專(zhuān)利名稱：一種復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低溫余熱利用熱泵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
在滿足用戶用熱需求的前提下，熱泵應(yīng)具有盡可能簡(jiǎn)單的流程、構(gòu)造以及盡可能高的性能指數(shù)，使熱泵這種節(jié)能裝置具有造價(jià)低、運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠、性能指數(shù)高和經(jīng)濟(jì)效益好等綜合優(yōu)勢(shì)。
在余熱溫度較高、余熱量較為豐富時(shí)，采用第二類(lèi)吸收式熱泵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能最為有效的辦法。單一級(jí)數(shù)第二類(lèi)吸收式熱泵的流程和結(jié)構(gòu)一般都做到了力求簡(jiǎn)單化，但它的供熱溫度和性能指數(shù)即余熱利用率上不能得到統(tǒng)一--熱泵級(jí)數(shù)越高，其供熱溫度越高，但性能指數(shù)卻較低；相反地，熱泵級(jí)數(shù)越低，其性能指數(shù)則較高，但供熱溫度卻越低。當(dāng)需要將被加熱流體從較低的溫度加熱到較高的溫度時(shí)，受到余熱資源的溫度、數(shù)量以及冷卻介質(zhì)條件的限制，單一級(jí)數(shù)熱泵的使用往往無(wú)法得到滿意的節(jié)能效果；不同級(jí)數(shù)的熱泵組成聯(lián)合供熱系統(tǒng)可以在滿足用戶較寬溫度區(qū)間的用熱需求，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱較高程度的應(yīng)用，但這使得整個(gè)節(jié)能供熱系統(tǒng)的造價(jià)大大提高和系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜化，經(jīng)濟(jì)效益大大降低，甚至于無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)方面的要求。
以盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)與流程，在同一裝置中實(shí)現(xiàn)不同級(jí)數(shù)的熱泵組合系統(tǒng)對(duì)余熱資源的高效利用效果，將以較小的代價(jià)獲得對(duì)余熱資源更大程度上的利用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是要提供具有復(fù)合供熱功能的雙發(fā)生器型第二類(lèi)吸收式熱泵，它針對(duì)被加熱介質(zhì)溫度變化范圍寬、加熱終溫高的情況，為提高余熱的利用率，在雙發(fā)生器型兩級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵中主要增加低溫吸收器和溶液調(diào)節(jié)閥，構(gòu)成具有兩個(gè)或兩個(gè)以上熱泵流程的復(fù)合熱泵，低溫?zé)岜昧鞒逃糜诒患訜峤橘|(zhì)的低溫段用熱需求，高溫?zé)岜昧鞒逃糜诒患訜峤橘|(zhì)的高溫段用熱需求，從而實(shí)現(xiàn)余熱資源的高效利用。
本發(fā)明主要由一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、高溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵、第二溶液泵、冷劑液泵、中間熱交換器、低溫吸收器、溶液調(diào)節(jié)閥和若干溶液熱交換器等組成；其中，一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、高溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵、第二溶液泵、冷劑液泵、中間熱交換器和溶液熱交換器等構(gòu)成了由高溫吸收器對(duì)外供熱的雙發(fā)生器型兩級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵流程，一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、低溫吸收器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵、第二溶液泵、冷劑液泵、溶液調(diào)節(jié)閥和溶液熱交換器組成了由低溫吸收器對(duì)外供熱的新第二類(lèi)吸收式熱泵新流程，從而得到了可同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)流程的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵；同時(shí)，在新熱泵流程中，傳入被加熱介質(zhì)的熱一部分來(lái)自余熱的單級(jí)提升--由蒸發(fā)器提供冷劑蒸汽所完成，另一部分來(lái)自余熱一級(jí)半提升--由吸收-蒸發(fā)器提供給二級(jí)發(fā)生器，相比其所依附的兩級(jí)熱泵流程，新熱泵流程的性能指數(shù)高；或者說(shuō)，在復(fù)合熱泵流程中，進(jìn)入蒸發(fā)器的一部分余熱不再經(jīng)過(guò)吸收-蒸發(fā)器這一提升溫度的環(huán)節(jié)，而是直接進(jìn)入了低溫吸收器、然后進(jìn)入了被加熱介質(zhì)，這導(dǎo)致機(jī)組的性能指數(shù)得到提高，這樣高溫?zé)岜昧鞒痰墓釡囟雀?