电装置的第二实施例中,所述传热装置的第二实施例包括连接在发生器和吸收器之间的发电设备,这样,出自发电设备的制冷剂进入吸收器。
根据本发明的再一方面,提供了一种处理液体的装置,该装置包括上述传热装置,所述液体构成制冷剂,所述传热装置包括:送到蒸发器的一种液体,从蒸发器中排放到未被蒸发器蒸发的产品排出口,和从浓缩器中排出的冷凝排出口,以便将浓缩物从装置中排出。
最好使从浓缩器第二侧出来的一部分液体进入排放管道中,而使其余液体进入发生器。
本发明的这一方面最好能用作水蒸馏装置,其中液体为盐水,产品为受到进一步浓缩的盐溶液,冷凝液为淡水。此外,该装置可以用作蒸馏装置或浓缩装置。
根据本发明的又一方面,提供了一种传热装置,该装置包括一个含有用于产生制冷剂蒸汽的主发生器的传热循环系统;一个喷射器循环系统,制冷剂可以从主发生器进入该喷射器循环系统;以及一个吸收器,制冷剂可以从喷射器循环系统进入该吸收器。
在一个实施例中,该喷射器循环系统包括一个辅助发生器,加热过的制冷剂蒸汽可以从喷射器进入辅助发生器,该第二发生容器中装有预定量的制冷剂,这样从喷射器进入该发生器的制冷剂中的热量被传递给该第二发生器中所装的制冷剂中,使所装的制冷剂蒸发变成制冷剂蒸汽。该喷射器循环系统还包括一个冷凝器,最好再有一个蒸发器,该冷凝器对第二发生器中出来的蒸发制冷剂进行冷凝,该蒸发器接收冷凝器来的制冷剂。蒸发器最好与喷射器相连,这样就由通过喷射器的制冷剂携带蒸发器中的制冷剂蒸汽。在蒸发器和冷凝器之间最好设置一个膨胀阀,以便在冷凝器中出来的制冷剂尚未进入蒸发器之前对其进行膨胀。吸附器最好通过蒸发器与喷射器循环系统相连,其中在蒸发器中蒸发的制冷剂进入吸附器。
辅助发生器中最好装有制冷剂/吸附剂混合物,而吸收器中所装的吸附剂可以和辅助发生器中的吸附剂相同,从而吸附从蒸发器出来的制冷剂。
所述吸附器最好是第二传热循环系统的一部分,该第二传热循环系统最好包括:第二喷射器;第二主发生器;第二蒸发器和第二冷凝器。该吸附器最好构成上述第二辅助发生器,而上述第一辅助发生器可以构成接收制冷剂的第二吸附器。
在另一个实施例中,喷射器循环系统包括第一喷射器和第二喷射器。该喷射循环系统最好还包括一个冷凝器和一个蒸发器,冷凝器通过一个膨胀阀与蒸发器相连。该冷凝器通常与第一喷射器相连,其中从发生器出来后通过第一喷射器的制冷剂蒸汽中携带有从蒸发器出来的制冷剂,最好将第一喷射器出来的排放物送到冷凝器中,然后再经膨胀阀送到蒸发器中。从发生器出来的剩余制冷剂最好进入第二喷射器,该第二喷射器携带从蒸发器出来的制冷剂,其中将出自第二喷射器的排放物送到具有吸附剂的第二发生器中,吸附剂在这里吸附制冷剂。
第一发生器中最好有吸附剂/制冷剂混合物,当热量传递给该混合物时,制冷剂得到蒸发。
该装置还可以有一个将吸附器中的制冷剂传送到发生器中的第二传热循环系统,第二传热循环系统也包括第一和第二喷射器、根据上述第一传热循环系统相应的方法设置的冷凝器和蒸发器。
根据本发明的又一方面,提供了一种传热装置,该装置包括一个吸附器;一个发生器和一个涡流管,发生器用于将压缩制冷剂送到涡流管中,由此将较高温度和较低温度的制冷剂从涡流管送到吸收器。
最好,吸收器中有用于吸收从涡流管进入该吸收器中的制冷剂的吸收剂,从而形成制冷剂和吸收剂溶液。最好将该溶液送到发生器中,由此在发生器中产生高压蒸汽,使吸收剂进入吸收器。
可以在吸收器和发生器之间设置一个热交换器,其中所述溶液通过该热交换器的第一侧,而来自发生器的吸收剂通过其第二侧,这样使吸收剂的热量传给所述溶液。
在一个实施例中,使涡流管的第一端(制冷剂通过该端流出)与用于冷凝热制冷剂的冷凝器相连。可以在冷凝器和吸收器之间设置一个蒸发器,以便使来自冷凝器的冷凝制冷剂蒸发,由此吸收其周围的热量。
本发明的另一个实施例可以为热管形式,其相对的两端与涡流管相连。吸收器可以构成热管的一个区域,可以将该实施例设置成使热管大体垂直,由此使吸收器处于该热管的底部。
可以将发生器设置在涡流管的周围。
根据本发明的一个方面,提供了一种发电装置,该装置包括一个喷射器循环系统和一个发电循环系统,喷射器循环系统包括一个用于产生较高压力的制冷剂蒸汽的发生器和一个喷射器,将产生的所述高压制冷剂送到该喷射器中,喷射循环系统还包括与喷射器相连的低压设备,从该低压设备出来的较低压力的制冷剂在通过较高压力制冷剂的喷射器时可以被高压制冷剂携带,将发电循环系统与发生器相连,由此也使较高压力的制冷剂到达发电循环系统进行发电。
发生器的能量最好由太阳能收集循环系统提供,该太阳能收集循环系统包括一个将热量传给发生器的太阳能收集器。太阳能收集循环系统还有一个加热设备,该加热器用于补充太阳能收集器得到的热量。
最好将太阳能收集器中的制冷剂与发电装置中的制冷剂分开。
喷射循环系统还可以包括用于接收来自喷射器和发电循环系统的制冷剂的第一冷凝器及用于接收来自第一冷凝器的制冷剂的第二冷凝器。
根据本发明的一个方面,提供了一种传热装置,该装置包括:一个转动式热交换器,该热交换器有若干从转轴向外延伸的细长元件;使热交换器转动的驱动设备;以及向热交换器的细长元件提供传热流体的供应设备。这样,当热交换器转动时,就可以通过细长元件将热量传递给传热流体或将传热流体的热量传递出来。
细长元件最好包括脊形、针形或窄纹形翅片。转动热交换器的好处在于通过使用大量的细长元件,得到很大的接触表面积。例如,直径为30cm的热交换器具有8m2的表面积。
在一个实施例中,传热装置可以为发生器形式,发生器用于产生蒸发的传热流体。在另一个实施例中,传热装置可以为冷凝器形式,冷凝器用于接收和冷凝已经蒸发的传热流体。在再一个实施例中,传热装置可以包括一个吸收器,由此,该吸收器中的吸收剂可以吸收供应到里面的蒸发的传热流体。在又一个实施例中,传热装置可以包括一个蒸发器,该蒸发器可以接收和蒸发供应到里面的经膨胀过的传热流体。
该装置最好包括一个用于转动热交换器的壳体。该壳体可以包括一个用于存放液体的容器,并可以包括用于收集一些所述液体并将液体送到转动热交换器的细长元件中的收集设备。收集设备可以包括一根与所述转动热交换器一起转动的管道。最好将收集设备固定地安装到转轴上。该收集设备最好有一根勺管。此外,收集设备可以是泵的形式,利用转动热交换器的转动使该收集设备运行。
所述转轴可以包括一根能够将热量从其一端区域传递到其另一端区域的管道,将细长元件固定地安装到该管道上。该管道最好为转动热管形式。可以将热量从细长元件传递到热管。另外,也可以将热量从热管传递到细长元件。
此外,转轴可以为主轴,将细长元件固定地安装到该转轴上。
根据本发明的另一方面,提供了一种传热机组,该传热机组包括一个上面有关段落所述的传热装置,该传热装置与至少另一个传热装置相连,以便将传热流体从机组的一个区域传递到另一个区域,从而将热量从机组的一个区域传递到另一个区域。
最好所述其它传热装置中的至少一个或任一个装置均为上面有关段落所述的传热装置。
所述传热机组可以包括一个用于蒸发经膨胀过的传热流体的蒸发器。该机组还可以有一个用于接收从蒸发器出来的蒸发过的传热流体的吸收器,吸收器中有用于吸收传热流体的吸收剂,以便产生浓传热流体/吸收剂溶液。还可以设置一个发生器来接收所述的浓溶液,以便产生蒸发的传热流体,并产生稀传热流体/吸收剂溶液。该机组还可以包括一个冷凝器,该冷凝器用于接收和冷凝出自发生器的蒸发过传热流体。
词语“浓传热流体/吸收剂溶液”是指具有高浓度传热流体的溶液,同样,词语“稀传热流体/吸收剂溶液”是指具有低浓度传热流体的溶液。
蒸发器,吸收器,发生器和冷凝器中的至少一个最好包括一个上面有关段落所述的传热装置。
通常将稀传热流体/吸收剂溶液从发生器供应到吸收器。
在一个实施例中,蒸发器,吸收器和发生器中的任一个均包括一个上面有关段落所述的传热装置。
在另一个实施例中,冷凝器中也可以包括一个上面有关段落所述的传热装置。
这些实施例可以包括一个循环系统,由此通过一个用于膨胀传热流体的膨胀设备将冷凝过的传热流体从冷凝器供应到蒸发器,从而使传热流体膨胀,压力下降。
在第二实施例中,发生器和冷凝器式的转动热交换器的轴可以包括热管。
在另一个实施例中,蒸发器和吸收器中的任一个均包括一个上面有关段落所述的传热装置。
该实施例可以有一个开路循环系统,由此使传热流体在由太阳能提供能量的发生器中得到蒸发。发生器最好包括一个太阳能收集器。供应设备可以向机组提供更多的制冷剂。
在另一个实施例中,蒸发器,吸收器和发生器均包括一个上面第四至第九段所述的传热装置,其中机组包括一个开路循环系统和冷凝物排放设备,该开路循环系统包括一个用于将包含作为溶剂的传热流体溶液供应给蒸发器,以便使进来的传热流体蒸发的供给装置,冷凝物排放设备将冷凝过的传热流体从冷凝器中排放出去。第四实施例的机组还可包括将浓缩的溶液从蒸发器中排放出去的溶剂排放设备。
在另一个实施例中,吸收器,冷凝器和发生器中的任一个均包括一个上面第四至第九段所述的传热装置。该实施例可以有一个开路循环系统,当传热流体中含有水时,该开路循环系统用作干燥。吸收器可以包括一个接收湿空气的入口和一个排放干燥空气的出口,吸收剂吸收空气中的水分。冷凝器最好配有水的出口,由此可以将冷凝水排出。
在第六实施例中,机组包括两个由传热设备相连的循环系统,该机组可以为空调系统形式。机组的第一循环系统最好包括一个吸收器和一个蒸发器,吸收器接收湿的热空气,以便从所述的空气中除去水分,干燥空气,蒸发器用于接收干燥空气和传热流体,传热流体最好是水,由此使水蒸发,对进入的干燥空气进行冷却和加湿,从而产生冷却的潮湿空气。
通常将传热设备设置在吸收器和蒸发器之间,以便将第一循环系统的热量传递给第二循环系统。传热设备最好为热管,将该热管的一个区域设置在吸收器和蒸发器之间的流路上。
第二循环系统和蒸发器用于接收热空气及传热流体,由此使传热流体蒸发到热空气中,对空气进行冷却和加湿,排放设备将加湿的空气排出。通常将传热设备设置在蒸发器和第二循环系统的排放设备之间。传热设备的两端相反的区域最好设置在蒸发器和排放设备之间的空气流路上。
第一循环系统的蒸发器和吸收器及第二循环系统的蒸发器均有一个上面有关段落所述的传热装置。
根据本发明的另一方面,提供了一种传热装置,该传热装置包括一个发生器,一个吸收器,一个喷射器,和一个蒸发器,发生器用于产生蒸发的传热流体,吸收器用于将浓传热流体供应给发生器,喷射器用于接收发生器的蒸发传热流体并对所述的传热流体进行喷射,蒸发器与喷射器相连,由此使通过喷射器的传热流体携带有蒸发器出来的传热流体。
在一个实施例中,在发生器和喷射器之间设置有能量提取设备,由此使喷射器通过能量提取设备接收来自发生器的传热流体。能量提取设备可以为涡轮机形式,该涡轮机可以驱动交流发电机进行发电。在该实施例中,装置可以包括若干设置成多级的喷射器。
冷凝器可以对发生器出来的流体进行冷凝,可以将蒸发器设置在冷凝器和喷射器之间,以便接收来自冷凝器的已经冷凝了的传热流体。可以将膨胀阀式的减压设备设置在冷凝器和蒸发器之间。
冷凝器可以接收直接从发生器出来的蒸发传热流体,由此一些蒸发传热流体从发生器进入能量提取设备,一些蒸发传热流体从发生器进入冷凝器。此外,冷凝器可以接收能量提取设备的蒸发传热流体,由此一些蒸发传热流体从能量提取设备进入喷射器,一些蒸发传热流体从能量提取设备进入冷凝器。
在另一实施例中,发生器包括一个用于产生所述蒸发的传热流体的热交换器,所述热交换器接收喷射器的传热流体。在该实施例中,发生器在接收喷射器喷射的流体之前,由加热设备对所喷射的流体进行加热。加热设备最好包括一个用于对喷射器喷射出的传热流体进行压缩的压缩机。喷射器喷射出的传热流体最好先进入发生器,然后再进入蒸发器。
