一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組及其供熱方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組及其供熱方法，該機(jī)組包括冷凝器1，發(fā)生器2，吸收器3，和溶液換熱器5，吸收器3通過管道直接與乏汽入口a連接，吸收器3內(nèi)設(shè)置有與回水入口c連通的換熱管，吸收器3內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器1內(nèi)的換熱管連通；冷凝器1內(nèi)的換熱管與熱水出口d連通：吸收器3通過溶液泵8和稀溶液管道9與溶液換熱器5和發(fā)生器2連通；發(fā)生器2通過濃溶液管道10與溶液換熱器5和吸收器3內(nèi)的噴頭連通；發(fā)生器2還通過管道與冷凝器1連通。采用本申請的熱泵機(jī)組回收乏汽余熱，不需設(shè)置蒸發(fā)器，使機(jī)組成本大幅下降30％以上，體積減少15％以上，同時(shí)機(jī)組熱效率提高約3％，機(jī)組COP值提高約8％。
【專利說明】一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組及其供熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱泵領(lǐng)域，特別涉及一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組及其供熱方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]工業(yè)企業(yè)中往往存在大量的低壓水蒸汽余熱，如火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的排汽，實(shí)踐證明，吸收式熱泵是回收這些低壓水蒸汽余熱的有效裝置。吸收式熱泵是一種利用低品位熱源實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩幢盟偷难h(huán)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的吸收式熱泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括冷凝器1，發(fā)生器2，吸收器3，蒸發(fā)器4，溶液換熱器5，節(jié)流裝置6，水泵7和溶液泵8，乏汽通過乏汽入口 a進(jìn)入設(shè)置在蒸發(fā)器4內(nèi)的換熱管，乏汽的熱量被蒸發(fā)器內(nèi)的冷劑水吸收后，變成乏汽凝結(jié)水，乏汽凝結(jié)水出口排出，進(jìn)入鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)。蒸發(fā)器內(nèi)的冷劑水吸收乏汽熱量后變成冷劑蒸汽，通過管道進(jìn)入吸收器3，在吸收器內(nèi)被濃溶液吸收，同時(shí)其熱量傳遞給吸收器內(nèi)的吸收液，使溶液溫度升高從而加熱熱網(wǎng)回水，熱網(wǎng)回水由回水入口 c進(jìn)入設(shè)置在吸收器3內(nèi)的換熱管，在換熱管內(nèi)被吸收器3內(nèi)的噴頭噴出的溶液加熱，吸收了冷劑蒸汽的溶液濃度降低成為稀溶液，通過溶液泵8和管道9進(jìn)入溶液換熱器5，換熱后進(jìn)入發(fā)生器2 ;發(fā)生器2內(nèi)設(shè)有換熱管，驅(qū)動(dòng)蒸汽由驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e進(jìn)入發(fā)生器2內(nèi)的換熱管，放熱后由驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f排出；進(jìn)入發(fā)生器的稀溶液被驅(qū)動(dòng)蒸汽加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)溶液濃度升高成為濃溶液，濃溶液通過管道10進(jìn)入溶液換熱器5，經(jīng)換熱降溫后進(jìn)入吸收器3，由吸收器3內(nèi)的噴頭噴出，繼續(xù)吸收冷劑蒸汽同時(shí)加熱熱網(wǎng)回水。發(fā)生器2內(nèi)部產(chǎn)生的冷劑蒸汽通過管道進(jìn)入冷凝器1，冷凝器I內(nèi)設(shè)置有換熱管，冷凝器I內(nèi)的換熱管與吸收器3內(nèi)的換熱管連通，熱網(wǎng)回水在冷凝器I內(nèi)的換熱管被進(jìn)一步加熱，然后由熱水出口 d排出。冷凝器I內(nèi)的冷劑蒸汽放熱后成為冷劑水，通過節(jié)流裝置6進(jìn)入蒸發(fā)器4蒸發(fā)。蒸發(fā)器4內(nèi)的冷劑水通過水泵7泵送到蒸發(fā)器4內(nèi)的噴頭，由噴頭噴出到蒸發(fā)器4內(nèi)的換熱管上，吸收換熱管內(nèi)乏汽的熱量。
[0003]傳統(tǒng)的吸收式熱泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)組體積龐大，成本高，而且換熱效率低，COP不高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了提高吸收式熱泵的換熱效率，降低熱泵機(jī)組的成本，減小熱泵機(jī)組的體積，本發(fā)明提出了一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組及其供熱方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，包括冷凝器1，發(fā)生器2，吸收器3，和溶液換熱器5，吸收器3通過管道直接與乏汽入口 a連接，吸收器3內(nèi)設(shè)置有與回水入口 c連通的換熱管，吸收器3內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器I內(nèi)的換熱管連通；冷凝器I內(nèi)的換熱管與熱水出口 d連通；吸收器3通過溶液泵8和稀溶液管道9與溶液換熱器5和發(fā)生器2連通；發(fā)生器2通過濃溶液管道10與溶液換熱器5和吸收器3內(nèi)的噴頭連通；發(fā)生器2還通過管道與冷凝器I連通。
[0006]所述的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，冷凝器I還設(shè)有冷凝水出口 11。
[0007]所述的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，冷凝器I還通過電動(dòng)閥和管道與吸收器3連通。