、性能指?shù)低，低溫?zé)岜昧鞒痰墓釡囟鹊汀⑿阅苤笖?shù)高，復(fù)合熱泵流程克服了前述兩熱泵流程的不足，保持了其優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以單一裝置實(shí)現(xiàn)了不同流程的熱泵組成聯(lián)合裝置的效果。
以在雙發(fā)生器型兩級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵中增加溶液調(diào)節(jié)閥和低溫吸收器組成的復(fù)合熱泵為例，如圖1所示，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 在由一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、高溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵、第二溶液泵、冷劑液泵、中間熱交換器和若干溶液熱交換器組成的熱泵結(jié)構(gòu)中，增加低溫吸收器和溶液調(diào)節(jié)閥，使低溫吸收器經(jīng)第二溶液泵、溶液調(diào)節(jié)閥有溶液管路連通二級(jí)發(fā)生器，低溫吸收器再有溶液管路經(jīng)溶液熱交換器連通一級(jí)發(fā)生器，低溫吸收器還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器和有管道連通被加熱介質(zhì)；一級(jí)發(fā)生器有溶液管道經(jīng)第一溶液泵、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器連通二級(jí)發(fā)生器，有溶液管道經(jīng)第一溶液熱交換器連通吸收-蒸發(fā)器，有溶液管道經(jīng)第二溶液熱交換器連通新增加的低溫吸收器，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器，并有管道連通余熱介質(zhì)；二級(jí)發(fā)生器還有溶液管道經(jīng)第二溶液泵、第三溶液熱交換器連通高溫吸收器，有溶液管道經(jīng)新加的溶液調(diào)節(jié)閥連通新增加的低溫吸收器，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器，經(jīng)中間換熱器連通吸收-蒸發(fā)器；高溫吸收器還有溶液管道經(jīng)第三溶液熱交換器連通吸收-蒸發(fā)器，有冷劑蒸汽通道連通吸收-蒸發(fā)器；低溫吸收器還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器，有管道連通被加熱介質(zhì)；吸收-蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器，有冷劑液管道經(jīng)冷劑液泵連通冷凝器；蒸發(fā)器還有冷劑液管道經(jīng)節(jié)流閥、冷劑液泵連通冷凝器，并有管道連通余熱介質(zhì)；冷凝器還有管道與冷卻介質(zhì)相連；溶液調(diào)節(jié)閥、低溫吸收器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷劑液泵、冷凝器、一級(jí)發(fā)生器、第一溶液泵、二級(jí)發(fā)生器和第二溶液泵構(gòu)成低溫供熱熱泵流程，完成對(duì)被加熱介質(zhì)低溫段的熱需求；一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、高溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵、第二溶液泵、冷劑液泵和中間熱交換器構(gòu)成高溫供熱熱泵流程；其特征在于在雙發(fā)生器型兩級(jí)或多級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵中主要增加低溫吸收器與溶液調(diào)節(jié)閥，與原發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷劑液泵、節(jié)流閥和溶液泵等組成性能指數(shù)高的低溫供熱熱泵結(jié)構(gòu)與流程，與原熱泵流程組成復(fù)合熱泵流程。