在所述的最后一个实施例中,将蒸发器与吸收器相连,由此使喷射器携带从蒸发器出来的一些传热流体,而从蒸发器出来的另一些传热流体进入吸收器。
在又一实施例中,该装置可以包括用于接收发生器产生的一部分蒸发传热流体的第一喷射器,以及包括用于接收发生器产生的另一部分蒸发传热流体的第二喷射器。
可以设置一个用于接收第一喷射器喷射出的传热流体的冷却设备,可以使第二喷射器与该冷却设备相连,这样,从发生器中出来后通过第二喷射器的传热流体中携带有冷却设备中的传热流体。
根据本发明的另一方面,提供了一种传热装置,该传热装置包括一个发生器,一个喷射器和一个接收传热流体的蒸发器,发生器用于产生蒸发的传热流体,喷射器用于接收来自发生器的蒸发的传热流体,蒸发器与喷射器进行流体连通,这样,从发生器中出来后通过喷射器的蒸发的流体中可以携带有蒸发器中的流体,促使蒸发器中的所述流体蒸发,以便在喷射器中与发生器出来的所述流体进行混合。
该装置最好还包括一个用于接收和冷凝由喷射器喷射出的传热流体的冷凝器,蒸发器与冷凝器进行流体连通,以便接收冷凝器中出来的已冷凝过的传热流体。
可以设置膨胀设备对出自冷凝器后由蒸发器接收的传热流体进行膨胀减压。发生器可以与冷凝器进行流体连通,以便接收冷凝器的所述一部分冷凝过的传热流体,最好是接收剩余的冷凝传热流体。可以用泵设备将所述传热流体泵送到发生器中。
可以用太阳能加热设备将热量传递给发生器,以便产生所述的蒸发传热流体。太阳能加热设备最好包括一个用于接收太阳能的太阳能收集器,以便加热里面的第二传热流体。最好用泵设备将第二传热流体从太阳能收集器泵送到发生器中,以便加热所述的第一传热流体。
太阳能加热设备还可以包括用于加热所述第二传热流体的第二加热设备,万一太阳能收集器收集的太阳能不够时,该第二加热设备向所述的第一传热流体提供足够的热量。
该装置还可以包括能量提取设备,该能量提取设备用于接收从冷凝器出来的一部分所述第一蒸发传热流体,其中能量提取设备的运行由所述传热流体控制,以便能够从装置中提取能量作功。能量提取设备包括一个涡轮机,该涡轮机可以与交流发电机连接进行发电。涡轮机最好与发电机和冷凝器进行流体连通,由此使流体从发生器流到涡轮机,然后进入冷凝器。
根据本发明的再一方面,提供了一种用于发电的电源,该电源包括存放传热流体的设备和发电设备,存放传热流体的设备限定了第一区域和第二区域,这样,传热流体可以在第一区域和第二区域之间进行循环,发电设备设置在第一区域和第二区域之间,发电设备的运行由所述流体的循环控制进行发电。
电源最好有一个设置在第一和第二区域之间的涡轮机以及一个与该涡轮机相连的交流发电机,这样,流体循环驱动涡轮机,从而使交流发电机运行发电。
第一区域中最好有一个蒸发器,这样,通过向该蒸发器供热而使蒸发器中的传热流体蒸发。第二区域中最好有一个冷凝器,这样,在该冷凝器中将蒸发传热流体中的热量除去。可以设置一个传送设备,以便将冷凝了的传热流体从第二区域传送到第一区域。传送设备可以为芯吸设备,它可以包括一根在第一和第二区域之间进行延伸的管道。
最好将发电设备设置在蒸发传热流体的流路上,使该发电设备受到作用在其上的蒸发流体的压力控制。
在第二端部区域可以设置翅片,这样易于对此处进行散热。蒸发器可以包括流体分散设备,该设备将传热流体分散到大的表面积上,从而使流体易于蒸发。流体分散设备可以为芯吸形式。
根据本发明的又一方面,提供了一种电气设备,该设备包括上述电源和用所述电源发出的电的用电设备。
这种电气设备可以是喷灯或照明灯。
根据本发明的另一方面,提供了一种电气设备,该设备包括一个热管、发电设备和用所述发电设备发出的电的用电设备,热管中有传热流体,传热流体可以在第一和第二区域之间进行循环,循环期间的热量传递给第一和第二区域,发电设备设置在所述循环流体的流路上,以便进行发电。
现在结合附图只通过例子对本发明的实施例进行描述,其中:
图1示意性地说明了传热装置;
图2至图5示意性地说明了图1传热装置的改型;
图6是使用一个热泵的传热装置的一个实施例的示意图;
图7至9是图5热泵的示意图,这些图说明了运行期间的各级状况;
图10是图7至9的装置的改型示意图;
图11是另一传热装置的示意图;
图12示意性地说明了图11传热装置的改型;
图13示意性地说明了装有图11传热装置的发电装置;
图14示意性地说明了装有图12传热装置的发电装置;
图15示意性地说明了液体处理装置;
图16示意性地说明了传热装置的另一实施例;
图17示意性地说明了图11传热装置的另一改型;
图18示意性地说明了图17传热装置的又一改型;
图19示意性地说明了涡流管;
图20示意性地说明了装有涡流管的传热装置;
图21是装有涡流管的传热装置的改型;
图22是装有涡流管的传热装置的另一改型;
图23示意性地说明了另一个传热装置;
图24示意性地说明了图23传热装置的改型;
图25示意性地说明了传热机组的一个实施例;
图26至31示意性地说明了传热机组的一个改型;
图32是表示图31所示系统的各个循环时的空气湿度图;
图33示意性地说明了传热装置的另一实施例;
图34至37示意性地说明了图33所示传热装置的改型;
图38至40是不同电气设备实施例的剖面图。
现在参见图1,该图所示的是用1010表示的发电装置,发电装置包括一个制冷机组1012和一个发电机组1014。
制冷机组1012包括一个蒸发器1016,一个吸收器1018,一个加热设备1020和一个冷凝器1022。制冷剂1024在整个制冷机组1012中进行循环。
由于流体(例如空气或水)通过管线1026进入而使蒸发器1016中的制冷剂1024蒸发。蒸发的制冷剂吸收管线1026中的流体的热量(Qi)。然后骤冷的流体可以用作制冷。饱和的蒸汽式制冷剂经管线1028到达吸收器1018,该吸收器中装有吸收剂,吸收剂吸收进来的制冷剂蒸汽,向通过管线1032进入的流体(例如水或空气)放出热量(Qo)。在吸收过程中形成浓制冷剂溶液,用泵1034将浓制冷剂溶液泵出,通过热交换器1038(下面将详细描述其目的)以后到达加热设备1020。泵1034使管线1036中的浓制冷剂溶液压力升高。
加热设备1020有一个太阳能收集器1040,在该收集器中,用太阳能加热浓制冷剂溶液,在太阳能不够的情况下,用气体加热器1042提供部分热量或全部热量。
制冷剂蒸汽1024和液体吸收剂通过分离器1044,使液体吸收剂1030和蒸发制冷剂1024分开。高温液体吸收剂1030通过管线1046进入热交换器1038。管线1036中的浓制冷剂溶液从一侧进入。在热交换器1038,管线1046中的高温吸收剂从另一侧进入该热交换器,使吸收剂的热量传递给浓制冷剂溶液,由此增加浓制冷剂溶液的温度,降低吸收剂的温度。然后吸收剂通过管线1048进入吸收器1030,吸收剂在进入吸收器1030之前已被膨胀阀1049减压。
从分离器1044出来的一部分高温制冷剂蒸汽通过管线1050和截止阀1052进入冷凝器1022。其余高温制冷剂蒸汽通过管线1054和截止阀1056进入发电机组1058,这在下面将要描述。
管线1050中的高温高压制冷剂蒸汽进入冷凝器1024,高温高压制冷剂蒸汽在该冷凝器中被流体(例如水或空气)冷凝,流体吸收制冷剂的热量(Qo)。冷凝了的制冷剂然后经管线1062流过膨胀阀1064式的减压阀后进入蒸发器1016,进行反复循环。
管线1054中的高温高压制冷剂蒸汽进入发电设备,该发电设备包括一个涡轮机1066和一个发电机1068。在该管线中的高压制冷剂驱动涡轮机66,由此驱动发电机1068,使图示的单元1070,1072进行发电。
驱动涡轮机1066的高压制冷剂通过涡轮机1066后压力下降,这样,低压制冷剂经管线1074,与管线1028中的蒸发制冷剂混合,进入吸收器1018。
现在参见图2,该图所示的是发电装置1010的另一个实施例,该发电装置与图1所示的基本相同,其差别在于该装置包括并联设置的第一加热设备1020A和第二加热设备1020B。第一加热设备1020A包括第一太阳能收集器1040A和第一气体加热器1042A。第二加热设备1020B包括第二太阳能收集器1040B和第二气体加热器1042B。管线1036中的浓制冷剂溶液在通过热交换器1038以后,分流在两个管线1036A和1036B中。管线1036A经液体泵1034A到达第一太阳能收集器1040A和第一气体加热器1042A,使管线1036A中的制冷剂蒸发,产生高温高压制冷剂蒸汽1024和稀制冷剂溶液1030的混合物,上述泵1034A使管线1036A中的压力升高。然后该混合物进入分离器1044A,在此处,制冷剂蒸汽经管线1054进入发电机组1014,从第一分离器1044A出来的稀制冷剂溶液经管线1046A进入第二分离器1044B,这在下面将要描述。
从热交换器1038中出来的剩余浓制冷剂溶液没有通过管线1036A,而是经管线1036B通过太阳能收集器1040B和第二气体加热器1042B,使浓制冷剂溶液中的制冷剂蒸发,产生高温高压制冷剂蒸汽1024和稀制冷剂溶液1030。制冷剂蒸汽在与管线1046A中的稀制冷剂溶液1030混合后通过膨胀阀1047A将其压力降低,然后进入第二分离器1044B。在第二分离器1044B中的制冷剂蒸汽1024通过管线1050进入冷凝器1022。第二分离器1044B中的稀制冷剂溶液1030经管线1046B进入热交换器1038。
图2中与图1所用的相同标号表示相同的构件,它们的功能也相同。
现在参见图3,该图所示的是本发明的另一实施例,其中发电系统1014与冷凝器1022串接。在图3中,与图1标号相同的标号表示相同的构件。
在图3所示的实施例中,分离器1024中的蒸发制冷剂全部经管线1054和阀1056进入涡轮机1066进行发电。低压制冷剂通过管线1074从涡轮机1066出来后进入冷凝器1022,在该冷凝器中由管线1060放出冷凝热(Qo)。冷凝后的制冷剂1024通过管线1062和膨胀阀1064后进入蒸发器1016。蒸发器1016中的蒸发制冷剂经管线1028进入吸收器1018。装置的其它运行方法与图1所示的装置相同。
现在参见图4,该图所示的是本发明的又一实施例,它包括并列的第一和第二加热设备1120A和1120B。装置在该图中与图1标号相同的标号表示相同的构件。其功能也相同。
加热设备1120A可以是任何合适的加热设备,图4中仅是示意性的,通过沿管线1130进入的流体进行加热。显然,第一加热设备1120A类似于结合图1和3所述的加热设备1120。
通过管线1036用泵1034将浓制冷剂溶液泵送到热交换器1038,浓制冷剂溶液然后通过管线1136,管线1136中的一部分浓制冷剂溶液通过管线1136B分出,进入下面将要描述的第二加热设备1120B。其余浓制冷剂溶液通过管线1136A,经第二热交换器1138进入第一加热设备1120A。在第一加热设备1120A中,管线1130放出的热量(Qi)使浓制冷剂溶液中的制冷剂蒸发,蒸发了的制冷剂经管线1154,该管线分成管线1154A和1154B,这在下面将要描述。
在管线1154A中的高温制冷剂蒸汽经阀1156进入涡轮机或发动机1066,然后经管线1158与管线1028中的制冷剂进行混合,以便进入吸收器1018。在冷凝器1022中冷凝了的制冷剂经管线1062、热交换器1160和膨胀阀1064进入蒸发器1016。蒸发器1016中蒸发的制冷剂经过管线1028后通过热交换器1160,这样将管线1028中的蒸发制冷剂的热量传送到管线1062的制冷剂中。
