專利名稱:在第一類吸收式熱泵上增加相鄰高溫供熱端的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于熱泵/制冷技術(shù)與低溫余熱利用領(lǐng)域。
背景技術(shù):
具有較高的性能指數(shù)、盡可能簡單的結(jié)構(gòu)與流程和能夠滿足用戶所需求的工作參數(shù)是 熱泵機(jī)組永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。從熱泵機(jī)組來看,機(jī)組的每一個(gè)放熱段滿足被加熱介質(zhì)相對(duì)應(yīng)的一段熱需求;加熱段 越高,機(jī)組提升余熱所付出的代價(jià)則越高,機(jī)組不同的放熱段對(duì)機(jī)組性能指數(shù)的影響是不 一樣的——低溫供熱段具有較高的性能指數(shù),而高溫供熱段具有較低的性能指數(shù),它們共 同形成了一個(gè)完整熱泵機(jī)組的性能指數(shù)。很顯然,熱泵機(jī)組的供熱段應(yīng)該與被加熱介質(zhì)的 溫度區(qū)間相匹配,從而保證機(jī)組具有較高性能指數(shù)。在余熱資源和驅(qū)動(dòng)熱資源確定的情況 下,熱泵機(jī)組的各供熱段具有相應(yīng)的溫度區(qū)間和相應(yīng)的性能指數(shù)。很顯然,熱泵機(jī)組的供 熱段應(yīng)該與被加熱介質(zhì)的溫度區(qū)間相匹配。從機(jī)組的結(jié)構(gòu)與流程來看, 一個(gè)完整的吸收式熱泵流程少不了吸收器和冷凝器兩個(gè)放 熱段。當(dāng)一個(gè)熱泵放熱流程——即兩個(gè)放熱段滿足不了用戶的需求而只需要增加一個(gè)放熱 段就可滿足用戶的需求時(shí),若增加一個(gè)完整熱泵流程的吸收與冷凝兩個(gè)放熱段,則不僅使 機(jī)組結(jié)構(gòu)與流程復(fù)雜化,而且會(huì)導(dǎo)致機(jī)組性能指數(shù)的降低。也就是說,當(dāng)被加熱介質(zhì)的加 熱需求超出了吸收器和冷凝器兩個(gè)放熱段時(shí),應(yīng)該增加相應(yīng)的放熱段來滿足被加熱介質(zhì)的 熱需求,而不是增加一個(gè)完整的熱泵流程?,F(xiàn)實(shí)中被加熱介質(zhì)的熱需求溫度是隨意的,當(dāng)兩個(gè)供熱端的流程不能滿足需求而四個(gè) 供熱端又超出需求時(shí),采用三個(gè)供熱端供熱就可實(shí)現(xiàn)機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單和高性能指數(shù)雙重效果。另外,從提供高溫供熱的角度看,高溫供熱端的增加可以有不同的技術(shù)方案,但只有 滿足臨近原則一即在溫度的提升和性能指數(shù)的變化方面與原熱泵流程之間相接近的技術(shù) 才是最為合理的,也就是要求增加的高溫供熱端與原熱泵的供熱段之間是相鄰的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是要提供在第一類吸收式熱泵上增加高溫供熱端的方法,是在至少 利用吸收器與冷凝器完成對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩個(gè)及以上階段加熱的第一類吸收式熱泵上主 要增加吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥或冷劑液泵、溶液熱交換器等,并與原第一 類吸收式熱泵對(duì)應(yīng)的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器(吸收-蒸發(fā)器或發(fā)生器)進(jìn)行彼此和相互間 的連接,形成熱泵新的高溫供熱端。從結(jié)構(gòu)上看,在第一類吸收式熱泵上增加高溫供熱端的具體方法主要體現(xiàn)在形成新增 高溫供熱端的新增設(shè)備之間、新增設(shè)備與原熱泵相關(guān)設(shè)備之間在溶液管路和冷劑介質(zhì)管路 的具體連接上;在第一類吸收式熱泵上增加高溫供熱端的的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥或冷劑液泵、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器;原熱 泵對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器——或發(fā)生器、或高壓發(fā)生器、或低壓發(fā)生器——增設(shè)濃溶液管路經(jīng) 新增第二溶液熱交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通 新增吸收-蒸發(fā)器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新 增第二溶液熱交換器連通原熱泵對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器;原熱泵對(duì)應(yīng)的向原熱泵之吸收器提供 冷劑蒸汽的冷劑蒸汽提供器——或蒸發(fā)器、或吸收-蒸發(fā)器、或低壓發(fā)生器、或吸收-蒸發(fā)器 與發(fā)生器——增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,或由原熱泵冷凝器增設(shè)冷劑液管路 經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器、或由原熱泵之蒸發(fā)器增設(shè)冷劑液管 路經(jīng)新增冷劑液泵依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器;新增吸收器連通被加熱介質(zhì)。從流程上看,對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器經(jīng)新增第二溶液熱交換器向新增吸收器提供濃溶液, 對(duì)應(yīng)冷劑蒸汽提供器向新增吸收-蒸發(fā)器提供冷劑蒸汽,原冷凝器經(jīng)新增節(jié)流閥、或原蒸發(fā) 器經(jīng)新增冷劑液泵進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器吸熱向新增吸收器提供冷劑蒸汽,新增吸收-蒸發(fā)器 經(jīng)新增溶液泵、溶液熱交換器向?qū)?yīng)濃溶液發(fā)生器打入稀溶液;進(jìn)入新增吸收器的濃溶液 吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器的冷劑蒸汽、放熱于被加熱介質(zhì),稀溶液經(jīng)第一溶液熱交換器進(jìn) 入新增吸收-蒸發(fā)器、吸收來自對(duì)應(yīng)冷劑蒸汽提供器的冷劑蒸汽、加熱流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì) 形成較高壓力的冷劑蒸汽向新增吸收器提供,新增吸收-蒸發(fā)器的稀溶液通過新增溶液泵加 壓后經(jīng)第一溶液熱交換器、第二溶液熱交換器進(jìn)入對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器。下面結(jié)合在不同效數(shù)、不同級(jí)數(shù)^"對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的濃溶液發(fā)生器和冷劑蒸汽提供器的 第一類吸收式熱泵來闡述本發(fā)明圖l所示,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加高 溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶液熱交換 器和第二溶液熱交換器,原發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器連通新增吸收 器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā)器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè) 溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱交換器連通原熱泵發(fā)生 器,原蒸發(fā)器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,由原冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增 節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,新增吸收器連通被加熱介質(zhì);增加高溫供 熱端后,除原熱泵流程外又生成一個(gè)新的熱泵流程——原發(fā)生器濃溶液經(jīng)新增第二溶液熱 