當(dāng)被加熱介質(zhì)的溫度變化范圍更寬時(shí)，可以增加更低溫度的吸收器來(lái)用于被加熱介質(zhì)的初始加熱段的用熱需求。此時(shí)，進(jìn)入該吸收器的濃溶液來(lái)自一級(jí)發(fā)生器，冷劑蒸汽來(lái)自蒸發(fā)器，該吸收器與一級(jí)發(fā)生器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、第一溶液泵和冷劑液泵組成單級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵流程。
本發(fā)明中，盡管只是在兩級(jí)或多級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵中主要增加了溶液調(diào)節(jié)閥和低溫吸收器，熱泵的結(jié)構(gòu)變化很小，但這實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二類(lèi)吸收式熱泵流程的運(yùn)行，其效果帶有本質(zhì)上的改進(jìn)；被加熱介質(zhì)從本發(fā)明所提供的熱泵中獲取兩個(gè)或兩個(gè)以上的被加熱區(qū)段，增大了余熱利用率和大幅降低了提高余熱利用率所需要付出的代價(jià)，具有創(chuàng)造性、新穎性和實(shí)用性。



圖1是依據(jù)本發(fā)明所提供的、對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩段加熱的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明所提供的、對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩段加熱的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。它與圖1所示機(jī)組不同，它省掉了蒸發(fā)器和節(jié)流閥，余熱蒸汽直接分別進(jìn)入吸收-蒸發(fā)器和低溫吸收器，完成相關(guān)作用后在冷凝器成為凝水、經(jīng)冷劑液泵排出并回到余熱資源系統(tǒng)。
圖中，1-一級(jí)發(fā)生器，2-二級(jí)發(fā)生器，3-高溫吸收器，4-吸收-蒸發(fā)器，5-蒸發(fā)器，6-冷凝器，7-節(jié)流閥，8-第一溶液泵，9-第二溶液泵，10-冷劑液泵，11-中間熱交換器，12-低溫吸收器，13-調(diào)節(jié)閥，14-第一溶液熱交換器，15-第二溶液熱交換器，16-第三溶液熱交換器。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和實(shí)例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。
以本發(fā)明所提供的、對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩段加熱的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵系統(tǒng)為例，如圖1所示，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 結(jié)構(gòu)上，在由一級(jí)發(fā)生器1、二級(jí)發(fā)生器2、高溫吸收器3、吸收-蒸發(fā)器4、蒸發(fā)器5、冷凝器6、節(jié)流閥7、第一溶液泵8、第二溶液泵9、冷劑液泵10、中間熱交換器11和若干溶液熱交換器14、16組成的熱泵結(jié)構(gòu)中，增加低溫吸收器12和溶液調(diào)節(jié)閥13，使低溫吸收器12經(jīng)第二溶液泵9、溶液調(diào)節(jié)閥13有溶液管路連通二級(jí)發(fā)生器2，低溫吸收器12再有溶液管路經(jīng)溶液熱交換器15連通一級(jí)發(fā)生器1，低溫吸收器12還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器5和有管道連通被加熱介質(zhì)，得到含有兩個(gè)熱泵流程的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵結(jié)構(gòu)--一級(jí)發(fā)生器1有溶液管道經(jīng)第一溶液泵8、第一溶液熱交換器14和第二溶液熱交換器15連通二級(jí)發(fā)生器2，有溶液管道經(jīng)第一溶液熱交換器14連通吸收-蒸發(fā)器4，有溶液管道經(jīng)第二溶液熱交換器15連通低溫吸收器12，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器6，并有管道連通余熱介質(zhì)；二級(jí)發(fā)生器2還有溶液管道經(jīng)第二溶液泵9、第三溶液熱交換器16連通高溫吸收器3，有溶液管道經(jīng)溶液調(diào)節(jié