在第一加热设备1120A中因制冷剂的蒸发所产生的稀制冷剂溶液经管线1140到达热交换器1138。高温稀制冷剂溶液在热交换器1138的一侧流入,而浓制冷剂溶液在另一侧流入,这样高温稀制冷剂溶液的热量传递给浓制冷剂溶液,从而提高了浓制冷剂溶液的温度,降低了管线1140中的稀制冷剂溶液的温度。管线1140中的稀制冷剂溶液然后进入管线1140B,这在下面将要描述。
将通过管线1136B的浓制冷剂溶液送到第二加热设备1120B,该浓制冷剂溶液被管线1154B中的高温蒸发制冷剂加热,而管线1154B中的高温蒸发制冷剂得到冷却,并通过管线1154C排出第二加热设备1120B。经管线1140B进入第二加热设备1120B的浓制冷剂溶液加热后造成制冷剂蒸发,通过管线1150后进入冷凝器1022。在管线1154C中的制冷剂经膨胀阀1155后也进入冷凝器1022。在第二加热设备1120B中的因制冷剂的蒸发所产生的稀制冷剂溶液经过管线1140B与管线1140中的稀制冷剂溶液混合,然后通过热交换器1038,再经管线1048进入吸收器1018。
现在参见图5,该图所示的是又一实施例,其中第一和第二加热设备1120A和1120B串接。该实施例与图4所示的实施例相同,差别在于管线1136中的浓制冷剂溶液没有分到两个管线1136A和1136B中,而是将管线1136中的浓制冷剂溶液全部经热交换器1138进入第一加热设备1120A,该加热设备使浓制冷剂溶液中的制冷剂蒸发,产生中间浓度制冷剂溶液,该中间浓度制冷剂溶液经管线1140、热交换器1138和膨胀阀1139进入第二加热设备1120B。
第二加热设备1120B中的中间浓度制冷剂溶液被从管线1154B中进入的高温制冷剂蒸汽加热,使通过管线1150进入冷凝器1022的制冷剂进一步蒸发,稀制冷剂溶液经管线1140B进入热交换器1138,然后经管线1148到达吸收器1018。此后,从第一加热设备出来的蒸发制冷剂通过管线1154B进入冷凝器,从第二加热设备1120B出来的蒸发制冷剂通过管线1150也进入冷凝器1022。管线1154中的高温高压制冷剂通过管线1156到达涡轮机或发动机1066,以便在发电机1068中发电,然后按与图5相同的方法通过管线1158,再与管线1028中的蒸发制冷剂进行混合,此后进入吸收器1018。
如果需要,可以将第一加热设备1120A中出来的燃烧气体用在图4或图5所示的装置内的加热设备1120B中,以便在第二加热设备1120B中进行进一步加热。
上述实施例中所用的制冷剂和吸收剂可以是任何合适的配对制冷剂和吸收剂,例如氨和水,水和溴化锂,水和甲酸钾,或水和NaSCN。也可以用HFC制冷剂(例如R134a,R123,R32和R152a)和ETFE,DTG和DTrG等的吸收剂。
表达式“高温”、“低温”、“高压”和“低压”表示的是对于正常情况来讲装置各部件的相对温度和压力的相对表达式。
表达式“浓”、“中等浓度”和“稀”制冷剂溶液表示的是吸收剂中制冷剂的相对浓度。例如,“浓”指的是较高浓度的制冷剂,“稀”指的是较低浓度的制冷剂。
现在参见图6至9,蒸汽压力热泵有一个活塞/汽缸机构,其中活塞2010可以在汽缸2012中进行往复运动,活塞2010可以将液态制冷剂/吸收剂混合物2014和制冷剂蒸汽2016保持在其运行端和汽缸2012的相应端2013之间,液态制冷剂/吸收剂混合物例如可以是NH3/H2O或H2O/LiBr(或例如NH3/CaCl2,R32/AX21的液态制冷剂/吸收剂混合物),制冷剂蒸汽2016例如为氨,制冷剂蒸汽在混合物2014和汽缸端部2013之间。锅炉/热交换器2018提供水的闭合循环回路,闭合循环的部分回路在汽缸2012中的制冷剂蒸汽2016处,以便用作热交换。
汽缸端部2013有一个进口2020和一个出口2022,进口和出口均受截止阀控制,它们均与冷凝器2024连通。冷凝器有一个与制冷剂储液容器2026连通的流路,制冷剂储液容器与一个限定了盘管蒸发器2032的制冷剂闭合回路相连。
冷凝器2024,制冷剂储液容器2026和蒸发器2032构成了制冷机机组(未示出),储液容器2026具有适当的绝热件2034,蒸发器2032设置在水箱2036中,水箱具有适当的绝热件2038,水箱2036与制冷机内部呈热交换关系。
在运行过程中,活塞2010从图7所示的平衡位置朝汽缸2012的运行端2013运动,由此压缩制冷剂蒸汽2016,使制冷剂/吸收剂混合物2014吸收该制冷剂。混合物2014的浓度及其压力随着活塞2010到达压缩冲程的端部而增加(图8)。在压缩过程中,热交换器2018将汽缸2012中的因吸收和压缩所产生的热量除去。
当压缩过程结束时,截止阀打开出口2022,锅炉2018对制冷剂/吸收剂混合物2014加热,以便将压缩过程中吸收的制冷剂蒸汽排出。化学吸收作用应使排出的高压制冷剂蒸汽能在冷却过程中冷凝成液体。
高压制冷剂蒸汽从汽缸2010进入冷凝器2024,蒸汽在此冷凝成液体,将冷凝热释放给周围环境。从冷凝器2024出来的液体制冷剂进入储液容器2026,并由此进入盘管蒸发器2032。
当关闭锅炉2018,并且活塞2010运动离开汽缸2012的工作端2013时,将蒸汽排出储液容器2026,这样,蒸发器2032中的压力下降,液态氨制冷剂蒸发,使制冷机得到冷却。在下一个循环中,因为液体制冷剂中的分层引起二极管热效应,所以没有热量传回到制冷机中。冷制冷剂和热制冷剂之间的密度差避免了它们的混合。因而可以产生冰,保持制冷空间为冷却状态。
因为吸收式冷冻机的构件较多,所以吸收系统的体积通常要比传统蒸发压缩系统的大。另外,由于吸收装置(即发生器和吸收器)的质量传热较差,所以需要大的表面积。在蒸汽压缩系统的汽缸中使用制冷剂/吸收剂混合物产生冷量和热量避免或减少了这些问题,吸收过程的效率比传统吸收系统更有效(即需要快速吸收和用最小热量输出来吸收制冷剂)。此外,用蒸汽压缩系统的制冷剂/吸收剂混合物可以使用对环境无害的制冷剂,这种制冷剂不会损坏臭氧层,而且不是温室气体。
为了进行连续运行,如图10所示,该装置可以设置两个活塞/汽缸装置,其中汽缸进口2020,2020A之间连接有蒸发器2032,各个汽缸出口2022,2022A与冷凝器2024相连,各个汽缸2010,2010A与锅炉/热交换器2018成热交换关系。在各个汽缸的膨胀冲程端部,制冷剂蒸汽在汽缸各个活塞的上部区域,所以该区域用作存储器。
显然,可以用不同的装置来压缩制冷剂蒸汽,例如往复式,旋转式或螺杆式压缩机。可以用不同的压缩形式和膨胀方法得到最大循环效果。
例如,可以使用的其它气体制冷剂/吸收剂混合物包括甲酸钾/水NH3/NaSCN,制冷剂/吸收剂混合物还包括硅盐/二氧化硫以及氨/氯化钙R134a/AX21,R60/AX21。
现在参见图11,该图示出的是传热装置3010,该装置包括一个喷射循环系统3012和一个吸收剂循环系统3014。喷射循环系统3012有一个蒸汽发生器3016及一个喷射器3018。吸收剂循环系统3014有一个蒸发器3020,如图所示,该蒸发器通过管线3022与喷射循环系统3012相连,管线3022在喷射循环系统3018和蒸发器3020之间延伸。
吸收剂循环系统3014还有一个装有吸收剂的吸收器3022,吸收剂例如是溴化锂水溶液。吸收剂循环系统3014还有一个浓缩器3024以及一个冷凝器3026。装置3010适合于用水作为制冷剂。
在运行中,热量QA传递给发生器3016,发生器将里面的制冷剂转换成蒸汽。然后制冷剂经管线3026进入喷射器3018,经喷射器3018的第一喷嘴后制冷剂膨胀,由此通过管线3022传送出蒸发器3020中的低压蒸汽。喷射器的排出物经管线3028A进入浓缩器3024,在此处制冷剂将热量传递给冷凝器盘管3028B中的制冷剂/吸收剂混合物中。从冷凝器盘管3028B中出来的经冷凝了的制冷剂以液态形式通过管线3028C,制冷剂在进入蒸发器3020之前由膨胀阀3030进行膨胀。此时蒸发器3020处于低压,从周围环境吸热QB,在蒸发器3020产生制冷作用。通过管线3022由喷射器3018传送蒸发器3020中的蒸发的制冷剂。将蒸发器3020中的剩余蒸发制冷剂经管线3032送入吸收器3022,该吸收器中含有例如浓缩的溴化锂水溶液的吸收剂。因吸收了进入吸收器3022中的制冷剂,所以放出热量Qc,形成稀释吸收剂溶液,用泵3034将该溶液通过管线3036泵送到浓缩器3024中。
在浓缩器3024中,通过冷凝器3028B的制冷剂所发出的热量引起经管线3036进入浓缩器3024中的溶液内的制冷剂蒸发,然后该制冷剂经管线3038到达冷凝器3026。
制冷剂在浓缩器3024中的蒸发使溶液浓度增加,浓溶液经管线3042通过膨胀阀3040回到吸收器3022,进一步吸收经管线3032进入的制冷剂。通过冷凝器3026的蒸发制冷剂在该冷凝器中冷凝后放出热量QD。冷凝后的制冷剂再通过管线3046,该管线分成两个管线,第一管线3048使制冷剂通过膨胀阀3050进入蒸发器3020,制冷剂在膨胀阀中进行膨胀。第二管线3052使制冷剂通过泵3044到达发生器3016,在该发生器中,进入的热量使制冷剂蒸发,重新进行循环。从而可连续地重复循环。
现在参见图12,该图所示的是图11所示实施例的改型,该图中相同的标号表示相同的构件。图12所示的装置与图11所示的装置的差别在于省略了管线3038、冷凝器3026和管线3046。此外,将冷凝器盘管3028B出来的管线3028C分成两个管线,即制冷剂通过膨胀阀3050进入蒸发器的第一管线的3048,以及使制冷剂进入发生器3016的第二管线3052。从浓缩器3024出来的蒸发的制冷剂通过管线3138进入喷射器3018,这样通过管线3026从发生器3016进入喷射器3018的蒸发制冷剂携带通过管线3138从浓缩器3024出来的低压蒸发制冷剂。正如可以看到的那样,省略了蒸发器3020出来的管线3022。
现在参见图13,该图所示的是发电装置3110,该发电装置包括图11所示的传热装置3010和发电设备3112。发电设备3112包括一个通过管线3116与发生器3016相连的涡轮机3114。涡轮机3114可用来为发电机提供发电的能量。发生器3114通过管线3118与吸收器3022相连。
在运行过程中,发生器3016中蒸发的一部分制冷剂经过管线3116进入涡轮机3114。发生器3016中蒸发的制冷剂为高压制冷剂,这可使涡轮机3114的叶片转动,由此可以进行发电。从涡轮机3114出来的制冷剂为低压制冷剂,该制冷剂通过管线3118进入吸收器3022。
现在参见图14,该图所示的是发电装置3110的另一实施例,该发电装置包括图12所示的传热装置3010。发电装置3110包括与图13所示的发电设备3112相同的发电设备3112,用同样方法将该发电设备连接在发生器3016和吸收器3022之间。
在上述各实施例中,喷射循环系统3012和吸收剂循环系统3014均是闭合循环系统。
现在参见图15,该图所示的是脱盐装置3210,该脱盐装置包括图1和2所示的所有构件,这些构件用与图1和2相同的标号。