交換器進(jìn)入新增吸收器、吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器的冷劑蒸汽后放熱于被加熱介質(zhì),新增 吸收器內(nèi)濃度降低后的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器、吸收來自原蒸發(fā)器 的冷劑蒸汽后放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器內(nèi)濃度進(jìn)一步降低后的溶液經(jīng) 第一溶液熱交換器、第二溶液熱交換器進(jìn)入發(fā)生器,稀溶液在發(fā)生器內(nèi)在外部驅(qū)動(dòng)熱的作 用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器、放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑液,冷凝器內(nèi)的冷劑液分為兩部分(不包含原熱泵流程的冷劑液)--部分經(jīng)新增節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器, 一部分經(jīng)原節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器、吸收余熱成冷劑 蒸汽向新增吸收-蒸發(fā)器提供。新增吸收器的供熱溫度高于原熱泵吸收器、冷凝器的供熱溫度,為高溫供熱端;同時(shí), 從余熱溫度提升的角度看,余熱是先在新增吸收-蒸發(fā)器內(nèi)溫度提升一次后再在新增吸收器 內(nèi)得到第二次提升,且第一次提升與余熱在原熱泵吸收器中的提升同屬一個(gè)檔次,因此新 增高溫供熱端與原熱泵的供熱端之間是相鄰的。換一個(gè)角度看,增加高溫供熱端后的熱泵 比原熱泵流程新增了一個(gè)由原熱泵的發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器與新增的吸收器、 吸收-蒸發(fā)器、節(jié)流閥、溶液泵、溶液熱交換器一起共同組成的熱泵流程,它與原熱泵流程 有一個(gè)共同的供熱端——冷凝器,新增吸收器這一供熱端比冷凝器在溫度上有一個(gè)提升, 新增高溫供熱端與原熱泵的供熱端之間是相鄰的。
圖2所示的也是在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增 加一個(gè)相鄰高溫供熱端形成的熱泵系統(tǒng);它與圖l所示的不同在于,圖2中原熱泵蒸發(fā)器 增設(shè)管路并經(jīng)新增冷劑液泵依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,發(fā)生器中釋放出的、 參與新熱泵流程的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝后首先經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流全部進(jìn)入蒸發(fā)器,其一部 分吸熱蒸發(fā)成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器,另一部分經(jīng)新增冷劑液泵加壓后進(jìn)入新增吸 收-蒸發(fā)器、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器;這體現(xiàn)了另一種新增吸收-蒸發(fā)器與原熱泵 之間冷劑液管路的連接方法。另外,圖2中原熱泵的高溫供熱端為吸收器,新熱泵流程與 原熱泵流程具有共同的供熱段——吸收器,新增加的更高溫度的供熱端(新增吸收器)與 原吸收器相鄰。
圖3所示,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加相 鄰兩個(gè)高溫供熱端的方法是這樣的第一個(gè)高溫供熱端的形成方法——新增第一吸收器、 第一吸收-蒸發(fā)器、第一溶液泵、第一節(jié)流閥、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器,原 發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器連通新增第一吸收器,新增第一吸收器有 溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增第一吸收-蒸發(fā)器,新增第一吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路 經(jīng)新增第一溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱交換器連通原熱泵發(fā)生器; 原蒸發(fā)器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增第一吸收-蒸發(fā)器,由原冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增 第一節(jié)流閥依次連通新增第一吸收-蒸發(fā)器和新增第一吸收器,新增第一吸收器連通被加熱 介質(zhì);第二高溫供熱端的形成方法——新增第二吸收器、第二吸收-蒸發(fā)器、第二溶液泵、 第二節(jié)流閥、第三溶液熱交換器和第四溶液熱交換器,原熱泵發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新 增第四溶液熱交換器連通新增第二吸收器,新增第二吸收器有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換 器連通新增第二吸收-蒸發(fā)器,新增第二吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增第二溶液泵、新增第 三溶液熱交換器、新增第四溶液熱交換器連通原熱泵發(fā)生器,新增第一吸收-蒸發(fā)器增設(shè)冷 劑蒸汽管路連通第二吸收-蒸發(fā)器,由原冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增第二節(jié)流閥連通新增 第二吸收-蒸發(fā)器后再連通新增第二吸收器,新增第二吸收器連通被加熱介質(zhì)。
圖5、圖6所示,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)雙效第一類吸收式熱泵上 增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、 第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器,原低壓發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱
7交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā) 器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱 交換器連通原低壓發(fā)生器,原蒸發(fā)器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,原冷凝器增 設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,新增吸收器連通被加 熱介質(zhì);新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交 換器與原熱泵低壓發(fā)生器、冷凝器、第一節(jié)流閥、蒸發(fā)器形成新熱泵流程——原低壓發(fā)生 器濃溶液經(jīng)新增第二溶液熱交換器進(jìn)入新增吸收器、吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器的冷劑蒸汽 后放熱于被加熱介質(zhì),新增吸收器內(nèi)濃度降低后的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器、吸收來自原蒸發(fā)器的冷劑蒸汽后放熱于流經(jīng)其內(nèi)的另一路冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸 發(fā)器內(nèi)濃度進(jìn)一步降低后的溶液經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱 交換器進(jìn)入原低壓發(fā)生器,原低壓發(fā)生器內(nèi)稀溶液在外部驅(qū)動(dòng)熱的作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn) 入原冷凝器、放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑液,冷凝器內(nèi)的冷劑液分為兩部分(不包含原熱 泵流程的冷劑液)——一部分經(jīng)新增節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器、吸熱成冷劑蒸汽 進(jìn)入新增吸收器, 一部分經(jīng)原第一節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入原蒸發(fā)器、吸收余熱成冷劑蒸汽向新 增吸收-蒸發(fā)器提供;新熱泵流程與原熱泵流程具有共同的供熱端——冷凝器,新增高溫供 熱端與原熱泵的供熱端之間是相鄰的。