)閥13連通低溫吸收器12，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器6，經(jīng)中間換熱器11連通吸收-蒸發(fā)器4；高溫吸收器3還有溶液管道經(jīng)第三溶液熱交換器16連通吸收-蒸發(fā)器4，有冷劑蒸汽通道連通吸收-蒸發(fā)器4，有管道連通被加熱介質(zhì)；低溫吸收器12還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器5，有管道連通被加熱介質(zhì)；吸收-蒸發(fā)器4還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器5，有冷劑液管道經(jīng)冷劑液泵10連通冷凝器6；蒸發(fā)器5還有冷劑液管道經(jīng)節(jié)流閥7、冷劑液泵10連通冷凝器6，并有管道連通余熱介質(zhì)；冷凝器6還有管道與冷卻介質(zhì)相連；溶液調(diào)節(jié)閥13、低溫吸收器12、蒸發(fā)器5、節(jié)流閥7、冷劑液泵10、冷凝器6、一級(jí)發(fā)生器1、第一溶液泵8、二級(jí)發(fā)生器2和第二溶液泵9構(gòu)成低溫供熱的熱泵結(jié)構(gòu)，完成對(duì)被加熱介質(zhì)低溫段的熱需求；一級(jí)發(fā)生器1、二級(jí)發(fā)生器2、高溫吸收器3、吸收-蒸發(fā)器4、蒸發(fā)器5、冷凝器6、節(jié)流閥7、第一溶液泵8、第二溶液泵9、冷劑液泵10和中間熱交換器11構(gòu)成高溫供熱的熱泵結(jié)構(gòu)。
新增加的熱泵流程是這樣進(jìn)行的①進(jìn)入一級(jí)發(fā)生器1的稀溶液在余熱介質(zhì)的加熱下釋放出冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器6，濃溶液經(jīng)第一溶液泵8打入二級(jí)發(fā)生器2、得到來(lái)自吸收-蒸發(fā)器4的熱負(fù)荷后釋放冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器6，濃度進(jìn)一步增大后的溶液經(jīng)溶液調(diào)節(jié)閥13進(jìn)入低溫吸收器12、吸收來(lái)自蒸發(fā)器5的冷劑蒸汽、放熱于流經(jīng)其內(nèi)的被加熱介質(zhì)，稀溶液經(jīng)第二溶液熱交換器15回到一級(jí)發(fā)生器1，完成溶液循環(huán)；②由一級(jí)發(fā)生器1和二級(jí)發(fā)生器2產(chǎn)生、進(jìn)入冷凝器6的冷劑蒸汽放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷卻介質(zhì)、冷凝成冷劑液，冷劑液經(jīng)冷劑液泵10、節(jié)流閥7進(jìn)入蒸發(fā)器、吸收余熱成為冷劑蒸汽向低溫吸收器12提供；③提供給二級(jí)發(fā)生器2并用于完成新增熱泵流程的熱來(lái)自于兩級(jí)熱泵流程。
如圖2所示，依據(jù)本發(fā)明所提供的、對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩段加熱的復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵系統(tǒng)，它與圖1所示機(jī)組不同，它省掉了蒸發(fā)器5和節(jié)流閥7，余熱蒸汽直接分別進(jìn)入吸收-蒸發(fā)器4和低溫吸收器12，完成相關(guān)作用后進(jìn)入冷凝器6成為凝水、經(jīng)冷劑液泵10排出并回到余熱資源系統(tǒng)。
根據(jù)具體情況，還可再增加更低供熱溫度范圍的單級(jí)熱泵流程--再增加一個(gè)吸收器和一個(gè)溶液調(diào)節(jié)閥，與蒸發(fā)器、冷凝器、一級(jí)發(fā)生器、第一溶液泵、冷劑液泵和節(jié)流閥組成單級(jí)的第二類(lèi)熱泵流程，組成對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行三段供熱的復(fù)合熱泵流程。個(gè) 本發(fā)明技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的效果--本發(fā)明所提出的該復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵具有如下的效果和優(yōu)勢(shì) ①被加熱介質(zhì)的低溫段吸熱和高溫段吸熱分別在熱泵裝置中的低溫吸收器和高溫吸收器內(nèi)完成，傳熱溫差小，機(jī)組性能指數(shù)得到較大程度的提高。
②采用僅僅主要增加一個(gè)低溫吸收器和一個(gè)溶液調(diào)節(jié)閥的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)新的熱泵流程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流程合理，在實(shí)現(xiàn)同樣的節(jié)能效果時(shí)能夠較大程度地降低機(jī)組和工程造價(jià)。