在运行过程中,将盐水通过管线3212送入蒸发器3020中。蒸发器3020吸收盘管3214中的热量,使盐内的水蒸发。蒸汽通过管线3032进入吸收器。留在蒸发器3020中的剩余盐溶液为浓缩盐溶液,将其通过管线3216从蒸发器中排出。蒸发器3020中出来的蒸汽通过管线3032进入吸收器3022,在此蒸汽被吸收在浓缩的溴化锂水溶液中,生成稀释溴化锂水溶液。吸收发生时所放出的吸收热由盘管3218接收。然后用泵3034将稀释溴化锂水溶液通过管线3036A泵送到热交换器3220中对稀释溴化锂溶液进行加热,然后使该溶液通过管线3036B到达浓缩器3024。在浓缩器3024中的盘管3028B将热传给进入该浓缩器3024中的稀溶液,使里面的水得到蒸发。水的蒸发增加了溴化锂溶液的浓度,该溶液经管道3042A到达热交换器3220,通过热交换器盘管3042B,这样,热量传给在盘管3042B外侧通过的稀释溴化锂水溶液。然后浓缩的溴化锂溶液通过管线3042C,通过膨胀阀3040后进入吸收器3022。
通过管线3222将热量传递给发生器16,使发生器中的水加热,从而产生蒸汽。蒸汽通过管线3026进入喷射器3018。蒸汽通过喷射器3018的第一喷嘴膨胀,由此通过管线3018带出浓缩器3024中的低压蒸汽。然后将通过管线3026和3138出来的蒸汽经管线3138流过蒸发器3024中的冷凝器盘管3028B,此后再通过管线3028C,在该管线中蒸汽分成两路。第一管线3052经过泵3044后返回到发生器3016。其余的通过管线3224后作为冷凝物得到回收。
显然,图15中所示的用于脱盐的实施例也可用于其它目的,例如对管线3212送入的液体进行蒸馏或浓缩。
现在参见图16,该图所示的是另一个装置,该装置包括一个发生器3016,一个喷射器3018,一个蒸发器3020,一个第一冷凝器3060,一个第二冷凝器3062以及发电装置3110。发生器3016由太阳能收集设备3017提供能量,太阳能收集设备包括太阳能收集板3072、气体燃烧器3074以及设置在发生器3016中的加热盘管3076。设置一个泵3078来泵送太阳能收集设备3070周围的制冷剂。
在运行过程中,泵3078工作,通过管线3080将制冷剂泵送到太阳能收集器3072。当制冷剂通过太阳能收集器3072时,太阳能加热制冷剂。然后使加热过的制冷剂通过气体燃烧器3074,该燃烧器用在太阳能不足的情况下,所以在气候热时可以将其省略。
然后使加热了的制冷剂进入加热盘管3076,对发生器3016中的制冷剂进行加热。从发生器3016出来的制冷剂通过管线3026进入喷射器3018。由于制冷剂通过第一喷嘴时得到膨胀,所以该制冷剂通过管线3022带走蒸发器3020中的低压制冷剂。从喷射器出来的排放物中含有来自管线3026和3022的制冷剂混合物,该混合物通过管线3028进入第一冷凝器3060。
在发生器3016中的一部分蒸汽制冷剂通过管线3116进入发电设备的涡轮机3114。进入涡轮机3114的高压制冷剂引起叶片转动,从而可使交流发电机3115发电。通过管线3118从涡轮机3114出来的低压制冷剂到达第一冷凝器3060,在该冷凝器中制冷剂与从管线3028出来的制冷剂混合。此后制冷剂通过管线3064进入第二冷凝器3062,制冷剂在这里全部变成液体。然后用泵3068将第二冷凝器3062中的制冷剂通过管线3066泵送到发生器3016。此后反复进行这种循环。
可以看到,该循环包括两种制冷剂。第一制冷剂是在包括喷射器、蒸发器和发生器的发电循环中,第二制冷剂是在包括太阳能收集器3072、气体燃烧器3074和加热盘管3076的太阳能收集设备中。
现在参见图17,该图所示的是本发明包括传热装置3150的另一个实施例,该装置包括第一传热循环系统,该传热循环系统具有一个主发生器3152、一个喷射器3154、一个蒸发器3156、一个冷凝器3158、一个辅助发生器3160和一个吸附器3162。热量QA传递到主发生器3152后使该发生器中的制冷剂蒸发,蒸发制冷剂经管线3164进入喷射器3154,该喷射器通过管线3166与蒸发器相连。经管线3164流过喷射器3154的高压制冷剂通过管线3166携带蒸发器3166中的低压制冷剂。从喷射器出来的排放物中含有来自发生器3152和蒸发器3156的制冷剂混合物,该排放物通过管线3168进入辅助发生器3160。
辅助发生器3160中装有吸附制冷剂的吸附剂,该制冷剂最好是由发生器3152蒸发的制冷剂。将加热盘管3168B装在辅助发生器3160中,该加热盘管传递从喷射器3154出来的蒸发制冷剂,使辅助发生器3160中的制冷剂/吸附剂混合物蒸发出制冷剂。在辅助发生器3160中蒸发出的制冷剂经管线3170进入浓缩器3158。从加热盘管3168B出来的制冷剂通过管线3168C,并被泵3172泵回到主发生器3152。
经管线3170流到冷凝器3158中的制冷剂在该冷凝器中得到冷凝,并放出热量QB。冷凝后的制冷剂经管线3174进入用于对制冷剂进行膨胀的膨胀阀3176,然后进入蒸发器3156。
蒸发器3156中的低压制冷剂吸收周围环境的热量Qc,产生冷却效果。管线3168C中的一部分制冷剂经管线3178和膨胀阀3180后进入蒸发器3156。
喷射器3154通过管线3156携带蒸发器3156中的一部分制冷剂。其余制冷剂经管线3182进入吸附器3162。吸附器3162中装有吸附制冷剂的吸附剂。
传热装置3150中还有构件和图17类似的第二传热循环系统,即含有第二发生器、第二喷射器、第二蒸发器和第二冷凝器。为清楚起见,省略对图17中的这些构件的说明。吸附器3162构成第二传热循环系统中的第二辅助发生器。所以,吸附器3162中的制冷剂/吸附剂混合物用作能蒸发出制冷剂的制冷剂/吸附剂混合物。因而,利用作为第二辅助发生器的吸附剂3162来产生制冷剂蒸汽,制冷剂蒸汽就可以进入第二冷凝器。所以该循环使制冷剂返回到上述第一辅助发生器3160,使吸附剂吸收制冷剂。这样,就可如上所述地从装置的一部分到另一部分反复进行两个传热循环。
现在参见图18,该图所示的是装置的另一个实施例,该装置用3151表示。装置3151包括含有发生器3153、第一喷射器3155和第二喷射器3157的第一传热循环系统。第一喷射器3155与冷凝器3159及蒸发器3161相连。第二喷射器3157与吸附器3163相连。
在运行过程中,发生器3153中装有吸附剂/制冷剂混合物,并有热量QA传给该发生器。这样就引起制冷剂蒸发,高压制冷剂蒸汽通过管线3165流出发生器。一部分制冷剂经管线3165A进入喷射器3155。通过第一喷射器3155的制冷剂携带蒸发器161中的低压制冷剂,制冷剂经管线3167进入冷凝器3159。第一喷射器3155的排出物中含有从管线3165A及管线3167出来的制冷剂,它们通过管线3169进入冷凝器3159。冷凝制冷剂中排出冷凝热QC,并由冷凝器3159除去该热。冷凝后的制冷剂流过管线3171,由膨胀阀3173进行膨胀后进入蒸发器3161。
其余高压制冷剂经管线3165B进入第二喷射器3157,该喷射器通过管线3175吸入蒸发器3161中的低压制冷剂。第二喷射器3157的排出物经管线3177进入吸附器3163。吸附器3163中装有吸附剂,进入吸附器3163中的制冷剂被吸附剂吸收,其中放出的热量为QD。
第二传热循环系统(为清楚起见未示出)的吸附器3163中的制冷剂回到发生器3153,并被里面的吸附剂吸附。第二传热循环系统包括第一和第二喷射器、一个冷凝器和一个蒸发器,它们的安装方法与图18所示的第一传热循环系统的类似,以便将热(或吸附剂)传送到发生器3151中。
所以,当吸附器3163中的吸附剂吸收了制冷剂时,可以将热量传给吸附器3163,从而产生制冷剂,这样发生器3153当作吸附器,其中的吸收剂吸附制冷剂。
现在参见图19,该图为标准涡管3310的示意图。涡管3310包括一个室3312,按所示的箭头X将压缩气体(例如空气)送入该室中。管3310还包括具有位于其端部中央处的阻塞件3316的第一管道3314,以便堵塞管道3314的端部。涡管3310还有一个第二管道3318。而且可以看到按照箭头Y所示的方向离开管道3314端部的气体温度高于通过管线3313进入的压缩气体温度,按照箭头Z所示的方向离开管道3318端部的压缩气体温度低于通过管线3313进入的压缩气体温度。
所示的图20,21和22使用了涡管3310。现在参见图20,发生器3322通过管线3320向涡管3310供料。热量QA传递给发生器后使发生器中的制冷剂/吸收剂混合物324蒸发。由发生器3322蒸发的制冷剂处于高压,当它经进口3313进入涡管3310的室3312中时,热制冷剂蒸汽从管道3314的端部出来后进入加热器3326,该加热器放出热量QX。从加热盘管3326出来的制冷剂经管线3328进入吸收器3330。从管道3318端部出来的制冷剂为冷蒸汽,该冷蒸汽通过冷却盘管3330,从周围环境吸取热量QY。制冷剂通过管线3332从冷却盘管3330进入吸收器3330。吸收器3330中有制冷剂3334,来自管线3328和3332的制冷剂被吸收剂3334吸收。吸收剂放出吸收热QZ。在制冷剂被吸收剂3334吸收时所形成的溶液经管线3336和泵3338以及热交换器3334后进入发生器3322。热交换器3340在对管线3336中的制冷剂/吸收剂混合物进行加热以后,使该溶液进入发生器3322。制冷剂在发生器3322中蒸发,如上所述通过管线3320,然后高温吸收剂通过管线3342和热交换器3340,在这里与经管线3336通过热交换器3340的吸收剂/制冷剂混合物进行热交换。此后管线3342中的吸收剂被膨胀阀3344膨胀,膨胀后的吸收剂返回吸收器3330。
图21所示的是图20所示实施例的改型,它所包括的构件均与图20的相同。这些构件用相同的标号表示。图21所示的实施例与图20所示的实施例之间的差别在于用蒸发器3350接收来自管线3328的制冷剂。管线3328的制冷剂在进入蒸发器3350之前先由膨胀阀3352进行膨胀。所以制冷剂在进入蒸发器3350后得到蒸发,从其周围吸取热量QA,产生制冷作用。蒸发制冷剂经管线3354进入吸收器3330,在此处由吸收剂3334吸收来自管线3350和3332的制冷剂。然后图21所示的循环按照图21所示的相同方法运行。
现在参见图22,该图示出的是装有涡管3310的热管3410。热管3410包括一个冷却盘管3412,这样,从管道3318流出的冷空气可以吸取周围环境的热量QY。热管3410还包括一个用于接收来自管道3314端部的热蒸汽的加热盘管3414,由此放出热量QX。热管3410还包括一个装有吸收剂的吸收器段3416。通过冷却盘管3412的冷制冷剂经过热管的管段3420到达吸收器段3416。从加热盘管3414出来的制冷剂还在另一端进入吸收器段3416。吸收器3418中的吸收剂吸收来自加热盘管和冷却盘管3412,3414的制冷剂,利用泵3424将该制冷剂通过管线3422送入发生器3426。热量QA传递到发生器3426以后使制冷剂从制冷剂/吸收剂混合物中蒸发出来。所产生的蒸发制冷剂为高压制冷剂,通过进口3313将该制冷剂送入涡管。通过管线3430将浓缩的吸收剂送入膨胀阀3432,使吸收剂进行膨胀,然后再将吸收剂送入热管3410的吸收器段3416中。
现在参见图23和24,这些图示出的是包括一个转动热交换器4012的传热装置4010,该热交换器包括若干设置在一根轴上的细长针型的细长元件4014,在图23所示实施例的情况下,该轴作为主轴4016,在图24所示实施例的情况下,该轴作为转动热管4018。
在图23所示的装置中,主轴4016通过细杆4020与驱动电机4022相连。在图24所示的实施例的情况下,该热管4018通过滑轮4024和皮带4026与驱动电机4022相连。