圖7所示,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)三效第一類吸收式熱泵上增加一 個(gè)相鄰高溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶 液熱交換器和第二溶液熱交換器,原低壓發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器 連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā)器,新增 吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱交換器連 通原低壓發(fā)生器,原蒸發(fā)器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,原冷凝器增設(shè)冷劑液 管路經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,新增吸收器連通被加熱介質(zhì); 新熱泵流程與原熱泵流程具有共同的供熱端——冷凝器,新增高溫供熱端與原熱泵的供熱 端之間是相鄰的。
圖8所示,在由吸收-蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單發(fā)生器型兩級(jí)第一類吸收式熱 泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流 閥、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器,自原發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液 熱交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā) 器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶液熱 交換器連通原發(fā)生器,自原吸收-蒸發(fā)器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,自原冷凝 器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,新增吸收器連通 被加熱介質(zhì);新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶液熱交換器和第二溶液 熱交換器與原熱泵發(fā)生器、冷凝器、第二節(jié)流闊、吸收-蒸發(fā)器形成新熱泵流程,它與原熱 泵流程有共同的供熱端——冷凝器,新增高溫供熱端與原熱泵的供熱端之間是相鄰的。圖9所示,在由低壓發(fā)生器向吸收器提供冷劑蒸汽的雙發(fā)生器型兩級(jí)第一類吸收式熱 泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流 閥、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器,自原高壓發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二 溶液熱交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā)器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱交換器、新增第二溶 液熱交換器連通原高壓發(fā)生器,自原低壓發(fā)生器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器, 自原高壓冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,新 增吸收器連通被加熱介質(zhì);新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶液熱交換 器和第二溶液熱交換器與原熱泵高壓發(fā)生器、高壓冷凝器、第一節(jié)流閥、低壓冷凝器、第 二節(jié)流閥、蒸發(fā)器、低壓吸收器、第二溶液泵、低壓發(fā)生器、高壓吸收器、第一溶液泵、 第一溶液熱交換器、第二溶液熱交換器形成新熱泵流程——來自新增吸收-蒸發(fā)器的稀溶液 進(jìn)入原高壓發(fā)生器、在外部驅(qū)動(dòng)熱作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入原高壓冷凝器放熱于被加熱介 質(zhì)形成冷劑液,冷劑液一路經(jīng)新增節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器、吸熱形成冷劑蒸汽 進(jìn)入新增吸收器,另一路冷劑液經(jīng)原第一節(jié)流閥節(jié)流進(jìn)入原低壓冷凝器、放熱后再經(jīng)第二 節(jié)流閥節(jié)流進(jìn)入原蒸發(fā)器并吸熱成冷劑蒸汽、進(jìn)入原低壓吸收器被來自原低壓發(fā)生器的濃 溶液吸收,原低壓吸收器的稀溶液經(jīng)原第二溶液泵打入原低壓發(fā)生器、在外部驅(qū)動(dòng)熱的作 用下釋放出冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器,進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器的冷劑蒸汽被來自新增吸 收器的溶液吸收并放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器的稀溶液經(jīng)新增溶液泵打 入原高壓發(fā)生器;新熱泵流程與原熱泵流程有共同的供熱端——高壓冷凝器,新增高溫供 熱端與原熱泵供熱端相鄰。
圖IO所示,在由吸收-蒸發(fā)器與低壓發(fā)生器共同向吸收器提供冷劑蒸汽的雙發(fā)生器型 兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的方法是這樣的新增吸收器、吸收-蒸 發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器,自原高壓發(fā)生器增設(shè)濃 溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱 交換器連通新增吸收-蒸發(fā)器,新增吸收-蒸發(fā)器設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵、新增第一溶液熱 交換器、新增第二溶液熱交換器連通原高壓發(fā)生器,自原集汽-分汽器增設(shè)冷劑蒸汽管路連 通新增吸收-蒸發(fā)器,自原冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和 新增吸收器,新增吸收器連通被加熱介質(zhì);新增吸收器、吸收-蒸發(fā)器、溶液泵、節(jié)流閥、 第一溶液熱交換器和第二溶液熱交換器與原熱泵高壓發(fā)生器、冷凝器、第一節(jié)流閥、第二 節(jié)流闊、吸收-蒸發(fā)器、第二溶液泵、低壓發(fā)生器、高壓吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱 交換器、第二溶液熱交換器、集汽-分汽器形成新熱泵流程——來自新增吸收-蒸發(fā)器的稀溶 液進(jìn)入原高壓發(fā)生器、在外部驅(qū)動(dòng)熱作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入原冷凝器放熱于被加熱介質(zhì) 形成冷劑液,其中一部分冷劑液經(jīng)新增節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器吸熱成冷劑蒸汽 向新增吸收器提供,另一部分冷劑液分別經(jīng)第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入由原熱泵 蒸發(fā)器、吸收-蒸發(fā)器、第二溶液泵、低壓發(fā)生器和第二溶液熱交換器組成的冷劑蒸汽發(fā)生系統(tǒng),冷劑蒸汽發(fā)生系統(tǒng)生產(chǎn)該部分冷劑蒸汽自集汽-分汽向新增吸收-蒸發(fā)器提供;新熱泵 流程與原熱泵流程具有共同的供熱端——冷凝器,新增高溫供熱端與原熱泵的供熱端之間 是相鄰的。
