專利名稱:異類復合吸收式熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于余熱利用熱泵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
采用吸收式熱泵技術(shù)進行余熱利用具有比較好的節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟效益。吸收式熱泵 技術(shù)有兩種類型的機組——第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵,從供熱和余熱兩方面 參數(shù)看,第一類吸收式熱泵以較高的熱能作驅(qū)動力,可以利用較低的余熱、向用戶提供較 高溫度的熱能,第二類吸收式熱泵以余熱和環(huán)境間溫差為驅(qū)動力,其供熱溫度受到余熱參
數(shù)和環(huán)境參數(shù)的影響較大;從節(jié)能效益看,在能夠滿足熱需求的前提下,第二類吸收式熱 泵節(jié)能率大大超過第一類吸收式熱泵。這樣,在實際應(yīng)用中,當余熱資源的溫度相對較高、 數(shù)量相對較為豐富時,單獨地利用第一類吸收式熱泵或第二類吸收式熱泵將存在不足—— 單獨采用第一類吸收式熱泵時,可以提供較高溫度的供熱但不能利用余熱和環(huán)境間溫差, 節(jié)能效益受到限制;單獨采用第二類吸收式熱泵時,供熱溫度可能無法滿足熱需求;釆用 兩種熱泵組成聯(lián)合供熱系統(tǒng)可以解決上述矛盾,但這會導致節(jié)能供熱系統(tǒng)的復雜化、系統(tǒng) 造價高、經(jīng)濟效益降低甚至于無法滿足經(jīng)濟方面的要求。
為充分利用余熱資源——既要利用余熱自身的溫度與數(shù)量,又要利用余熱與環(huán)境間的 溫差以實現(xiàn)其數(shù)量和品質(zhì)的有效利用,實現(xiàn)技術(shù)方案的簡單化和降低系統(tǒng)造價、以低的代 價實現(xiàn)對余熱資源的深度利用是問題的關(guān)鍵,也是本發(fā)明所要解決的核心技術(shù)所在。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是要提供同時具有第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵功能的一 體式異類復合吸收式熱泵,它主要針對單一類型的吸收式熱泵面對較為豐富的余熱資源不 能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能效益最大化的問題,本著結(jié)構(gòu)簡單、運行方便靈活和降低裝置成本的原則, 主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、吸收-蒸發(fā)器、節(jié)流閥、溶液泵、冷劑液泵和溶 液熱交換器等組成,可實現(xiàn)三種基本功能的復合流程——第二類吸收式熱泵流程或只作為 第一類吸收式熱泵流程的余熱源、或只向被加熱介質(zhì)提供部分熱量或兼而有之,從而實現(xiàn)余 熱的深度利用。
實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案有三個 一是在第二類吸收式熱泵機組的基礎(chǔ)上增加一類發(fā)生 器、 一類冷凝器、 一類節(jié)流閥或再加上一類溶液泵,二是第一類吸收式熱泵與第二類吸收 式熱泵通過共用復合吸收-蒸發(fā)器,三是第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵通過共用蒸 發(fā)器,分別構(gòu)成具有第一類吸收式熱泵、第二類吸收式熱泵兩種吸收式熱泵流程的異類復 合式一體機組。
實現(xiàn)本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是這樣的針對各種第二類吸收式熱泵為基礎(chǔ),主要增 加一類發(fā)生器、 一類冷凝器、 一類節(jié)流閥或再加上一類溶液泵, 一類冷凝器通過冷劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥或與蒸發(fā)器連通、或連通第二類吸收式熱泵流程中的吸收-蒸發(fā)器與吸收 器, 一類發(fā)生器有溶液通道經(jīng)溶液熱交換器與第二類吸收式熱泵的吸收器連通和有溶液通 道或通過一類溶液泵與第二類吸收式熱泵的吸收器連通、或通過第二類吸收式熱泵的溶液 泵連通第二類吸收式熱泵的發(fā)生器, 一類發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與一類冷凝器連通和有 通道連通驅(qū)動熱介質(zhì), 一類發(fā)生器、 一類冷凝器、 