细长针件4014在主轴4016或热管418周围向杆4016或热管4018的外部延伸,以便提供大的传热面积,向施加到细长针件4014上的流体传热或由该细长针件4014的流体传热。该装置包括的收集设备为勺管4028形状,如图所示,将该勺管装在细长件4030上,再将该细长件固定地装到主轴4016或热管4018上。
装置4010包括一个壳体4032,将热交换器装在该壳体中,壳体4032包括一个装有传热流体4036的容器4034。容器上延伸出一个用于排放出流体4036的出口管4038,将一个进口管4040连接到壳体4032上,以便将传热流体供应到该壳体中。供应到该壳体4032中的传热流体可以是(也可以不是)与通过管道4038排出的传热流体相同的流体。例如,如果将装置用作吸收器,则进入装置4010中的传热流体为制冷剂,而在容器4032中的传热流体为制冷剂/吸收剂溶液。
管道4042在针件4014附近从壳体4032中延伸出来,以便根据装置4010的运行,将蒸发传热流体供应到针件4014上,或将蒸发传热流体从壳体4032中排出。现在参见图23,设置一个供热或散热设备4044,根据装置4010的运行,将热传递给传热流体4036或从该传热流体中除去热。
现在参见图24,热管4018包括在壳体4032外面的第一端区域4044,以及位于壳体4032内的第二端区域4046。在运行过程中,热量可以传递给第一端区域4044,以便沿着热管将热量传递给第二端区域4046,由此蒸发针件4014上的传热流体。另外,可以除去第一端区域4044上的热量,以便将第二端区域4046的热量传递到壳体4032的外面。
驱动电机4022运行时使热交换器4012转动,而转动的热交换器又使勺管4028转动。这就导致传热流体4036分散到针件4014的整个表面上,由此进行有效的传热。
图23和24所示的装置可以为用于使传热流体蒸发的发生器,也可以为用于对传热流体冷凝的冷凝器,或可以是装有用于吸收传热蒸发流体的吸收剂的吸收器,或可以是用于使传热流体蒸发的蒸发器,由此实现制冷效果。
图25至29所示的是各种不同的传热机组,根据不同的组合,这些机组包括图23和24所示的传热装置,这些组合件例如有发生器,冷凝器,吸收器和蒸发器,下面将对此进行描述。
图25所示的传热机组4050包括一个蒸发器4010A、一个吸收器4010B和一个发生器4010C。蒸发器4010A、吸收器4010B和发生器4010C均有一个图23所示的热交换器4010。机组4050还包括一个标准型冷凝器4052。
冷凝过的传热流体或制冷剂4036通过管道4054和膨胀阀4056进入蒸发器4010A。膨胀阀4056使通过其的制冷剂4036膨胀,由此降低压力。进入蒸发器4010A的低压制冷剂4036通过针件4014A后进入容器4034A,在该容器中,勺管4028A将制冷剂4036分散到针件4014A上,从而能够根据主轴4016A随电机4022A的转动,使针件4014A转动,并使制冷剂发生蒸发,产生蒸发作用。这样就产生了制冷作用,冷却了经管道4058通过容器4034A的流体。
蒸发制冷剂4036A通过管道4042进入吸收器4010B。连接细杆4020B从蒸发器中的杆主轴4016A延伸到吸收器4010B中的主轴4016B。所以,利用电机4022使蒸发器4010A和吸收器4010B中的热交换器4012A和B同步转动。
吸收器4010B的容器4034B中装有制冷剂/吸收剂溶液,利用吸收器4010B中的勺管4028B将溶液分散到针件4014B上。这样就使进入的蒸发制冷剂4036A吸收到针件4014上的制冷剂/吸收剂溶液中。通过管道4060除去吸收器4010B的容器4034B中的吸收热。浓制冷剂/吸收剂溶液经过出口4038B和泵4062以后,进入热交换器4064,溶液在该热交换器中得到加热。然后溶液经过管道4040C进入发生器4010C,收集在容器4064C中。通过管道4066将热量传递给发生器4010C,勺管4028C将制冷剂/吸收剂溶液分散在针件4014C上,这样,当利用电机4022使热交换器4012C转动时,制冷剂蒸发,再使蒸发后的制冷剂经出口4042C进入冷凝器4052。稀制冷剂/吸收剂溶液经过出口4038C后,流过蒸发器4064,对经管道4038B流过该蒸发器的流体进行加热。这就使得稀制冷剂/吸收剂溶液得到冷却,然后该溶液通过进口管道4040B进入吸收器4010B,进一步进行吸收。利用流过管道4068的冷制冷剂对从出口4042C进入冷凝器的蒸发制冷剂进行冷凝。然后反复进行循环。
这里所用的词语“浓制冷剂/吸收剂溶液”是指具有高浓度制冷剂的溶液,同样,词语“稀制冷剂/吸收剂溶液”是指具有低浓度制冷剂的溶液。
现在参见图26,该图所示的装置类似于图23所示的装置,但其差别在于用图24所示的热交换器4010D代替标准冷凝器4052。发生器4010C也包括图24所示的那种热交换器4012C,即这两个热交换器包括热管4018C,4018D。
蒸发器4010A和吸收器4010B的运行和图25的相同,所以下面不作描述。发生器4010C的运行类似于图25的发生器4010C,但差别在于省略了用于对容器4043C中的溶液进行加热的管道4066。热交换器4012C和热交换器4012D均由驱动电机4022D转动,该电机通过滑轮4042D和皮带4026D与热管4018D相连。用箭头A表示的热量传递给热管4018的第一端区域4044C后传递给第二端区域4046C,当针件4014C转动时,使得针件上的制冷剂/吸收剂溶液中的制冷剂蒸发。蒸发制冷剂沿着管道4042C流入冷凝器4010D,收集在容4034D中,并利用勺管4028D分散在针件4016D上。热量沿着热管4018D从第二端区域4046D传到第一端区域4044D,以便如箭头B所示的那样除去热管4018D上的热量。将冷凝后的制冷剂4036收集在容器4034D中,然后使制冷剂通过管道4054,经膨胀阀4056后进入蒸发器4010A。
现在参见图27,该图所示的传热装置含有与图26的实施例相同的构件,但运行方法不同。
将废热按箭头A通过热管4018传到发生器4010C中,并将废热通过管道4058中的热流体传到蒸发器4010A。
传送到发生器4010C上的热管4018C的热量使来自管道4040C的制冷剂/吸收剂溶液中的制冷剂蒸发,而在蒸发以前先使其通过膨胀阀4041C膨胀,从而使制冷剂/吸收剂溶液以低压状态进入发生器4010C。由发生器4010C产生的蒸发制冷剂通过管道4042C进入冷凝器4010D,在该冷凝器中将针件4016D上流动的制冷剂上的热量除去,这样针件4016D上的制冷剂得到冷凝,并将该低温制冷剂收集在容器4034D中。利用热管4018D沿着箭头B放出冷凝器4010D的热量。
将蒸发出制冷剂后的吸收剂收集在发生器4010C的容器4034C中,然后通过泵4063将管道4038C和4040B中的稀制冷剂/吸收剂溶液泵送到吸收器4010B中。
与发生器4010C中的转动热交换器4012C一起转动的勺管4028C确保了针件4014C上始终存在制冷剂/吸收器溶液。同样,勺管4028D确保了针件4014D上始终存在冷凝制冷剂。
利用泵4065将容器4034D中的冷凝制冷剂通过管道4054泵送到蒸发器4010A中。通过管道4058中的流体将废热传递给蒸发器4010A,从而使针件4014A上的制冷剂蒸发。勺管4028A确保了针件4014A上始终存在制冷剂。
蒸发制冷剂通过管道4042A进入吸收器4010B,制冷剂在此被针件4010B上的吸收剂吸收,放出吸收热。再通过管道4060中的流体除去吸收热。
将中温废热传给系统的发生器4010C和蒸发器4010A,利用系统的传热,从冷凝器中除去低温废热,从吸收器中除去高温废热。
现在参见图28,该图示出的是传热机组4050另一实施例的透视图,它包括一个发生器4010A、一个吸收器4010B和一个发生器4070。蒸发器4010A包括一个具有若干细长针件4014A的转动热交换器4012A,细长针件4014A设置在中空主轴4016A上,中空主轴通过电机4022以及滑轮4024和皮带4026驱动。
在运行过程中,将制冷剂通过膨胀阀4056送到中空主轴4016A中,以便到达针件4014A上。利用电机4022A使热交换器4012A转动可以使制冷剂沿针件4014A流动,从而使针件4014A上布满制冷剂。蒸发器4010A中的制冷剂蒸发后沿管道4042A到达吸收器4010B。吸收器4010B通过管道4033B接收稀制冷剂/吸收剂溶液,使制冷剂/吸收剂溶液流过中空主轴4016B,以便利用离心力将该溶液喷射到针件4014B上。这就使制冷剂通过管道4042A进入吸收器4010B,以便被针件4014B上的吸收剂吸收。容器4034B中收集浓制冷剂/吸收剂溶液,浓制冷剂/吸收剂溶液通过管道4038B后经过滤器4074进入储液罐4072。然后利用泵4076将浓制冷剂/吸收剂溶液通过管道4074泵送到热交换器4064中,以便得到加热。此后再通过管道4078将溶液泵送到发生器4070中。
发生器4070包括一个用于接收太阳能的太阳能收集器4080。该发生器使浓制冷剂/吸收剂溶液中的制冷剂蒸发,并将稀制冷剂/吸收剂溶液收集在收集罐4082中。通过管道4084再将此时为高温的稀制冷剂/吸收剂溶液送到热交换器4064中,由管道4074进入的溶液对该稀制冷剂/吸收剂溶液进行冷却。然后再使稀制冷剂/吸收剂溶液通过管道4086经单向阀4088进入液压密封装置4090,此后通过管道4092到达罐4094。管道4092延伸通过罐4094,并以管道4033B从该罐出来。罐4094为热交换器形式,它通过管道4096接收补给水,以便补充发生器4070中的蒸发了的水量。该罐使经过它到达管道4033B的稀制冷剂/吸收剂溶液冷却。管道4098向罐4094供应需冷却的水,水流过该罐后作为低温水排出。
现在参见图29,该图示出的传热机组4050可用于水的脱盐。机组4050包括一个蒸发器4010A和一个吸收器4010B,它们的运行方法和图25及26中的蒸发器4010A及吸收器4010B的相同。唯一的差别在于图29所示的蒸发器在运行时接收从机组外面进来的需要脱盐的水,而不是来自冷凝器的循环水,蒸发器4010A有一个将浓缩盐溶液排出的出口管道4100。
在运行过程中,通过进口管道4102将盐溶液送入蒸发器4010A。盐溶液布满在针件4014A上后可以收集在容器4034A中。从管道4102进入的溶液为低压溶液,通过转动热交换器4012A的转动,针件4014A上的溶液蒸发。浓缩的盐溶液收集在容器4034A中后通过排放管道4100排出。蒸发制冷剂进入吸收器4010B中后被针件4014B上的吸收剂吸收,形成浓制冷剂/吸收剂溶液。然后利用泵4062A将溶液通过管道4038B泵送到热交换器中受到加热,此后进入发生器4010C,通过转动电机4022C带动针件转动,利用勺管4028C将溶液布满针件4014C。利用携带热流体的管道4066将热量传递给发生器4020C。这就使针件4014C上的制冷剂/吸收剂溶液中的制冷剂蒸发,然后制冷剂通过管道4042C进入冷凝器4052中得到冷凝,这样,通过管道4104排放或储存液体水。从浓制冷剂/吸收剂溶液中蒸发了制冷剂以后留下的是稀制冷剂/吸收剂溶液,该稀制冷剂/吸收剂溶液通过管道4038C和热交换器4064,稀制冷剂/吸收剂溶液在该热交换器中得到冷却后通过管道4040B进入吸收器4010。
现在参见图30,该图示出的除湿机组,该机组包括一个吸收器4010B、一个发生器4010C和一个冷凝器4010D。