本發(fā)明中,主要增加吸收器、節(jié)流閥或冷劑液泵、吸收-蒸發(fā)器和溶液泵,提供了在不 同結(jié)構(gòu)的第一類吸收式熱泵上增加相鄰高溫供熱端的方法,產(chǎn)生的新熱泵流程的供熱溫度 比原熱泵流程的高且不參與被加熱介質(zhì)在原熱泵流程的加熱過程,這就產(chǎn)生了具有與原熱 泵相接近的性能指數(shù)、可提供高溫?zé)岬男聼岜昧鞒?,可以提高熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍,獲得更 高的節(jié)能效益;同時(shí),新增加的高溫供熱端可以提升的溫升幅度達(dá)到一個(gè)完整的熱泵供熱 流程——吸收器與冷凝器共同完成——的一半左右,新的熱泵系統(tǒng)屬于兩個(gè)不同供熱級(jí)別 的中間系統(tǒng),豐富了熱泵級(jí)別和類型,達(dá)到了簡化結(jié)構(gòu)和提高節(jié)能率的雙重目的。可見, 本發(fā)明具有創(chuàng)造性、新穎性和實(shí)用性。
圖1是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供 熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖2也是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫 供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖1所示的不同在于,圖1中由冷凝器增 設(shè)冷劑液管路經(jīng)節(jié)流閥依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器,而圖2中由蒸發(fā)器增設(shè)冷 劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器。
圖3是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加兩個(gè)相鄰高溫供 熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;它體現(xiàn)增加兩個(gè)與兩個(gè)以上高溫供熱端的方法。
圖4也是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)單效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫 供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖l所示的不同在于,圖4中采用精餾塔 代替了發(fā)生器,適用于以氨水溶液作工質(zhì)為代表的機(jī)組。
圖1-圖4均屬于單級(jí)單效第一類吸收式熱泵機(jī)組,進(jìn)入新增吸收器的溶液來自發(fā)生器,
新增吸收-蒸發(fā)器經(jīng)新增溶液泵向發(fā)生器輸入稀溶液。
圖5是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)雙效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供 熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖6也是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)雙效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫 供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖5所示的不同在于,圖5是在串聯(lián)型雙 效機(jī)組上增加高溫供熱端,圖6是在并聯(lián)型雙效機(jī)組上增加高溫供熱端。
圖5、圖6均屬于單級(jí)雙效第一類吸收式熱泵機(jī)組,進(jìn)入新增吸收器的濃溶液來自低 壓發(fā)生器,新增吸收-蒸發(fā)器經(jīng)新增溶液泵向低壓發(fā)生器輸入稀溶液。
圖7是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單級(jí)三效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供 熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;三效也代表多效。
圖7屬于單級(jí)三效第一類吸收式熱泵機(jī)組,進(jìn)入新增吸收器的濃溶液來自低壓發(fā)生器,新增吸收-蒸發(fā)器經(jīng)新增溶液泵向低壓發(fā)生器輸入稀溶液。
從向吸收器提供冷劑蒸汽的角度看,圖1-圖7中蒸發(fā)器產(chǎn)生冷劑蒸汽向吸收器提供。 圖8是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在單發(fā)生器型兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰
高溫供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;其進(jìn)入新增吸收器的濃溶液來自發(fā)生器,
新增吸收-蒸發(fā)器經(jīng)新增溶液泵向發(fā)生器輸入稀溶液;原吸收-蒸發(fā)器產(chǎn)生冷劑蒸汽向原吸
收器提供。
圖9是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在雙發(fā)生器型兩級(jí)(復(fù)合)第一類吸收式熱泵上增加 一個(gè)相鄰高溫供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;其進(jìn)入新增吸收器的濃溶液來 自高壓發(fā)生器,新增吸收-蒸發(fā)器經(jīng)新增溶液泵向高壓發(fā)生器輸入稀溶液;低壓發(fā)生器產(chǎn)生 冷劑蒸汽向高壓吸收器提供。
圖10是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法在雙發(fā)生器型兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相 鄰高溫供熱端所形成的熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖9所示的不同在于,圖10中吸收 -蒸發(fā)器和低壓發(fā)生器共同產(chǎn)生冷劑蒸汽向高壓吸收器提供。
應(yīng)該指出,圖i-圖10中增加的高溫供熱端之新增吸收器所需要的濃溶液來自原熱泵 向冷凝器(高壓冷凝器)提供冷劑蒸汽的對(duì)應(yīng)發(fā)生器或低壓發(fā)生器,此發(fā)生器或低壓發(fā)生 器為對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器(處);新增吸收-蒸發(fā)器所需的冷劑蒸汽來自于原熱泵向吸收器(高 壓吸收器)提供冷劑蒸汽的蒸發(fā)器、或吸收-蒸發(fā)器、或發(fā)生器、或吸收-蒸發(fā)器與發(fā)生器, 此蒸發(fā)器、或吸收-蒸發(fā)器、或發(fā)生器、或吸收-蒸發(fā)器與發(fā)生器為對(duì)應(yīng)的冷劑蒸汽產(chǎn)生器 (處)。
圖中,l一 (新增)吸收器,2— (新增)吸收-蒸發(fā)器,3— (新增)節(jié)流閥,4一 (新 增)溶液泵,5— (新增)第一溶液熱交換器,6— (新增)第二溶液熱交換器,7— (新增) 冷劑液泵,8— (新增)第二吸收器,9—(新增)第二吸收-蒸發(fā)器,10— (新增)第二節(jié) 流閥;ll一 (新增)第二溶液泵,12— (新增)第三溶液熱交換器,13— (新增)第四溶 液熱交換器。
圖1-圖4中,I 一 (由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的)單級(jí)單效第一類吸收式熱泵, 其中a1—發(fā)生器/精熘塔,b1—冷凝器,cl一蒸發(fā)器,dl—吸收器,el—節(jié)流閥,f1—溶 液泵,gl—溶液熱交換器。
圖5-圖6中,II一 (由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的)單級(jí)雙效第一類吸收式熱泵, 其中a2—高壓發(fā)生器,b2—冷凝器,c2—蒸發(fā)器,d2—吸收器,e2—第一節(jié)流閥,f2— 溶液泵,g2—第一溶液熱交換器,h2—低壓發(fā)生器,i2—第二節(jié)流闊,j2—第二溶液熱交 換器,k2—冷劑液再循環(huán)泵。