③在被加熱介質(zhì)的熱負(fù)荷需求變化時(shí)，比較單一熱泵流程的機(jī)組，本發(fā)明更具有性能指數(shù)高的優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵，其特征是在雙發(fā)生器型兩級(jí)或多級(jí)第二類(lèi)吸收式熱泵中主要增加低溫吸收器與溶液調(diào)節(jié)閥，與一級(jí)發(fā)生器、二級(jí)發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷劑液泵、節(jié)流閥和溶液泵等組成性能指數(shù)高的低溫供熱熱泵結(jié)構(gòu)與流程，與原熱泵流程組成復(fù)合熱泵流程，分別對(duì)外提供不同溫度范圍的供熱；一級(jí)發(fā)生器(1)有溶液管道經(jīng)第一溶液泵(8)、第一溶液熱交換器(14)和第二溶液熱交換器(15)連通二級(jí)發(fā)生器(2)，有溶液管道經(jīng)第一溶液熱交換器(14)連通吸收-蒸發(fā)器(4)，有溶液管道經(jīng)第二溶液熱交換器(15)連通新增加的低溫吸收器(12)，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器(6)，并有管道連通余熱介質(zhì)；二級(jí)發(fā)生器(2)還有溶液管道經(jīng)第二溶液泵(9)、第三溶液熱交換器(16)連通高溫吸收器(3)，有溶液管道經(jīng)新加的溶液調(diào)節(jié)閥(13)連通新增加的低溫吸收器(12)，有冷劑蒸汽通道連通冷凝器(6)，經(jīng)中間換熱器(11)連通吸收-蒸發(fā)器(4)；高溫吸收器(3)還有溶液管道經(jīng)第三溶液熱交換器(16)連通吸收-蒸發(fā)器(4)，有冷劑蒸汽通道連通吸收-蒸發(fā)器(4)，有管道連通被加熱介質(zhì)；低溫吸收器(12)還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器(5)，有管道連通被加熱介質(zhì)；吸收-蒸發(fā)器(4)還有冷劑蒸汽通道連通蒸發(fā)器(5)，有冷劑液管道經(jīng)冷劑液泵(10)連通冷凝器(6)；蒸發(fā)器(5)還有冷劑液管道經(jīng)節(jié)流閥(7)、冷劑液泵(10)連通冷凝器(6)，并有管道連通余熱介質(zhì)；冷凝器(6)還有管道與冷卻介質(zhì)相連；溶液調(diào)節(jié)閥(13)、低溫吸收器(12)、蒸發(fā)器(5)、節(jié)流閥(7)、冷劑液泵(10)、冷凝器(6)、一級(jí)發(fā)生器(1)、第一溶液泵(8)、二級(jí)發(fā)生器(2)和第二溶液泵(9)構(gòu)成低溫供熱的熱泵流程，完成對(duì)被加熱介質(zhì)的低溫段熱需求；一級(jí)發(fā)生器(1)、二級(jí)發(fā)生器(2)、高溫吸收器(3)、吸收-蒸發(fā)器(4)、蒸發(fā)器(5)、冷凝器(6)、節(jié)流閥(7)、第一溶液泵(8)、第二溶液泵(9)、冷劑液泵(10)和中間熱交換器(11)構(gòu)成高溫供熱的熱泵流程；在用于被加熱介質(zhì)溫度范圍寬、加熱終溫高的供熱場(chǎng)合時(shí)，本發(fā)明復(fù)合熱泵的性能指數(shù)高。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合第二類(lèi)吸收式熱泵，屬熱泵技術(shù)領(lǐng)域。主要由若干發(fā)生器、高溫吸收器、低溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、溶液泵和冷劑液泵組成。發(fā)生器產(chǎn)冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，冷劑液泵向蒸發(fā)器、吸收-蒸發(fā)器提供，節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器的冷劑液吸熱、汽化進(jìn)低溫吸收器和吸收-蒸發(fā)器，進(jìn)吸收-蒸發(fā)器的冷劑液吸熱、汽化進(jìn)高溫吸收器；稀溶液在各發(fā)生器吸熱、釋放冷劑蒸汽濃度逐級(jí)提高，進(jìn)入低溫吸收器和高溫吸收器吸收冷劑蒸汽放熱并分別對(duì)外供熱；溶液分別流經(jīng)高溫吸收器、吸收-蒸發(fā)器逐步吸收冷劑蒸汽和流經(jīng)低溫吸收器吸收冷劑蒸汽，濃度降低進(jìn)一級(jí)發(fā)生器；中間熱交換器在吸收-蒸發(fā)器和二級(jí)發(fā)生器之間傳熱來(lái)加熱溶液。
文檔編號(hào)F25B15/00GK101266086SQ200810015949
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月2日
發(fā)明者李華玉 申請(qǐng)人:李華玉