吸收器4010B为图23所示的形式,它包括一个具有一个主轴4016B和若干从该主轴上延伸的针件4014B的转动式热交换器4012B。传热装置4010B还包括一个存放制冷剂/吸收剂溶液的容器4032B和一个把溶液4036B从容器4032B传送到针件4014B上的勺管4028B。在运行过程中,通过进口4104将热的湿空气按箭头C所示方向送入转动式热交换器4012B。利用驱动电机4022使转动式热交换器4012B转动,针件上布满吸收剂溶液4036B。该溶液吸收进入热交换器4010中的热空气内的水分,从而通过吸热干燥后的热空气经出口4010C按箭头D所示方向从吸收器4010B排出。
水分吸收到吸收剂4036B中以后产生浓制冷剂/吸收剂溶液,该溶液通过管道4038B进入热交换器4064受到加热,然后通过管道4040C进入发生器4010C,该发生器的结构类似于图24所示的传热装置,它包括一个热管4018C,热量按箭头D所示的方向传给第一端区域4034C。热量沿热管4018C传到第二端区域4046C,从而使进入的制冷剂/吸收剂溶液中蒸发出制冷剂。蒸发的制冷剂沿管道4042C流动,利用泵4062将稀制冷剂/吸收剂溶液通过管线4038C泵送到热交换器4064C中,使该溶液冷却,然后溶液经管线4040B进入吸收器4010B。进入冷凝器4010D的制冷剂4036C被冷凝在转动热交换器4012D的针件4014D上。冷凝制冷剂收集在溶液4034D中后经出口管道4108排出。
按照箭头F所示的方向从热管4018D中除去热量,这就表示使第二端区域4046D中的热量传递给第一端区域4044D,从而产生冷却作用。利用细长杆4020C将转动式热交换器4012B和4012D连接在一起,利用滑轮4024D及皮带4026D连接到热管4018D上的电机4022D的转动可以使这两个热交换器转动。
现在参见图31和32,图31示出的是空调机组,该机组包括第一开路循环系统4070和第二开路循环系统4072,通过热管4074使这两个系统进行热连接。
第一循环系统4070包括一个吸收器4010B,如箭头1所示,该吸收器接收室外或建筑物外面进入的需进行冷却的空气。这样进入的空气沿管道4040B到达转动式热交换器4012B,该热交换器可以通过电机4022B进行转动,电机通过皮带4026B和滑轮4024B系统及主轴4025B与热交换器4012B相连。下面将要描述主轴4025A延伸到第一蒸发器4010A的情况。
吸收剂通过管道4076到达转动式热交换器4012B的针件4014B,这样使所进入的空气中的水分得到吸收。
吸收热加热进入的空气,将热的干燥空气通过出口管道4042B送到第一蒸发器4010A中。
浓制冷剂/吸收剂溶液,即吸收剂中吸收了空气中的水分以后得到的溶液收集在容器4034B中,然后利用泵4080将该溶液通过管道4078泵送到热交换器4082中进一步加热。此后浓制冷剂/吸收剂溶液通过管道4084进入发生器4086,在该发生器中发热元件4088使溶液中的水分蒸发,蒸发水分被排到大气中,这如4090所示。
然后通过管道4092将稀制冷剂/吸收剂溶液送到热交换器4082中进行冷却,此后再将其通过管道4076送到吸收器4010B中。
管道4042B中的干燥后的热空气通过热管4074的第一端区域4074A,在此通过翅片4094将热量传递给热管4074,以便将热量传递给第二循环系统4072,这在下面将要描述。
由于热量传递给了热管4074,所以管道4042B中的空气得到冷却,该空气通过管道4040A进入第一蒸发器4010A,蒸发器包括一个具有针件4014A的转动热交换器4012A。
转动热交换器可通过电机4022B进行转动,电机通过皮带4026B和滑轮4024B运行时将电机的转动力通过主轴4025A传给转动热交换器4012A。
通过管道4096将作为制冷剂的水送到转动式热交换器,以便使针件4014A上布有制冷剂。针件上的水分蒸发使进入蒸发器4010A中的空气得到冷却,并增加了空气的湿度。温的冷空气按箭头Y所示的方向通过管道4102从蒸发器4010A排到需冷却的室内或建筑物内。
未蒸发的水收集在容器4034A中,以便利用泵4097使其通过管道4098和4096重新循环到蒸发器4010A中。因蒸发消耗的水分通过由管道4100进入的水进行补充。
第二循环系统4072包括第二蒸发器4010AA,该蒸发器通过管道101接收室内或建筑物内进入的需进行冷却的热空气。第二蒸发器4010AA包括一个转动式热交换器4012AA。
制冷剂(例如水)通过管道4102到达转动式热交换器4012AA的针件4014AA,该热交换器通过电机4022AA进行转动。针件4012AA上的水蒸发,该针件用于冷却和加湿从管道4101进来的空气。然后冷的湿空气通过管道4104到达热管4074的第二端区域4074B,由此通过翅片4094B将热量从热管4074传给热空气,然后按照箭头Z所示的方向通过管道4106将热量传到大气中。未蒸发的水收集在容器4034AA中,以便利用泵4105使其通过管道4106和4102重新循环回到转动热交换器4012AA中,因蒸发消耗的水分通过由管道4108进入的水进行补充。
现在参见图32,该图示出的是内部空气湿度图,表示空气通过图31所示装置的两个循环系统时的温度和湿度的变化情况。
如果将图32与图31相互参照时,则可以看到有四个用圈标出的标号1,2,3和4以及用圈标出的字母A,B和C。这些标号均代表图32中的空气湿度图的一个点,而且都用相同的标号或字母表示。
现在参见图32,在点1和2之间通过的空气温度增加,湿度降低,同时水分被吸收器4010B中的吸收剂吸收,空气被吸收热加热。
在点2和3之间通过的空气温度降低,这是因为空气通过了从空气中吸热的热管4074的第一端区域4074A。
在点3和4之间通过的空气湿度增加,温度降低,这是因为蒸发器通过蒸发冷却了空气,蒸发的水分使空气得到加湿。所以可将冷空气送入需冷却的房间中。
在点B和C之间通过的空气温度增加,这是因为空气通过了热管4074的第二端区域4074B,空气吸收该区域的热量。
图33至37为传热装置4150的不同实施例。在图33中,装置4150包括一个发生器4152和一个喷射器4154,热量传给发生器后产生蒸发制冷剂,喷射器通过能量提取设备(涡轮机4156)接收发生器4152的蒸发制冷剂。通过轴4157将涡轮机4156与交流发电机4158相连,进行发电。管道4160使发生器1152与涡轮机1156相连,管道1162连接涡轮机和喷射器1154。从发生器1152出来的高压蒸发制冷剂驱动涡轮机1156,从而由交流发电机1158发电。从涡轮机1156出来的制冷剂进入喷射器1154。装置还包括一个通过冷凝器1166与发生器1152相连的蒸发器1164。管道1168连接发生器和冷凝器,管道1170连接冷凝器和蒸发器。在管道1170中装有一个膨胀阀1172,以便使从冷凝器1166流到蒸发器1164的传热流体进行膨胀。
从发生器4152出来的其余蒸发制冷剂流过管道4168,以便在冷凝器4166中得到冷凝。冷凝过的制冷剂在管道4170中通过膨胀阀4172后进入蒸发器4164,在此处制冷剂处于低压。
从涡轮机4156出来后通过喷射器4154的制冷剂中携带有经管道4174从蒸发器4164出来的制冷剂。喷射器4154将涡轮机4156和蒸发器4164中出来的制冷剂混合物通过管道4176喷射到吸收器4178中。
吸收器中储有用于吸收来自管道4176的制冷剂的吸收剂,以便得到浓制冷剂/吸收剂溶液。利用溶液泵4180将浓制冷剂/吸收剂溶液泵送通过热交换器4182,使溶液得到加热,此后将溶液泵送到发生器4152中,在该发生器中浓制冷剂/吸收剂溶液蒸发还原成稀制冷剂/吸收剂溶液,该稀制冷剂/吸收剂溶液又通过使其得到冷却的热交换器4182及一个单向阀4184回到吸收器中。
现在参见图34,该图类似于图33的装置,图34的构件与图33的相同,这些构件用相同的标号表示。
图34所示的装置与图33所示的装置之间的差别在于将冷凝器4166设置在涡轮机4156的下游。管道4168从管道4162中延伸出来。
图34所示的各装置中,制冷剂可以是水,吸收剂可以是甲酸钾。在这些图中所示的装置的优点在于可以增加吸收器内的压力,由此避免甲酸钾结晶。
现在参见图35,该装置4150包括图33和34装置的所有构件,这些构件用相同的标号表示。在该装置中,发生器用4152A表示,它为热交换器形式,通过管道4186由喷射器4154向该发生器供应喷射传热流体。将压缩机4190设置在管道4186中,以便对喷射器4154喷射的传热流体进行压缩。这就增加了管道4186中的传热流体的温度。热交换器盘管4192从管道4186延伸,通过该盘管的高压制冷剂将热量传给由吸收器4178进入的浓制冷剂/吸收剂溶液。这就促使浓制冷剂/吸收剂溶液中的制冷剂蒸发,而蒸发的制冷剂通过管道4194进入喷射器41 54。蒸发以后产生的溶液是稀制冷剂/吸收剂溶液,然后该溶液以与图33和34相同的方法返回到吸收器4178中。
通过热交换使热交换器盘管4192中的制冷剂得到冷却,该制冷剂在进入蒸发器4164之前先在管道4196中通过膨胀阀4198使其压力下降。
由喷射器4154喷射的制冷剂中携带有蒸发器4164中的一些制冷剂,蒸发器中的这些制冷剂经过管道4200进入喷射器,与通过管道4194进入该喷射器的制冷剂进行混合。蒸发器4164中的其余制冷剂通过管道4202进入吸收器4178,被吸收剂吸收。
现在参见图36,该图所示的是装置4150的另一个实施例,该装置包括第一和第二喷射器4154,4154A。图36所示的装置4150包括图33和34装置的所有构件,这些构件用相同的标号表示。
在运行过程中,向发生器4152供热,产生制冷剂蒸汽。将一部分制冷剂蒸汽通过管道4160送入第一喷射器4154。在管道4160中通过第一喷射器4154的流体中携带有通过管道4174从蒸发器4164来的制冷剂。从喷射器4154出来的混合制冷剂经管道4206进入冷却设备4204。
发生器4152中产生的剩余蒸发制冷剂经过管道4174A进入第二喷射器4154A,通过第二喷射器4154A的制冷剂中携带有通过管道4208从冷却设备4204来的制冷剂。由喷射器4154喷射的制冷剂蒸汽经管道4210进入冷凝器4160。冷凝过的制冷剂通过管道4212和膨胀阀4214进入蒸发器4164。蒸发器4164中的一些制冷剂经管道4216进入吸收器4178,该吸收器的运行方法与上述方法相同。
现在参见图37,该图所示的传热装置4250包括一个发生器4252,一个喷射器4254和一个蒸发器4258,热量传给发生器后产生蒸发制冷剂,喷射器通过管道4256接收发生器4252的蒸发制冷剂,这样,由喷射器4254喷射的高压制冷剂中携带有蒸发器4258中的低压制冷剂,该低压制冷剂通过管道4260进入喷射器4254,与来自发生器4252的制冷剂蒸汽混合,混合后的制冷剂蒸汽通过管道4264进入冷凝器4262。制冷剂在冷凝器4262中得到冷凝后进入管线4266。管线4266中的一部分制冷剂在管线4268中流过膨胀阀4270,以便使制冷剂以低压进入蒸发器4258。用泵4272将管线4266中剩余的冷凝过的制冷剂泵送到发生器4252中进行反复循环。
装置4250还包括为发生器4252提供热量的加热设备4274。加热设备4274包括一个用于收集太阳能并加热通过其的制冷剂的太阳能收集器4276。从太阳能收集器4276中出来的热制冷剂通过管线4278到达设置在发生器4252中的加热元件4280,以便加热和蒸发进入的制冷剂。利用泵4284将出自加热元件4280的制冷剂通过管线4282泵回到太阳能收集器4276。