圖7中,III—(由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的)單級(jí)三效第一類吸收式熱泵,其 中a3—高壓發(fā)生器,b3—冷凝器,c3—蒸發(fā)器,d3—吸收器,e3—第一節(jié)流閥,f3—溶 液泵,g3—第一溶液熱交換器,h3—中壓發(fā)生器,i3—第二節(jié)流閥,j3—第二溶液熱交換 器,k3—冷劑液再循環(huán)泵,13—低壓發(fā)生器,m3—第三節(jié)流闊,n3—第三溶液熱交換器。圖8中,IV—(由吸收-蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的)第一類吸收式熱泵,其中 a4—發(fā)生器,b4—冷凝器,c4一蒸發(fā)器,d4—吸收器,e4—第一節(jié)流閥,f4一溶液泵,g4 一第一溶液熱交換器,h4—吸收-蒸發(fā)器,i4一第二溶液熱交換器,j4一第二節(jié)流閥。圖9中,V— (由低壓發(fā)生器向吸收器提供冷劑蒸汽的〉第一類吸收式熱泵,其中 a5—高壓發(fā)生器,b5—高壓冷凝器,c5—蒸發(fā)器,d5—高壓吸收器,e5—第一節(jié)流閥,f5 一第一溶液泵,g5—第一溶液熱交換器;A5—低壓發(fā)生器,B5—低壓冷凝器,D5—低壓吸 收器,E5—第二節(jié)流閥,F(xiàn)5—第二溶液泵,G5—第二溶液熱交換器,k5—冷劑液再循環(huán)泵。圖10中,VI— (由低壓發(fā)生器與吸收-蒸發(fā)器共同向吸收器提供冷劑蒸汽的)第一類 吸收式熱泵,其中a6—高壓發(fā)生器,b6—冷凝器,c6—蒸發(fā)器,d6—吸收器,e6—第一 節(jié)流閥,f6—第一溶液泵,g6—第一溶液熱交換器,h6—吸收-蒸發(fā)器,i6—第二溶液熱交 換器,J6—第二節(jié)流閥,k6—集汽-分汽器(為敘述方便而加);A6—低壓發(fā)生器,F(xiàn)6—第 二溶液泵;R—冷劑蒸汽發(fā)生系統(tǒng),由低壓發(fā)生器A6、吸收-蒸發(fā)器h6、第二溶液泵F6、 第二溶液熱交換器i6組成。圖中出現(xiàn)的al—發(fā)生器、h2—低壓發(fā)生器、13—低壓發(fā)生器、a4—發(fā)生器、a5—高壓 發(fā)生器與a6—高壓發(fā)生器,統(tǒng)稱為對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器(處);c1—蒸發(fā)器、c2—蒸發(fā)器, c3—蒸發(fā)器,h4—吸收-蒸發(fā)器,A5—低壓發(fā)生器,h6—吸收-蒸發(fā)器與A6—低壓發(fā)生器, 統(tǒng)稱為對(duì)應(yīng)冷劑蒸汽提供器(處)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例來詳細(xì)描述本發(fā)明。如圖1所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單 效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液 熱交換器6,原發(fā)生器al增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收器1 , 新增吸收器1有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸發(fā)器 2設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6連通原 發(fā)生器al,原蒸發(fā)器cl增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,由原冷凝器bl增設(shè)冷 劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1,新增吸收器1連通 被加熱介質(zhì);增加高溫供熱端后,除原熱泵流程外又生成一個(gè)新的熱泵流程——原發(fā)生器 al的濃溶液經(jīng)新增第二溶液熱交換器6進(jìn)入新增吸收器1、吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器2的、/八士ii叛、v^ ~r.4+41n++T入莊立匚+戰(zhàn)nK i rh、V7hf rf^rr夂/cc d^、、^、、,7^厶又培_^、、/^、、,t^士Ji六說be cr^—力'tl^TTW口4X W j ,漢"W W"/iA, /卞力>目"乂乂*1人亡汁l ry外M夂P千IUM口口UWflX-工》 俗淮—;VX入];X^fr J進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸收來自原蒸發(fā)器cl的冷劑蒸汽后放熱于流經(jīng)其內(nèi)的另一路冷劑 介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器2內(nèi)濃度進(jìn)一步降低后的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器5、第二溶液熱 交換器6進(jìn)入原發(fā)生器al ,稀溶液在原發(fā)生器al內(nèi)在外部驅(qū)動(dòng)熱的作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn) 入原冷凝器bl、放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑液,原冷凝器bl內(nèi)的冷劑液分為兩部分(不包含原熱泵流程的冷劑液)--部分經(jīng)新增節(jié)流閥3節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器l, 一部分經(jīng)原節(jié)流閥el節(jié)流后進(jìn)入原蒸發(fā)器cl、吸收余熱 成冷劑蒸汽向新增吸收-蒸發(fā)器2提供;新增熱泵流程不參與原熱泵流程向被加熱介質(zhì)的供 熱階段,與原熱泵流程共用原冷凝器bl,并具有比原熱泵流程更高的供熱端——新增吸收 器1,余熱提升的溫升幅度達(dá)到一個(gè)完整的熱泵供熱流程(吸收器與冷凝器共同完成)的 一半左右,為相鄰供熱級(jí)別熱泵間的中間熱泵系統(tǒng),增加的是相鄰高溫供熱端。圖2所示的依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單效 第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端形成的熱泵系統(tǒng);它與圖1所示的不同在于, 圖2中沒有采用新增節(jié)流閥3,而是采用了新增冷劑液泵7;圖2中原蒸發(fā)器cl增設(shè)冷劑 液管路并經(jīng)新增冷劑液泵7依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1,原發(fā)生器al中 釋放出的、參與新熱泵流程的冷劑蒸汽進(jìn)入原冷凝器bl冷凝后首先經(jīng)原節(jié)流閥el節(jié)流全 部進(jìn)入原蒸發(fā)器cl,其一部分吸熱蒸發(fā)成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2,另一部分經(jīng)新 增冷劑液泵7加壓后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器l。這體現(xiàn) 出另一種新增吸收-蒸發(fā)器2與原熱泵之間冷劑液管路的連接方法。另外,圖2中原熱泵的 高溫供熱端為吸收器dl,新熱泵流程與原熱泵流程具有共同的供熱段——吸收器dl,新增 加的更高溫度的供熱端(新增吸收器l)與原吸收器l相鄰。如圖3所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)單 效第一類吸收式熱泵上增加兩個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的第一個(gè)高溫供熱端的形成方法——新增第一吸收器1、第一吸收-蒸發(fā)器2、第一節(jié)流 閥3、第一溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液熱交換器6,原發(fā)生器al增設(shè)濃溶液 管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增第一吸收器1,和原熱泵發(fā)生器al、冷凝器bl、 節(jié)流闊el、蒸發(fā)器cl按照如圖l所示的方法形成第一個(gè)高溫供熱端;新增第二吸收器8、 第二吸收-蒸發(fā)器9、第二節(jié)流閥IO、第二溶液泵ll、第三溶液熱交換器12和第四溶液熱 交換器13,原發(fā)生器al增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第四溶液熱交換器13連通新增第二吸收器 8,新增第二吸收器8有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器12連通新增第二吸收-蒸發(fā)器9,新 增第二吸收-蒸發(fā)器9設(shè)溶液管路經(jīng)新增第二溶液泵11、新增第三溶液熱交換器12、新增 第四溶液熱交換器13連通原發(fā)生器al,新增第一吸收-蒸發(fā)器2增設(shè)冷劑蒸汽管路連通第 二吸收-蒸發(fā)器9,由原冷凝器bl增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增第二節(jié)流閥IO連通新增第二吸收-蒸發(fā)器9后再連通新增第二吸收器8,新增第二吸收器8連通被加熱介質(zhì),形成第二個(gè)高 溫供熱端。