[0008]所述的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，發(fā)生器2內(nèi)設(shè)置有換熱管，分別與驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e和驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f連通。
[0009]本發(fā)明的另一技術(shù)方案為:
[0010]上述無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，乏汽通過乏汽入口 a直接進(jìn)入吸收器3，被吸收器3內(nèi)的濃溶液吸收，使吸收器3內(nèi)的溶液溫度升高，加熱吸收器3內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)同水，同時(shí)濃溶液變成稀溶液，通過溶液泵8和管道9進(jìn)入溶液換熱器5，換熱后進(jìn)入發(fā)生器2 ;稀溶液在發(fā)生器中被驅(qū)動(dòng)蒸汽加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)溶液濃度升高成為濃溶液，濃溶液通過管道10進(jìn)入溶液換熱器5，經(jīng)換熱降溫后進(jìn)入吸收器3，由吸收器3內(nèi)的噴頭噴出，繼續(xù)吸收乏汽同時(shí)加熱吸收器3內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)回水；發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，進(jìn)一步加熱熱網(wǎng)回水，冷凝器I內(nèi)的冷劑蒸汽放熱后成為冷劑水；吸收器3內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器I內(nèi)的換熱管連通，熱網(wǎng)回水由回水入口 c進(jìn)入吸收器3內(nèi)的換熱管，被加熱后進(jìn)入冷凝器I內(nèi)的換熱管，被進(jìn)一步加熱后成為供熱熱水由熱水出口 d排出。
[0011]熱水出口 d排出的熱水可以用于供熱、生活熱水等各種需要熱水的場合。
[0012]所述的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，冷凝器I還設(shè)有冷凝水出口 11，冷凝器I內(nèi)的冷凝水通過冷凝水出口 11進(jìn)入鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)。
[0013]所述的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，冷凝器I還通過電動(dòng)閥和管道與吸收器3連通，冷凝器I內(nèi)的冷凝水通過電動(dòng)閥和管道進(jìn)入吸收器，以達(dá)到異常工況時(shí)的
質(zhì)量平衡。
[0014]所述的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，發(fā)生器2內(nèi)設(shè)置有換熱管，分別與驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e和驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f連通，驅(qū)動(dòng)蒸汽由驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e進(jìn)入發(fā)生器2內(nèi)的換熱管，放熱后由驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f排出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的吸收式熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本申請所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖2所示，一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，包括冷凝器1，發(fā)生器2，吸收器3，和溶液換熱器5，吸收器3通過管道直接與乏汽入口 a連接，吸收器3內(nèi)設(shè)置有與回水入口c連通的換熱管，吸收器3內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器I內(nèi)的換熱管連通；冷凝器I內(nèi)的換熱管與熱水出口 d連通；吸收器3通過溶液泵8和稀溶液管道9與溶液換熱器5和發(fā)生器2連通；發(fā)生器2通過濃溶液管道10與溶液換熱器5和吸收器3內(nèi)的噴頭連通；發(fā)生器2還通過管道與冷凝器I連通。
[0018]該無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法包括以下步驟:乏汽通過乏汽入口 a直接進(jìn)入吸收器3，被吸收器3內(nèi)的濃溶液吸收，使吸收器3內(nèi)的溶液溫度升高，加熱吸收器3內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)回水，同時(shí)濃溶液變成稀溶液，通過溶液泵8和管道9進(jìn)入溶液換熱器5，換熱后進(jìn)入發(fā)生器2 ;稀溶液在發(fā)生器中被驅(qū)動(dòng)蒸汽加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)溶液濃度升高成為濃溶液，濃溶液通過管道10進(jìn)入溶液換熱器5，經(jīng)換熱降溫后進(jìn)入吸收器3，由吸收器3內(nèi)的噴頭噴出，繼續(xù)吸收乏汽同時(shí)加熱吸收器3內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)回水；發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，進(jìn)一步加熱熱網(wǎng)回水，冷凝器I內(nèi)的冷劑蒸汽放熱后成為冷劑水；吸收器3內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器I內(nèi)的換熱管連通，熱網(wǎng)回水由回水入口 c進(jìn)入吸收器3內(nèi)的換熱管，被加熱后進(jìn)入冷凝器I內(nèi)的換熱管，被進(jìn)一步加熱后成為供熱熱水由熱水出口 d排出。
