本實用新型涉及空調制冷換熱技術領域，具體地指一種超聲波納米吸收式空調機組。

背景技術：

目前，公知的溴化鋰溶液吸收式制冷的方法是以水作為制冷劑，溴化鋰作為吸收劑。通過水的蒸發獲得冷量。溴化鋰吸收式制冷裝置主要由發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、換熱器、循環泵等幾部分組成。在溴化鋰吸收式制冷裝置運行過程中，當溴化鋰水溶液在發生器內受到加熱后，溶液中的水不斷汽化；隨著水的不斷汽化，發生器內的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，進入吸收器；水蒸氣進入冷凝器，被冷凝器內的冷卻水降溫后凝結，成為高壓低溫的液態水；當冷凝器內的水進入蒸發器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發器內冷媒水的熱量，從而達到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進入吸收器，被吸收器內的溴化鋰水溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環泵送回發生器，完成一個制冷循環。如此循環下去，連續制取冷量。實際應用的制冷循環中的發生器可以是一個或兩個，分別為雙效溴化鋰吸收式制冷循環和單效溴化鋰吸收式制冷循環。

一般的在溶液中加入固體顆粒溶液發生沉積,磨損管道堵塞等不良后果,因此加入固體顆粒強化傳熱僅僅停留在實驗室階段,而幾乎沒有對傳質的研究。隨著納米技術的發展，即將一定量的納米顆粒(金屬或者非金屬或金屬氧化物等)按一定比例添加到有機或無機流體中，通過一定的分散方法處理形成穩定的懸浮液。納米懸浮液可以很好的解決上述問題，但是通過物理或者化學的方法使其懸浮一定的時間，但是均不能形成長久穩定的懸浮液。而納米顆粒團聚后形成大量 聚集會使傳熱傳質效率下降，系統效率降低，管道阻塞等不良后果，嚴重影響納米溴化鋰吸收式空調的制冷效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要解決上述背景技術中提到的溴化鋰溶液容易出現納米顆粒團聚導致的傳熱傳質性能變差的問題，提供一種超聲波納米吸收式空調機組。

本實用新型的技術方案為：一種超聲波納米吸收式空調機組，包括發生器、進口端與發生器的蒸汽出口端連通的冷凝器、進口端與冷凝器的出口端連通的蒸發器，所述的蒸發器的出口端與發生器的溶液出口端之間設置有吸收器；所述的吸收器的溶液進口端通過進口管與發生器的溶液出口端連通，吸收器的蒸汽進口端通過蒸汽管道與蒸發器的蒸汽出口端連通，吸收器的溶液出口端設置有溶液泵，溶液泵的進口通過出口管與發生器的溶液進口端連通，吸收器內穿設有對吸收器內下方納米溴化鋰溶液層進行冷卻的冷卻水管，其特征在于：所述的吸收器內設置有多個超聲波發生器和多根降膜管；所述的降膜管為上端位于吸收器的溶液進口端下方的豎管；所述的超聲波發生器沿降膜管的長度方向依次上下疊加排列，超聲波發生器的震頭正對從降膜管上流下的納米溴化鋰溶液。

進一步的所述的降膜管以圓筒形吸收器的軸線為中心以環形陣列的模式布置于吸收器內。

進一步的所述的超聲波發生器固定在吸收器的內側側壁沿降膜管的長度方向形成多圈圍繞在降膜管外的環形結構，每圈環形結構內包括多個處于同一水平面的間隔排布的超聲波發生器。

進一步的所述的吸收器內設置有溶液噴頭；所述的溶液噴頭位于進口管的溶液出口端的正下方承接從上方流下的濃縮納米溴化鋰溶液并將其均勻分散后向下方噴淋，降膜管的上端位于溶液噴頭的正下方。

進一步的所述的溶液噴頭下端面的高度不低于蒸汽管道的蒸汽 出口的高度。

進一步的所述的吸收器內還設置有屏蔽泵，所述的屏蔽泵布置于吸收器內下方的納米溴化鋰溶液層內，屏蔽泵的上端出口端位于溶液噴頭的上方。

進一步的所述的發生器與吸收器之間設置有熱交換器，所述的進口管與出口管穿過熱交換器進行熱量交換。

進一步的所述的冷凝器和蒸發器之間連接的管體上設置有節流閥。

進一步的所述的超聲波發生器的功率為60W，振動頻率為40Hz。

本實用新型的優點：1、本實用新型通過將納米材料引入到吸收式空調系統中，用于提高溶液的傳熱傳質效率與速率。從而提高系統的運行效率和降低運行能耗；

2、本實用新型通過設置超聲波發生器對吸收器內的溶液進行震蕩分散，能夠使納米溴化鋰溶液更加分散，傳熱傳質效果更好，解決了溴化鋰容易出現團聚導致的傳熱傳質效率低的問題，提高了空調系統的傳熱效率，降低了整體能耗，更加環保和節能，具有極大的推廣價值；