圖4所示,也是依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí) 單效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端形成的熱泵系統(tǒng),與圖1所示不同在于, 圖4中以新增精餾塔al代替了新增發(fā)生器al,體現(xiàn)了在以氨水溶液作工質(zhì)為代表的第一 類吸收式熱泵機(jī)組上增加相鄰高溫供熱端的方法與圖1所示的一致。圖5、圖6所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單 級(jí)雙效第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液 熱交換器6,原低壓發(fā)生器h2增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收器 1,新增吸收器l有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸 發(fā)器2設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6連 通原低壓發(fā)生器h2,原蒸發(fā)器c2增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,原冷凝器b2 增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1,新增吸收器 l連通被加熱介質(zhì);新增加的吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱 交換器5和第二溶液熱交換器6與原低壓發(fā)生器h2、冷凝器b2、第一節(jié)流閥e2、蒸發(fā)器 c2形成新熱泵流程——原低壓發(fā)生器h2的濃溶液經(jīng)新增第二溶液熱交換器6進(jìn)入新增吸收 器l、吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器2的冷劑蒸汽后放熱于被加熱介質(zhì),新增吸收器l內(nèi)濃度 降低后的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器5進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸收來自原蒸發(fā)器c2的冷劑 蒸汽后放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器2內(nèi)濃度進(jìn)一步降低后的溶液經(jīng)新增 溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6進(jìn)入原低壓發(fā)生器h2,原 低壓發(fā)生器h2內(nèi)稀溶液在外部驅(qū)動(dòng)熱的作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入原冷凝器b2、放熱于被 加熱介質(zhì)后成冷劑液,原冷凝器b2內(nèi)的冷劑液分為兩部分(不包含原熱泵流程的冷劑液)--部分經(jīng)新增節(jié)流閥3節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器l, 一部分經(jīng)原第一節(jié)流閥e2節(jié)流后進(jìn)入原蒸發(fā)器c2、吸收余熱成冷劑蒸汽向新增吸收 -蒸發(fā)器2提供;新熱泵流程與原熱泵流程具有共同的供熱端——冷凝器b2,新增高溫供熱 端與原熱泵的供熱端之間是相鄰的。圖7所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單級(jí)三效 第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液 熱交換器6,原低壓發(fā)生器13增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收器 1,新增吸收器1有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸 發(fā)器2設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6連 通原低壓發(fā)生器13,原蒸發(fā)器c3增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,原冷凝器b3 增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1,新增吸收器 l連通被加熱介質(zhì);新增加的吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱 交換器5和第二溶液熱交換器6與原低壓發(fā)生器13、冷凝器b2、第一節(jié)流閥e3、蒸發(fā)器c3 形成新熱泵流程——原低壓發(fā)生器13的濃溶液經(jīng)新增第二溶液熱交換器6進(jìn)入新增吸收器 1、吸收來自新增吸收-蒸發(fā)器2的冷劑蒸汽后放熱于被加熱介質(zhì),新增吸收器l內(nèi)濃度降 低后的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器5進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸收來自原蒸發(fā)器c3的冷劑蒸 汽后放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器2內(nèi)濃度進(jìn)一步降低后的溶液經(jīng)新增溶 液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6進(jìn)入原低壓發(fā)生器13,原低壓 發(fā)生器13內(nèi)稀溶液在外部驅(qū)動(dòng)熱的作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入原冷凝器b3、放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑液,原冷凝器b3內(nèi)的冷劑液分為兩部分(不包含原熱泵流程的冷劑液)--部分經(jīng)新增節(jié)流閥3節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸熱成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器1, 一部分經(jīng)原第一節(jié)流閥e3節(jié)流后進(jìn)入原蒸發(fā)器c3、吸收余熱成冷劑蒸汽向新增吸收-蒸發(fā) 器2提供;新熱泵流程與原熱泵流程具有共同的供熱端——冷凝器b3,與原熱泵的供熱端 之間是相鄰。圖8所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由吸收-蒸發(fā)器向吸收器提供冷劑蒸汽的單發(fā) 生器型兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器1、 吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液熱交換器6,自原發(fā) 生器a4增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收器1,新增吸收器1有溶 液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸發(fā)器2設(shè)溶液管路經(jīng)新 增溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6連通原發(fā)生器a4,自原吸 收-蒸發(fā)器h4增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,自原冷凝器b4增設(shè)冷劑液管路經(jīng) 新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1,新增吸收器1連通被加熱介質(zhì); 新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液熱交 換器6與原熱泵發(fā)生器a4、冷凝器b4、第二節(jié)流閥j4、吸收-蒸發(fā)器h4形成新熱泵流程, 它與原熱泵流程有共同的供熱端——冷凝器b4,新增高溫供熱端與原熱泵的供熱端之間是 相鄰的。