另外还设置一个包括气体燃烧器4288的辅助加热设备4286。从太阳能收集器4276出来的制冷剂到达辅助加热设备4286中的加热元件4290后被气体燃烧器4288加热。然后出自加热元件4290的热制冷剂进入发生器4252中的加热元件4280。
该装置4252还包括一个涡轮机4292,从发生器4252出来的蒸发制冷剂通过管道4294进入该涡轮机。从发生器4252出来的高压制冷剂驱动涡轮机4292,该涡轮机通过轴4296与可以发电的交流发电机4298相连。出自涡轮机4292的制冷剂通过管线4300进入冷凝器与来自喷射器4254的制冷剂混合。
合适的制冷剂/吸收剂混合物如下:
水/溴化锂,甲醇/溴化锂,水/CsOH,水/KOH。在上述各对制冷剂/吸收剂中,制冷剂为水或甲醇,而吸收剂为溴化锂,CsOH或KOH。另外的成对制冷剂/吸收剂为作为制冷剂的水,作为吸收剂的Libr和Zmbr的混合物。另外还可以用水的混合物作为制冷剂,而将甲酸钾(HCOOK)作为吸收剂。
现在参见图38,所示的喷灯或灯4350包括一个装在适当灯座4354上的灯泡4352。灯泡4352用透明玻璃或塑性材料4356罩住。
灯4350包括一个热管4360形状的电源4358和发电设备4362。热管4360包括作为蒸发器4364的第一区域和作为冷凝器4366的第二区域。传热流体或制冷剂4368在蒸发器4364和冷凝器4366之间进行循环。
在运行过程中,按照箭头Hi所示将热量加到蒸发器4364上,这将在下面进行描述。这样就使制冷剂4368如箭头Ev所示那样进行蒸发,在蒸发器4364中产生高压制冷剂蒸汽。
蒸发器4364中产生的高压制冷剂蒸汽由此进入冷凝器4366,并按箭头Ho所示放出热量。从而使冷凝器4366中的制冷剂得到冷凝。利用翅片4370很容易进行散热。作为管道4372的传送设备和芯吸件4374使冷凝制冷剂4368从冷凝器4366返回到蒸发器4364。
将发电设备4362设置在制冷剂蒸汽4368的流路上,而制冷剂蒸汽从蒸发器4364流入冷凝器4366中。发电设备4362有一个用于交流发电机4378的涡轮机4376,该交流发电机通过轴4380与涡轮机4376相连。
蒸发制冷剂通过涡轮机4376,由此通过轴4380将引起的转动传递到交流发电机4378进行发电,使灯泡4352发光。
蒸发器4364包括一个绕其周边并沿蒸发器4364长度延伸的芯吸件4382。
现在参见图39,该图所示的为喷灯或灯4350的另一个实施例,它所包括的构件均与图38的相同。这些构件用相同的标号表示。
图39所示的灯3450与图38所示的灯的差别在于冷凝器与蒸发器大体成90度的角度,将冷凝过的制冷剂返送到蒸发器的传送设备包括一个比图38所示的管道4372长的管道4372。另外,如图所示,绕蒸发器4364周边延伸的芯吸件4382只绕其下端区域延伸。
现在参见图40,该图所示的是灯4350的另一个实施例,该实施例与图38及39所示的实施例类似。相同的构件用相同的标号表示。图40所示的实施例与图38及39所示的实施例的差别在于将冷凝器4366中的冷凝制冷剂4368收集在表面4384上。
图40所示的灯4350还有一个能够携带该灯4350的把手4386。
如图38至40所示,可以通过各种方式将热量传递给灯的蒸发器4364。例如,由携带它的人提供的人体热量,太阳能,废热或使用蓄热材料,这种蓄热材料例如为相变材料。在使用时,相变材料可以用来为图38至40所示的灯4350提供能量,所述的使用情况包括危险性很高的场所,例如矿山或燃料罐中的情况,也就是说这些地方有易爆气体。也可以在某一温度下使用相变材料来为灯4350提供热量,这种相变材料可以与灯中的蒸发区段结合在一起,或将其设置在一个与该蒸发器相连的独立容器中。
可以进行各种不超出本发明范围的变化。
尽管在上面的描述中,尽量使本发明的看来是很重要的这些构件作了描述,但应当理解的是,本申请寻求对任何取得专利的特征或此前引述和/或附图所示的特征组合进行专利保护,而不论是否对其给予了特定强调。
Claims (86)
1.一种传热装置,该装置包括:一个转动式热交换器,该热交换器有若干从转轴向外延伸的细长元件;使热交换器转动的驱动设备;和向热交换器的细长元件提供传热流体的传送设备,这样,当热交换器转动时,就可以通过细长元件将热量传递给传热流体或将传热流体的热量传递出来。
2.根据权利要求1所述的传热装置,其中细长元件包括脊形、针形或窄纹形翅片。
3.根据权利要求1或2所述的传热装置,该装置包括一个用于转动热交换器的壳体,该壳体可以包括一个用于存放液体的容器,并可以包括用于收集一些所述液体并将液体送到转动热交换器的细长元件上的收集设备。
4.根据权利要求3所述的传热装置,其中收集设备包括一根与所述转动热交换器一起转动的管道,将收集设备固定地安装到转轴上。
5.根据权利要求1,2或3所述的传热装置,其中所述转轴包括一根能够将热量从其一端区域传递到其另一端区域的管道,将细长元件固定地安装到该管道上。
6.一种传热机组,该机组包括权利要求1至5任一项所述的传热装置,该传热装置与至少另一个传热装置相连,以便将传热流体从机组的一个区域传递到另一个区域,从而将热量从机组的一个区域传递到另一个区域。
7.根据权利要求6所述的传热机组,其中所述其它传热装置中的至少一个,或者所述其它传热装置中的任一个装置均为权利要求1至5任一项所述的传热装置。
8.根据权利要求6或7所述的传热机组,该传热机组包括一个用于蒸发经膨胀过的传热流体的蒸发器,该机组还有一个用于接收从蒸发器出来的蒸发过的传热流体的吸收器,吸收器中有用于吸收传热流体的吸收剂,以便产生浓传热流体/吸收剂溶液,该机组还设置一个发生器来接收所述的浓溶液,以便产生蒸发的传热流体,并产生稀传热流体/吸收剂溶液,该机组还包括一个冷凝器,该冷凝器用于接收和冷凝出自发生器的蒸发传热流体。
9.根据权利要求8所述的传热机组,其中至少蒸发器,吸收器,发生器和冷凝器中的一个包括权利要求1至5任一项所述的传热装置。
10.一种传热装置,该传热装置包括一个发生器,一个吸收器,一个喷射器,和一个蒸发器,发生器用于产生蒸发的传热流体,吸收器用于将浓传热流体供应给发生器,喷射器用于接收发生器的蒸发了的传热流体并对所述的传热流体进行喷射,蒸发器与喷射器相连,由此使通过喷射器的传热流体中携带有从蒸发器出来的传热流体。
11.根据权利要求10所述的传热装置,其中在发生器和喷射器之间设置有能量提取设备,由此使喷射器通过能量提取设备接收发生器的传热流体,能量提取设备可以为涡轮机形式,该涡轮机可以驱动交流发电机进行发电。
12.根据权利要求10或11所述的传热装置,该传热装置有一个冷凝器,该冷凝器对发生器出来的流体进行冷凝,将蒸发器设置在冷凝器和喷射器之间,以便接收来自冷凝器的已经冷凝了的传热流体,将一个减压设备设置在冷凝器和蒸发器之间。
13.根据权利要求12所述的传热装置,其中设置的冷凝器接收直接从发生器出来的蒸发传热流体,由此一些蒸发传热流体从发生器进入能量提取设备,一些蒸发传热流体从发生器进入冷凝器。
14.根据权利要求12所述的传热装置,其中冷凝器接收能量提取设备的蒸发传热流体,由此一些蒸发传热流体从能量提取设备进入喷射器,一些蒸发传热流体从能量提取设备进入冷凝器。
15.根据权利要求10所述的传热装置,其中发生器包括一个用于产生所述蒸发传热流体的热交换器,所述热交换器接收喷射器的传热流体,并设置有加热设备,在发生器接收喷射器喷射的流体以前,由加热设备对所喷射的流体进行加热,其中加热设备包括一个用于对喷射器喷射出的传热流体进行压缩的压缩机。
16.根据权利要求10所述的传热装置,该传热装置包括用于接收发生器产生的一部分蒸发传热流体的第一喷射器,以及包括用于接收发生器产生的另一部分蒸发传热流体的第二喷射器。
17.根据权利要求16所述的传热装置,其中设置一个用于接收第一喷射器喷射出的传热流体的冷却设备,使第二喷射器与该冷却设备相连,由此流过第二喷射器的从发生器中出来的传热流体中携带有冷却设备中的传热流体。
18.一种传热装置,该传热装置包括一个发生器,一个喷射器和一个接收传热流体的蒸发器,发生器用于产生蒸发的传热流体,喷射器用于接收发生器的蒸发传热流体,蒸发器与喷射器进行流体连通,由此使通过喷射器的从发生器出来的蒸发流体可以携带有从蒸发器出来的流体,从而使蒸发器中的流体蒸发,并在喷射器中与发生器出来的流体混合。
19.根据权利要求18所述的传热装置,该装置还包括一个用于接收和冷凝由喷射器喷射出的传热流体的冷凝器,蒸发器与冷凝器进行流体连通,以便接收冷凝器中出来的已冷凝过的传热流体。
20.根据权利要求19所述的传热装置,该装置包括太阳能加热设备,太阳能加热设备将热量传递给发生器,以便产生所述的蒸发传热流体,太阳能加热设备包括一个用于接收太阳能的太阳能收集器,以便接收太阳能,加热里面的第二传热流体。
21.根据权利要求20所述的传热装置,其中太阳能加热设备还包括用于加热所述第二传热流体的第二加热设备,万一太阳能收集器收集的太阳能不够时,该第二加热设备向所述的第一传热流体提供足够的热量。
22.根据权利要求18至21之一所述的传热装置,该装置还包括能量提取设备,该能量提取设备用于接收从冷凝器出来的一部分所述第一蒸发传热流体,其中能量提取设备的运行由所述的传热流体控制,以便能够从装置中提取能量作功,能量提取设备包括一个涡轮机,该涡轮机与交流发电机连接进行发电,涡轮机与发电机和冷凝器进行流体连通,由此使流体从发生器流到涡轮机,然后到达冷凝器。
23.一种进行发电的电源,该电源包括存放传热流体的设备和发电设备,存放传热流体的设备限定了一个第一区域和一个第二区域,这样,传热流体可以在第一区域和第二区域之间进行循环,发电设备设置在第一区域和第二区域之间,发电设备的运行由所述流体的循环控制进行发电。
24.根据权利要求23所述的电源,该电源有一个设置在第一和第二区域之间的涡轮机以及一个与该涡轮机相连的交流发电机,这样,流体循环驱动涡轮机,从而使交流发电机运行发电。
25.根据权利要求23或24所述的电源,其中第一区域中有一个蒸发器,这样,通过向该蒸发器供热而使蒸发器中的传热流体蒸发,第二区域中有一个冷凝器,这样,在该冷凝器中可将蒸发传热流体中的热量除去,从而冷凝所述流体,并设置一个传送设备,以便将冷凝了的传热流体从第二区域传送到第一区域。
26.根据权利要求25所述的电源,其中传送设备可以为芯吸设备,它可以包括一根在第一和第二区域之间进行延伸的管道。
27.根据权利要求23至26之一所述的电源,其中将发电设备设置在蒸发传热流体的流路上,使该发电设备受到作用在其上的蒸发流体的压力控制。
28.根据权利要求25或26所述的电源,其中在第二端部区域设置翅片,这样易于将此处的热量除去,蒸发器包括流体分散设备,该设备将传热流体分散到大的表面上,从而使流体易于蒸发。
29.根据权利要求27所述的传热装置,流体分散设备是为芯吸件形式。
30.一种电气设备,该设备包括权利要求23至29之一的电源和使用所述电源发出的电的用电设备。
31.根据权利要求30所述的电气设备,其中该电气设备是喷灯或照明灯。
32.一种电气设备,该设备包括一个热管、发电设备和使用所述发电设备发出的电的用电设备,热管中有传热流体,传热流体可以在第一和第二区域之间进行循环,循环期间的热量传递给第一和第二区域,发电设备设置在所述循环流体的流路上,以便进行发电。