[0019]熱水出口 d排出的熱水可以用于供熱、生活熱水等各種需要熱水的場合。
[0020]冷凝器I還設(shè)有冷凝水出口 11，冷凝器I內(nèi)的冷凝水通過冷凝水出口 11進(jìn)入鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)。
[0021]冷凝器I還通過電動(dòng)閥和管道與吸收器3連通，冷凝器I內(nèi)的冷凝水通過電動(dòng)閥和管道進(jìn)入吸收器，以達(dá)到異常工況時(shí)的質(zhì)量平衡。
[0022]發(fā)生器2內(nèi)設(shè)置有換熱管，分別與驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e和驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f連通，驅(qū)動(dòng)蒸汽由驅(qū)動(dòng)蒸汽入口 e進(jìn)入發(fā)生器2內(nèi)的換熱管，放熱后由驅(qū)動(dòng)蒸汽出口 f排出。
[0023]與傳統(tǒng)的吸收式熱泵相比，本發(fā)明省略了蒸發(fā)器這一部件，優(yōu)化了乏汽換熱流程，提高了換熱效率，同時(shí)作為吸收式熱泵機(jī)組整體仍然保持了原有的全部功能，不僅降低了機(jī)組成本，減小了機(jī)組體積，而且大幅提高了機(jī)組熱效率，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具備新穎性和創(chuàng)造性。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:采用本申請的熱泵機(jī)組回收乏汽余熱，不需設(shè)置蒸發(fā)器，使機(jī)組成本大幅下降30%以上，體積減少15%以上。而且由于沒有傳熱溫差，機(jī)組熱效率提高約3 %，冷凝器凝水無需進(jìn)入蒸發(fā)器，回收乏汽量增加，兩者綜合，使機(jī)組COP值提高約8%。
【權(quán)利要求】
1.一種無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，包括冷凝器(I)，發(fā)生器(2)，吸收器(3)和溶液換熱器(5)，吸收器(3)通過管道直接與乏汽入口(a)連接，吸收器(3)內(nèi)設(shè)置有與回水入口(c)連通的換熱管，吸收器(3)內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器(I)內(nèi)的換熱管連通；冷凝器(I)內(nèi)的換熱管與熱水出口⑷連通；吸收器(3)通過溶液泵⑶和稀溶液管道(9)與溶液換熱器(5)和發(fā)生器(2)連通；發(fā)生器(2)通過濃溶液管道(10)與溶液換熱器(5)和吸收器(3)內(nèi)的噴頭連通；發(fā)生器(2)還通過管道與冷凝器(I)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，冷凝器(I)還設(shè)有冷凝水出口(11)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，冷凝器(I)還通過電動(dòng)閥和管道與吸收器(3)連通。
4.如權(quán)利要求3所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組，其特征在于，發(fā)生器(2)內(nèi)設(shè)置有換熱管，分別與驅(qū)動(dòng)蒸汽入口(e)和驅(qū)動(dòng)蒸汽出口(f)連通。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，乏汽通過乏汽入口(a)直接進(jìn)入吸收器(3)，被吸收器(3)內(nèi)的濃溶液吸收，使吸收器(3)內(nèi)的溶液溫度升高，加熱吸收器(3)內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)回水，同時(shí)濃溶液變成稀溶液，通過溶液泵(8)和管道(9)進(jìn)入溶液換熱器(5)，換熱后進(jìn)入發(fā)生器(2);稀溶液在發(fā)生器中被驅(qū)動(dòng)蒸汽加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)溶液濃度升高成為濃溶液，濃溶液通過管道(10)進(jìn)入溶液換熱器(5)，經(jīng)換熱降溫后進(jìn)入吸收器(3)，由吸收器(3)內(nèi)的噴頭噴出，繼續(xù)吸收乏汽同時(shí)加熱吸收器(3)內(nèi)的換熱管內(nèi)的熱網(wǎng)回水；發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，進(jìn)一步加熱熱網(wǎng)回水，冷凝器(I)內(nèi)的冷劑蒸汽放熱后成為冷劑水；吸收器(3)內(nèi)的換熱管通過管道與冷凝器(I)內(nèi)的換熱管連通，熱網(wǎng)回水由回水入口(c)進(jìn)入吸收器(3)內(nèi)的換熱管，被加熱后進(jìn)入冷凝器(I)內(nèi)的換熱管，被進(jìn)一步加熱后成為供熱熱水由熱水出口(d)排出。
6.如權(quán)利要求5所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，冷凝器(I)還設(shè)有冷凝水出口(11)，冷凝器(I)內(nèi)的冷凝水通過冷凝水出口(11)進(jìn)入鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，冷凝器(1)還通過電動(dòng)閥和管道與吸收器(3)連通，冷凝器⑴內(nèi)的冷凝水通過電動(dòng)閥和管道進(jìn)入吸收器，以達(dá)到異常工況時(shí)的質(zhì)量平衡。
8.如權(quán)利要求7所述的無蒸發(fā)器的吸收式熱泵機(jī)組的供熱方法，其特征在于，發(fā)生器(2)內(nèi)設(shè)置有換熱管，分別與驅(qū)動(dòng)蒸汽入口(e)和驅(qū)動(dòng)蒸汽出口(f)連通，驅(qū)動(dòng)蒸汽由驅(qū)動(dòng)蒸汽入口(e)進(jìn)入發(fā)生器(2)內(nèi)的換熱管，放熱后由驅(qū)動(dòng)蒸汽出口(f)排出。
【文檔編號(hào)】F24H4/02GK103851784SQ201410088070
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】周世武, 張鐵鑫, 孫桂祥, 宋春節(jié), 閆麗果, 羅曉 申請人:中能服(北京)節(jié)能投資有限公司