2、本實用新型通過使用溶液噴頭能夠使濃縮的納米溴化鋰溶液流動更加分散，使其與蒸汽接觸的面積更大，有利于納米溴化鋰溶液更迅速的接觸蒸汽，提高了蒸汽吸收的速率，也有利于熱量的更快交換；

3、本實用新型使用的屏蔽泵抽吸吸收器內的納米溴化鋰溶液到噴頭的上方，使納米溴化鋰溶液進行反復吸收蒸汽，提高了蒸汽吸收效果和熱量的傳遞效率；

4、本實用新型使用的降膜管能夠最大程度的將噴淋的溶液分散成膜狀結構，增大了納米溴化鋰溶液與蒸汽接觸的面積，一方面有利于蒸汽的吸收，另一方面有利于超聲波發生器對溶液中的顆粒物進行震蕩分散；

5、本實用新型在發生器和吸收器之間設置有熱交換管，將濃縮 后的溴化鋰溶液的熱量和稀釋后的溴化鋰的溶液進行熱交換，節約了能源，降低了能耗，有利于空調系統的整體運行；

6、本實用新型結構簡單，安裝維修方便，通過使用超聲波發生器對納米溴化鋰溶液進行分散，提高了溴化鋰溶液的傳熱傳質效率，增強了空調系統的能量交換效率，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1：本實用新型的空調系統的結構布置圖；

圖2：本實用新型的吸收器的結構示意圖；

圖3：本實用新型的超聲波發生器和降膜管的布置結構示意圖；

其中：1—吸收器；2—溶液泵；3—熱交換器；4—發生器；5—冷凝器；6—節流閥；7—蒸發器；8—冷卻水管；9—納米溴化鋰溶液層；10—降膜管；11—溶液噴頭；12—進口管；13—蒸汽管道；14—超聲波發生器；15—屏蔽泵；16—出口管。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1～2，一種超聲波納米吸收式空調機組，包括發生器4、進口端與發生器4的蒸汽出口端連通的冷凝器5、進口端與冷凝器5的出口端連通的蒸發器7，發生器4內設置有制熱裝置，用于對稀納米溴化鋰溶液(本實施例指的濃和稀指溴化鋰溶液，而非納米顆粒的濃度，納米溴化鋰溶液的傳熱系數比傳統的溴化鋰溶液更大，更利于傳熱)進行加熱，加熱后的納米溴化鋰溶液中的水分蒸發形成濃的納米溴化鋰溶液，蒸發的水汽通過管道進入到冷凝器5中。

冷凝器5對蒸發的水汽進行冷卻降溫，使之形成高壓的液態冷劑水，這些水通過冷凝器5和蒸發器7之間的管體進入到蒸發器7內，這部分管體中間安裝有節流閥6，用于降低水蒸氣的壓力，形成氣液兩相的冷劑水。蒸發器7內的冷劑水與熱源進行換熱，吸熱后形成蒸 汽進入到吸收器1中被溴化鋰濃溶液吸收。

本實施例的吸收器1位于蒸發器7與發生器4之間，吸收器1上端溶液進口端通過進口管12與發生器4下端的溶液出口端連通，發生器4內的納米溴化鋰溶液經過濃縮后從下端的出口端流入到吸收器1中。

吸收器1的蒸汽進口端通過蒸汽管道13與蒸發器7的蒸汽出口端連通，蒸發器7中的高溫蒸汽通過蒸汽管道13進入到吸收器1中被濃縮的納米溴化鋰溶液快速混合，并將熱量傳遞到整個溶液中，稀釋后的納米溴化鋰溶液再通過溶液泵2抽吸進入到發生器4中，完成循環。本實施例的溶液泵2位于吸收器1下端的納米溴化鋰溶液層9中，溶液泵2通過出口管16與發生器4的溶液進口端連通。為了加速蒸汽的吸收，本實施例在納米溴化鋰溶液層9中增設了冷卻水管8，通過冷卻水管8降低溶液層的溫度增大蒸汽吸收和傳熱效率。

本實施例在吸收器1內設置有超聲波發生器14，通過超聲波發生器14對吸收器1內的納米溴化鋰溶液進行震蕩分散，防止團聚效應的發生，增強納米溴化鋰溶液的熱質換效率。超聲波發生器14的功率為60W，振動頻率為60Hz。

本實施例的濃縮納米溴化鋰溶液從發生器4上的進口管12進入到吸收器1中后，吸收器1位于進口管12的出口端正下方設置有溶液噴頭11，溶液噴頭11收集進口管12流出的溶液并對其進行分散，分散后的溶液換熱的面積更大，有利于熱質換的快速進行。溶液噴頭11下端面的高度不低于蒸汽管道13的蒸汽出口的高度，這樣的設置蒸汽與噴淋溶液的接觸面積更大，有利于氣液接觸。