圖9所示,依據(jù)本發(fā)明所提供的方法,在由低壓發(fā)生器向吸收器提供冷劑蒸汽的雙發(fā) 生器型兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液 熱交換器6,自原高壓發(fā)生器a5增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收 器l,新增吸收器l有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸發(fā)器2設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵4、新增第一溶液熱交換器5、新增第二溶液熱交換器6 連通原高壓發(fā)生器a5,自原低壓發(fā)生器A5增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,自 原高壓冷凝器b5增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收 器l,新增吸收器1連通被加熱介質(zhì);新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、 第一溶液熱交換器5和第二溶液熱交換器6與原熱泵高壓發(fā)生器a5、高壓冷凝器b5、第一 節(jié)流閥e5、低壓冷凝器B5、第二節(jié)流閥E5、蒸發(fā)器c5、低壓吸收器D5、第二溶液泵F5、 低壓發(fā)生器A5、高壓吸收器d5、第一溶液泵f5、第一溶液熱交換器g5、第二溶液熱交換 器G5形成新熱泵流程——來自新增吸收-蒸發(fā)器2的稀溶液進(jìn)入原高壓發(fā)生器a5、在外部 驅(qū)動(dòng)熱作用下釋放冷劑蒸汽進(jìn)入原高壓冷凝器b5放熱于被加熱介質(zhì)形成冷劑液,冷劑液一 路經(jīng)新增節(jié)流閥3節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2、吸熱形成冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收器1, 另一路冷劑液經(jīng)原第一節(jié)流閥e5節(jié)流進(jìn)入原低壓冷凝器B5、放熱后再經(jīng)原第二節(jié)流閥E5 節(jié)流進(jìn)入原蒸發(fā)器c5并吸熱成冷劑蒸汽后進(jìn)入原低壓吸收器D5被來自原低壓發(fā)生器A5 的濃溶液吸收,原低壓吸收器D5的稀溶液經(jīng)原第二溶液泵F5打入原低壓發(fā)生器A5、在外部驅(qū)動(dòng)熱的作用下釋放出冷劑蒸汽進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2,進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2的冷 劑蒸汽被來自新增吸收器l的溶液吸收并放熱于流經(jīng)其內(nèi)的冷劑介質(zhì),新增吸收-蒸發(fā)器2 的稀溶液經(jīng)新增溶液泵4打入原高壓發(fā)生器a5;新熱泵流程與原熱泵流程有共同的供熱端 ——高壓冷凝器b5,新增高溫供熱端與原熱泵供熱端相鄰。圖10所示,依據(jù)本發(fā)明提供的方法,在由吸收-蒸發(fā)器與低壓發(fā)生器共同向吸收器提 供冷劑蒸汽的雙發(fā)生器型兩級(jí)第一類吸收式熱泵上增加一個(gè)相鄰高溫供熱端的過程是這樣的新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一溶液熱交換器5和第二溶液 熱交換器6,自原高壓發(fā)生器a6增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器6連通新增吸收 器1,新增吸收器1有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器5連通新增吸收-蒸發(fā)器2,新增吸收-蒸發(fā)器2設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵4、新增第一溶液熱交換5、新增第二溶液熱交換器6 連通原高壓發(fā)生器a6,自原集汽-分汽器k6增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器2,自 原冷凝器b6增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥3依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1 , 新增吸收器1連通被加熱介質(zhì);新增吸收器l、吸收-蒸發(fā)器2、節(jié)流閥3、溶液泵4、第一 溶液熱交換器5和第二溶液熱交換器6與原熱泵高壓發(fā)生器a6、冷凝器b6、第一節(jié)流閥e6、 第二節(jié)流閥j6、吸收-蒸發(fā)器h6、第二溶液泵F6、低壓發(fā)生器A6、高壓吸收器d6、第一溶 液泵f6、第一溶液熱交換器g6、第二溶液熱交換器i6、集汽-分汽器k6形成了新的熱泵流 程——來自新增吸收-蒸發(fā)器2的稀溶液進(jìn)入原高壓發(fā)生器a6、在外部驅(qū)動(dòng)熱作用下釋放冷 劑蒸汽進(jìn)入原冷凝器b6放熱于被加熱介質(zhì)形成冷劑液,其中一部分冷劑液經(jīng)新增節(jié)流閥3 節(jié)流后進(jìn)入新增吸收-蒸發(fā)器2吸熱成冷劑蒸汽向新增吸收器1提供,另一部分冷劑液分別 經(jīng)原第一節(jié)流閥e6、原第二節(jié)流閥j6節(jié)流后進(jìn)入由蒸發(fā)器c6、吸收-蒸發(fā)器h6、第二溶液 泵F6、低壓發(fā)生器A6、溶液熱交換器i6組成的冷劑蒸汽發(fā)生系統(tǒng),冷劑蒸汽發(fā)生系統(tǒng)生 產(chǎn)該部分冷劑蒸汽進(jìn)入集汽-分汽向k6新增吸收-蒸發(fā)器2提供;新熱泵流程與原熱泵流程 具有共同的供熱端——冷凝器b6,新增加的高溫供熱端與冷凝器b6相鄰。本發(fā)明技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的效果——本發(fā)明所提出的在第一類吸收式熱泵上增加高溫供熱端的方法具有如下的效果和優(yōu)勢① 利用本發(fā)明的方法,可形成多個(gè)介于不同級(jí)別之間的新熱泵系統(tǒng),豐富了熱泵級(jí)別 和類型,擴(kuò)展了第一類吸收式熱泵的應(yīng)用范圍。② 利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的熱泵系統(tǒng),能夠更好地實(shí)現(xiàn)熱泵供熱與用戶熱需求的相互匹配,邁到間1《熱豕結(jié)利和煶尚13酡竿的從里日tf、J ??傊?,本發(fā)明結(jié)合已有和在利用本發(fā)明所產(chǎn)生的不同級(jí)別、不同結(jié)構(gòu)的熱泵,能夠?qū)?現(xiàn)機(jī)組種類的多樣性,實(shí)現(xiàn)機(jī)組結(jié)構(gòu)的簡單化,實(shí)現(xiàn)機(jī)組的高性能指數(shù),以及更好地實(shí)現(xiàn) 熱泵供熱與用戶熱需求的相互匹配,具有很好的創(chuàng)造性、新穎性和實(shí)用性。
權(quán)利要求