33.主要是根据附图22至39所描述的传热装置。
34.主要是根据附图37至39所描述的电源。
35.主要是根据附图37至39所描述的电气设备。
36.一种传热装置,该装置包括一个具有低压区域和高压区域的制冷机组、一个与制冷机组相连的发电机组以及用于在所述制冷机组中的低压和高压区域进行循环的制冷剂,将所述制冷机组和发电机组设置成能使高压区域的制冷剂通过发电机组到达制冷机组的低压区域,由此在制冷剂通过发电机组时由该发电机组进行发电。
37.根据权利要求36所述的传热装置,其中制冷机组有一个用于对制冷机组中的制冷剂进行冷凝的冷凝器,还有一个用于接收来自冷凝器的制冷剂的蒸发器,由此蒸发器蒸发所述的制冷剂。
38.根据权利要求37所述的传热装置,其中制冷机组还有一个用于接收来自蒸发器的低压蒸发制冷剂的吸收器,该吸收器包括能吸收制冷剂的吸收剂,从而产生浓制冷剂溶液。
39.根据权利要求38所述的传热装置,其中制冷系统还包括能对浓制冷剂溶液进行加热的加热设备,加热设备使浓制冷剂溶液中的至少一部分制冷剂蒸发,从而产生高压蒸汽制冷剂和稀制冷剂溶液。
40.根据权利要求36至39之一所述的传热装置,其中制冷机组和发电机组并列设置,从而使一些制冷剂在加热设备中蒸发以后进入发电机组,其余制冷剂可以进入冷凝器。
41.根据权利要求36至39之一所述的传热装置,其中将制冷机组和发电机组进行串接,由此使制冷剂在加热设备中蒸发以后基本全部到达发电机组。
42.根据权利要求39所述的传热装置,其中制冷机组包括并列设置的第一和第二加热设备,其中将吸收器出来的一些浓制冷剂溶液送到第一加热设备中,由此使第一加热器中的蒸发制冷剂基本全部送到发电机组中,从吸收器出来的其余制冷剂通过第二加热设备,由此使第二加热器中蒸发的制冷剂基本全部进入冷凝器中。
43.根据权利要求42所述的传热装置,其中该装置包括第一和第二分离设备,第二分离设备将第二加热设备中的蒸发制冷剂与该加热设备中形成的稀制冷剂溶液进行分离,并使所述稀制冷剂溶液到达预热器,第一分离设备将第一加热设备中的蒸发制冷剂与该加热设备中形成的稀制冷剂溶液进行分离,并使所述的稀制冷剂溶液到达第二分离设备。
44.根据权利要求39所述的传热装置,其中制冷机组包括并列设置的第一和第二加热设备,由此使浓制冷剂溶液通过第一预热器,其中一些浓制冷剂溶液通过第二预热器到达第一加热设备,其余的浓制冷剂溶液到达第二加热设备。
45.根据权利要求39所述的传热装置,其中第一和第二加热设备进行串接,由此使出自吸收器的浓制冷剂溶液基本全部通过第一加热设备,产生蒸发的制冷剂和中等浓度的制冷剂溶液,出自第一加热设备的中等浓度的制冷剂溶液到达第二加热设备,以便使制冷剂进一步蒸发。
46.一种发电方法,该方法包括使制冷剂绕具有高压区域和低压区域的制冷机组循环;使所述高压区域出来的所述制冷剂的一部分通过发电机组进行发电;和使发电机组出来的制冷剂到达制冷机组的低压区域。
47.根据权利要求46所述的方法,该方法还包括使一个蒸发器中的所述制冷剂进行蒸发,并使所述蒸发制冷剂通过一个吸收器,以便被吸收剂吸收,产生浓制冷剂溶液。
48.根据权利要求47所述的方法,该方法还包括使出自吸收器的浓制冷剂溶液到达加热设备,该加热设备可以有一个太阳能收集器,这样由太阳能加热浓制冷剂溶液。
49.根据权利要求46至48之一所述的方法,该方法包括步骤:使所述加热设备中的所述制冷剂的至少一部分进行蒸发,以便产生高压制冷剂蒸汽和稀制冷剂溶液。
50.根据权利要求49所述的方法,其中用一个处于加热设备下游的分离设备从稀制冷溶液中分离出高压蒸发制冷剂。
51.根据权利要求50所述的方法,其中使从加热设备出来的蒸发制冷剂的一部分进入发电机组,而使其余蒸发制冷剂进入冷凝器,以便使其得到冷凝,从冷凝器中出来的得到冷凝的制冷剂通过减压设备到达蒸发器进行蒸发。
52.根据权利要求51所述的方法,其中从加热设备出来的蒸发制冷剂基本全部进入发电机组,然后再进入冷凝器。
53.主要是根据附图1至5所描述的传热装置。
54.主要是根据附图1至5所描述的方法。
55.一种传热装置包括如下设备:使传热流体在里面进行流动的闭合循环设备;用于在循环中对该流体进行加压的设备,用于在循环中将压力流体中的热量除去的设备和在循环中用于使流体减压、对其进行导热的设备。
56.根据权利要求55所述的传热装置,其中传热流体是制冷剂蒸汽,加压设备压缩该蒸汽,使其被吸收或吸附在制冷剂和吸收剂的混合物中,并设置有加热设备,该设备对压缩和吸收以后的混合物进行加热,由此排出带压的吸收了制冷剂的蒸汽。
57.根据权利要求56所述的传热装置,其中加压设备是一个热泵,该热泵的装有阀的汽缸中有一个活塞,制冷剂蒸汽和混合物处于活塞的一端和汽缸相应一端之间,这样,活塞朝所述汽缸端的运动就可压缩蒸汽,引起吸收或吸附,提供设备来打开汽缸阀,使带压蒸汽流动到散热设备。
58.根据权利要求55至57之一所述的传热装置,其中循环回路的除热设备和蒸发器之间有一个储液器,以便将热量传递给液体制冷剂。
59.根据权利要求56所述的传热装置,其中设置另一个热泵,该热泵在该闭合回路中利用与所述第一个热泵相同的方法运行,由此连续进行蒸发和制冷。
60.主要是根据附图5至9所描述的传热装置。
61.一种传热装置,该装置包括一个喷射循环系统和一个吸收剂循环系统,其中制冷剂在喷射循环系统和吸收剂循环系统之间进行再循环。
62.根据权利要求61所述的传热装置,其中喷射循环系统有一个喷射器,该喷射器用于传送来自吸收剂循环系统的制冷剂。
63.根据权利要求61或62所述的传热装置,其中喷射循环系统包括一个用于产生较高压力的制冷剂蒸汽的发生器和一个喷射器,将产生的所述制冷剂送到该喷射器中,吸收剂循环系统包括一个用于使液体制冷剂蒸发形成压力较低的制冷剂蒸汽的蒸发器、一个含有吸收剂的吸收器,该吸收剂用于吸收出自蒸发器的制冷剂蒸汽,从而形成制冷剂和吸收剂的溶液、以及一个浓缩器,该浓缩器使溶液中的一些制冷剂蒸发,形成压力较低的制冷剂蒸汽,将喷射器与蒸发器或与浓缩器相连,由此传送蒸发器或浓缩器的制冷剂蒸汽。
64.根据权利要求63所述的传热装置,其中浓缩器为热交换器形式,为此,较高温度的制冷剂,优选的是出自喷射循环系统的制冷剂在其第一侧流过,较低温度的制冷剂,优选的是出自吸收剂循环系统的制冷剂在其第二侧流过。
65.根据权利要求63或64所述的传热装置,其中喷射器传送出自蒸发器的制冷剂,该装置还包括一个冷凝器,其中制冷剂从浓缩器的第一侧到达蒸发器,从浓缩器的第二侧到达冷凝器,从冷凝器出来的制冷剂到达蒸发器和发生器。
66.根据权利要求63或64所述的传热装置,其中喷射器传送出自浓缩器的制冷剂,制冷剂从浓缩器的第一侧到达蒸发器和发生器。
67.包括权利要求61至66之一所述的传热装置及连接在喷射循环系统和吸收剂循环系统之间的发电设备的发电装置。
68.根据权利要求67所述的发电装置,其中喷射循环系统与发电设备相连,这样,制冷剂从喷射循环系统进入发电设备进行发电,发电设备与吸收剂循环系统相连,这样,制冷剂从发电设备进入吸收剂循环系统。
69.根据权利要求68所述的发电装置,其中发电设备与发生器相连,这样,在发生器中产生的一部分较高压力的制冷剂进入发电设备。
70.包括权利要求61至66之一所述的传热装置的液体处理装置,所述液体构成制冷剂,传热装置包括将液体送到蒸发器的传送设备;排放蒸发器中的产品的排放设备,该排放设备将蒸发器中的非蒸发原料物质排放出去;以及一个将冷凝器中的冷凝物排放出去的冷凝物排放设备。
71.包括一个传热循环系统,一个喷射器循环系统和一个吸收器或吸附器的传热装置,所述传热循环系统有一个用于产生制冷剂蒸汽的主发生器,可以将制冷剂蒸汽从主发生器送到喷射器循环系统,可以将制冷剂从喷射器循环系统送到吸收器或吸附器中。
72.根据权利要求71所述的传热装置,其中喷射器循环系统包括一个辅助发生器,可以将热的制冷剂蒸汽从喷射器送到该辅助发生器,辅助发生器中装有预定量的制冷剂,这样,来自喷射器的制冷剂的热量被传送到辅助发生器内的制冷剂中,使所述制冷剂蒸发变成制冷剂蒸汽。
73.根据权利要求72所述的传热装置,其中吸收器通过蒸发器与喷射器循环系统相连,其中蒸发器中蒸发的制冷剂进入吸收器或吸附器。
74.根据权利要求72或73所述的传热装置,其中辅助发生器中装有制冷剂/吸收剂或吸附剂混合物,吸收器或吸附器中装有吸收剂或吸附剂,所述吸收剂与辅助发生器中的吸收剂或吸附剂相同,以便吸收或吸附蒸发器中的制冷剂。
75.根据权利要求71至74所述的传热装置,其中吸收器或吸附器是第二传热循环系统的一部分,该第二循环一体包括一个第二喷射器,一个第二主发生器,一个第二蒸发器和一个第二冷凝器,其中吸收器或吸附器构成第二辅助发生器,构成第二吸收器或吸附器,以便接收制冷剂。
76.根据权利要求71所述的传热装置,其中喷射器循环系统包括第一和第二喷射器,喷射器循环系统还包括一个冷凝器和一个蒸发器,冷凝器通过一个膨胀阀与蒸发器相连通,冷凝器与第一喷射器相连,其中出自主发生器的并通过第一喷射器的制冷剂蒸汽中携带有来自蒸发器的制冷剂,来自第一喷射器的排出物进入冷凝器后通过膨胀阀进入蒸发器,其余来自发生器的制冷剂最好进入第二喷射器,该第二喷射器携带来自蒸发器的制冷剂,其中使第二喷射器的排出物进入里面装有吸附剂的第二发生器中,以便吸附制冷剂。
77.根据权利要求74所述的传热装置,该装置还包括第二传热循环系统,该第二传热循环系统将制冷剂从吸收器或吸附器传送到发生器,第二传热循环系统还有对应于所述第一传热循环系统的第一和第二喷射器、一个冷凝器和一个蒸发器。
78.一种传热装置,该装置包括一个吸收器、一个发生器和一个涡管,发生器用于将压缩制冷剂送到涡管,这样,较热和较冷的制冷剂从涡管进入吸收器。
79.根据权利要求78所述的传热装置,其中吸收器中装有用于吸收来自涡管中的制冷剂的吸收剂,以便形成制冷剂和吸收剂溶液,该溶液进入发生器,这样,在该发生器中产生压缩蒸汽,并将吸收剂送入吸收器。
80.根据权利要求78或79所述的传热装置,其中涡管的用于排出热制冷剂的第一端与冷凝热制冷剂的冷凝器相连,在冷凝器和吸收器之间连接有一个蒸发器,以便使来自冷凝器的已冷凝过的制冷剂蒸发,由此吸取周围环境的热量。
81.根据权利要求78或79所述的传热装置,该装置包括一个热管,热管的相对两端与涡管及构成该热管区域的吸收器相连。
82.根据权利要求78至81之一所述的传热装置,其中发生器在涡管的周围。
83.一种包括一个喷射器循环系统和一个发电循环系统的传热装置,喷射器循环系统包括一个用于产生较高压力制冷剂的发生器和一个用于引入较高压力制冷剂的喷射器,喷射器循环系统还有一个与喷射器相连的低压设备,从该低压设备出来的较低压力制冷剂在通过较高压力制冷剂的喷射器时可以被该高压制冷剂携带,发电循环系统与发生器相连,这样较高压力制冷剂也进入发电循环系统进行发电。
84.根据权利要求83所述的传热装置,其中发生器由太阳能收集循环系统提供能量,该太阳能收集循环系统包括一个太阳能收集器,太阳能收集器将热量送入发生器,太阳能收集循环系统还有加热设备以便补充太阳能收集器的热量。
85.根据权利要求83或84所述的传热装置,其中喷射器循环系统包括第一冷凝器和第二冷凝器,第一冷凝器用于接收来自喷射器和发电循环系统的制冷剂,第二冷凝器用于接收来自第一冷凝器的制冷剂。
86.主要是根据附图10至22所描述的传热装置。
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