為了增大溶液與蒸汽的接觸面積，本實施例在溶液噴頭11的下方設置有不少于兩根的多根降膜管10。降膜管10為沿豎直方向布置的用于將噴淋溶液轉化為均勻液膜的管狀結構。

多個超聲波發生器14沿降膜管10的長度方向由上而下間隔均勻布置，其震頭正對降膜管10。如圖3所示，超聲波發生器14可以按照環形圍繞的方式布置在降膜管10與吸收器1的內壁之間，也可以 直接安裝在吸收器1內的一側內壁上，超聲波發生器14按照方形整列的方式依次布置，此時為了防止前面的降膜管10阻擋后面的降膜管10，可以將每排降膜管10按照傾斜布置的方式錯開來。

降膜管10將溶液噴頭11噴淋而下的溶液轉化為均勻分布的液膜形態，增大了氣液接觸的面積，有利于增加蒸汽吸收和溶液的換熱的效率。

吸收器1中還設置有屏蔽泵15，屏蔽泵15的進口布置于吸收器1內下方的納米溴化鋰溶液層9內，屏蔽泵15的上端出口端位于溶液噴頭11的上方。屏蔽泵15將下方的納米溴化鋰溶液抽吸到溶液噴頭11的上方進行再次吸收蒸汽和換熱，將納米溴化鋰溶液進行反復吸收利用，進行最大程度的混合和熱交換，可提高運行效率。

吸收器1的下端溶液出口端安裝有溶液泵2，溶液泵2將納米溴化鋰溶液層9中的納米溴化鋰溶液抽吸到發生器4中進行蒸發濃縮。溶液泵2的出口端與出口管16連通，出口管16的出口與發生器4的溶液進口端連通。實際使用時，流入抽口管16的稀釋溴化鋰溶液為經過冷卻水管8的冷卻作用后的溶液，發生器內的溶液需外部加熱，而從進口管12流出的濃縮溶液為高溫溶液需要經過降溫后可以提高蒸汽的吸收效率，為了更好的節約能源，本實施例在發生器4和吸收器1之間設置有熱交換器3。

本實施例的進口管12和出口管16的管體分別穿過熱交換器3進行熱交換，進口管12中的溶液熱量通過熱交換器3傳遞到出口管16中對出口管16中的溶液進行加溫以便于后續的濃縮處理，出口管16中的溶液吸收進口管12中的熱量使其管中的溶液進行降溫，便于后續的蒸汽吸收和熱量交換。熱交換器3的設置最大程度的利用了空調系統中每一部分能量，最大程度的降低了能耗。

使用時，發生器4中的制熱裝置加熱發生器4內的納米溴化鋰溶液使其中的水分蒸發，蒸發的水汽通過管道進入到冷凝器5中冷凝形成液態的冷劑水。納米溴化鋰溶液中的水蒸發一部分后溶液得到濃縮形成高濃度的納米溴化鋰溶液，這部分溶液通過進口管12進入到吸 收器1中。

冷劑水通過節流閥6進入到蒸發器7中進行熱交換，冷劑水蒸發吸熱后形成水蒸氣，水蒸氣通過蒸汽管道13進入到吸收器1中，被吸收器1中的納米溴化鋰溶液吸收，兩者經過熱質交換后形成稀釋的納米溴化鋰溶液。

稀釋后的納米溴化鋰溶液通過溶液泵2進入到發生器4中進行再次濃縮，形成循環。出口管16中的溶液與進口管12中的溶液在熱交換器3中進行熱交換，出口管16中的溶液升溫進入到發生器4中，進口管12中的溶液降溫進入到吸收器1中。

濃縮的納米溴化鋰溶液從進口管12的下端進入到吸收器1中，納米溴化鋰溶液經過溶液噴頭11的攔截形成噴淋狀進入到降膜管10中，經過降膜管10的作用，噴淋溶液變成均勻分布的膜狀結構，再與蒸汽接觸進行熱質交換。

超聲波發生器14的震頭正對降膜管10，能夠有效地對降膜管10上流淌的液體進行震蕩，這種震蕩本身可以強化吸收，而加入納米顆粒的溴化鋰溶液經過震蕩后可以防止溶液發生團聚，并且由于震蕩影響納米的運動可以再次強化吸收。經過充分的接觸和熱質交換后，溶液得到稀釋，沉積在吸收器1下端形成納米溴化鋰溶液層9，該溶液一部分通過屏蔽泵15進入到溶液噴頭11的上方進行再次傳質傳熱，另外一部分溶液經過溶液泵2進入到發生器4中進行濃縮。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。