1、在第一類吸收式熱泵上增加相鄰高溫供熱端的方法,其特征是在利用吸收器與冷凝器完成對(duì)被加熱介質(zhì)進(jìn)行兩個(gè)及以上階段加熱的第一類吸收式熱泵上主要增加吸收器、吸收-蒸發(fā)器、節(jié)流閥或冷劑液泵、溶液泵、溶液熱交換器等,并與原第一類吸收式熱泵中相應(yīng)的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器(吸收-蒸發(fā)器或發(fā)生器)進(jìn)行彼此和相互間的連接,形成與原熱泵供熱端(冷凝器或吸收器)相鄰的新高溫供熱端;新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),原熱泵對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器——或單效熱泵的發(fā)生器、或兩級(jí)以及多級(jí)熱泵的高壓發(fā)生器、或雙效以及多效熱泵的低壓發(fā)生器——增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)設(shè)濃溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原熱泵對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器;原熱泵對(duì)應(yīng)的向原熱泵之吸收器提供冷劑蒸汽的冷劑蒸汽提供器——或單級(jí)熱泵中的蒸發(fā)器、或兩級(jí)熱泵中的吸收-蒸發(fā)器、或兩級(jí)熱泵中的低壓發(fā)生器、或兩級(jí)熱泵的吸收-蒸發(fā)器與發(fā)生器——增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或由原熱泵冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或由原熱泵之蒸發(fā)器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器連通被加熱介質(zhì);具體方法是原熱泵為單級(jí)單效時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),原發(fā)生器(a1)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原發(fā)生器(a1),原蒸發(fā)器(c1)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或由原冷凝器(b1)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或有原蒸發(fā)器(c1)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器(1)連通被加熱介質(zhì);原熱泵為單級(jí)雙效時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),原低壓發(fā)生器(h2)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原低壓發(fā)生器(h2),原蒸發(fā)器(c2)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或由原冷凝器(b2)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或有原蒸發(fā)器(c2)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器(1)連通被加熱介質(zhì);原熱泵為單級(jí)三效(多效)時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),原低壓發(fā)生器(13)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原低壓發(fā)生器(13),原蒸發(fā)器(c3)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或由原冷凝器(b3)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或由原蒸發(fā)器(c3)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器(1)連通被加熱介質(zhì);原熱泵為單發(fā)生器型兩級(jí)、由吸收-蒸發(fā)器負(fù)責(zé)向吸收器提供冷劑蒸汽時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),自原發(fā)生器(a4)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原發(fā)生器(a4),自原吸收-蒸發(fā)器(h4)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或自原冷凝器(b4)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或自原蒸發(fā)器(c4)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器1連通被加熱介質(zhì);原熱泵為雙發(fā)生器兩級(jí)、由低壓發(fā)生器負(fù)責(zé)向吸收器提供冷劑蒸汽時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),自原高壓發(fā)生器(a5)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原高壓發(fā)生器(a5),自原低壓發(fā)生器(A5)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或自原高壓冷凝器(b5)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器2和新增吸收器1、或自原蒸發(fā)器(c5)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器1連通被加熱介質(zhì);原熱泵為雙發(fā)生器兩級(jí)、由吸收-蒸發(fā)器和低壓發(fā)生器共同負(fù)責(zé)向吸收器提供冷劑蒸汽時(shí),新增吸收器(1)、吸收-蒸發(fā)器(2)、節(jié)流閥(3)或冷劑液泵(7)、溶液泵(4)、第一溶液熱交換器(5)和第二溶液熱交換器(6),自原高壓發(fā)生器(a6)增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增第二溶液熱交換器(6)連通新增吸收器(1),新增吸收器(1)有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器(5)連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),新增吸收-蒸發(fā)器(2)設(shè)溶液管路經(jīng)新增溶液泵(4)、新增第一溶液熱交換器(5)、新增第二溶液熱交換器(6)連通原高壓發(fā)生器(a6),自匯集吸收-蒸發(fā)器(h6)和低壓發(fā)生器(A6)所產(chǎn)冷劑蒸汽的設(shè)備——集汽-分汽器(k6)增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器(2),或自原冷凝器(b6)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥(3)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1)、或自原蒸發(fā)器(c6)增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵(7)依次連通新增吸收-蒸發(fā)器(2)和新增吸收器(1),新增吸收器(1)連通被加熱介質(zhì);當(dāng)再新增第二吸收器(8)、第二吸收-蒸發(fā)器(9)、第二節(jié)流閥(10)(或冷劑液泵)、第二溶液泵(11)、第三溶液熱交換器(12)和第四溶液熱交換器(13)時(shí),同樣的方法可在形成第一個(gè)相鄰高溫供熱端的基礎(chǔ)上形成相鄰第二個(gè)高溫供熱端。
全文摘要
本發(fā)明提供在第一類吸收式熱泵上增加相鄰高溫供熱端的方法,屬熱泵技術(shù)領(lǐng)域。增加吸收器、吸收-蒸發(fā)器、節(jié)流閥或冷劑液泵、溶液泵和溶液熱交換器形成相鄰高溫供熱端;熱泵對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器增設(shè)濃溶液管路經(jīng)新增溶液熱交換器連通新增吸收器,新增吸收器有溶液管路經(jīng)溶液熱交換器連通新增吸收-蒸發(fā)器,新增吸收-蒸發(fā)器有溶液管路經(jīng)新增溶液泵、溶液熱交換器連通對(duì)應(yīng)濃溶液發(fā)生器;熱泵對(duì)應(yīng)冷劑蒸汽提供器增設(shè)冷劑蒸汽管路連通新增吸收-蒸發(fā)器,或由原冷凝器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增節(jié)流閥、或由原蒸發(fā)器增設(shè)冷劑液管路經(jīng)新增冷劑液泵依次連通新增吸收-蒸發(fā)器和新增吸收器;新增吸收器連通被加熱介質(zhì),與原熱泵的高溫供熱端相鄰。本發(fā)明可形成結(jié)構(gòu)簡單、供熱溫度高的新機(jī)組,同等條件下性能指數(shù)高。
文檔編號(hào)F25B30/04GK101324384SQ20081013867
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者李華玉 申請(qǐng)人:李華玉