一類節(jié)流閥或再加上一類溶液泵與第二 類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)中的相關(guān)部件構(gòu)成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;余熱介質(zhì)分別在第二 類吸收式熱泵流程的發(fā)生器、蒸發(fā)器內(nèi)放熱,冷卻介質(zhì)在第二類吸收式熱泵流程的冷凝器 內(nèi)吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)在一類發(fā)生器內(nèi)放熱,被加熱介質(zhì)分別或依次在原第二類吸收式熱泵 流程的吸收器、第一類吸收式熱泵流程的冷凝器內(nèi)或在原第二類吸收式熱泵流程的吸收器、 第一類吸收式熱泵流程的吸收器與冷凝器得到熱量。
以在單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵基礎(chǔ)上增加一類發(fā)生器、 一類冷凝器、 一類節(jié) 流閥與一類溶液泵所構(gòu)成的、具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸 收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵為例,如圖1所示,本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的① 結(jié)構(gòu)上,二類發(fā)生器、二類冷凝器、二類蒸發(fā)器、二類吸收-蒸發(fā)器、二類吸收器、二類溶 液泵、二類冷劑液泵、二類節(jié)流閥和二類溶液熱交換器組成單發(fā)生器型第二類吸收式熱泵 結(jié)構(gòu)與流程,增加的一類發(fā)生器、 一類冷凝器、 一類節(jié)流閥、 一類溶液泵與一類溶液熱交 換器結(jié)合部分第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程; 一類冷凝器有冷 劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥連通二類蒸發(fā)器, 一類發(fā)生器分別有稀溶液通道經(jīng)一類溶液熱交 換器、 一類溶液泵連通和有濃溶液通道經(jīng)一類溶液熱交換器連通二類吸收器, 一類發(fā)生器 還有通道連通驅(qū)動熱介質(zhì)和有冷劑蒸汽通道連通一類冷凝器,二類吸收器和一類冷凝器分 別有通道連通被加熱介質(zhì)和彼此間經(jīng)被加熱介質(zhì)通道連通,第二類吸收式熱泵部件彼此間 按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有通道連通余熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì);②流 程上,第二類吸收式熱泵流程——二類冷凝器的冷劑液經(jīng)二類冷劑液泵加壓分別經(jīng)二類節(jié) 流閥節(jié)流進入二類蒸發(fā)器和直接進入二類吸收-蒸發(fā)器,進入二類蒸發(fā)器的冷劑介質(zhì)吸收余 熱成蒸汽并進入二類吸收-蒸發(fā)器、被來自二類吸收器的溶液吸收并放熱于進入二類吸收-蒸發(fā)器的另一路冷劑介質(zhì),進入二類吸收-蒸發(fā)器的冷劑介質(zhì)吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收器 提供、被來自二類發(fā)生器的溶液吸收并放熱于被加熱介質(zhì)、稀溶液進入二類吸收-蒸發(fā)器, 進入二類吸收-蒸發(fā)器的稀溶液吸收冷劑蒸汽濃度進一步降低后進入二類發(fā)生器,稀溶液在 二類發(fā)生器內(nèi)受余熱的作用釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器放熱于冷卻介質(zhì)成冷劑液;第 一類吸收式熱泵流程——第一類吸收式熱泵流程的冷劑液自一類冷凝器經(jīng)一類節(jié)流閥節(jié)流 進入二類蒸發(fā)器、吸收余熱成為冷劑蒸汽進入二類吸收-蒸發(fā)器、被來自二類吸收器的溶液 吸收并放熱,該部分冷劑介質(zhì)隨二類吸收-蒸發(fā)器的稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器進入二類發(fā) 生器、再經(jīng)二類溶液泵與二類溶液熱交換器進入二類吸收器、再經(jīng)一類溶液泵與一類溶液 熱交換器進入一類發(fā)生器,在驅(qū)動熱作用下被重新釋放出來進入一類冷凝器并放熱于被加 熱介質(zhì);復合熱泵流程——冷劑介質(zhì)分別自 一類冷凝器經(jīng)一類節(jié)流閥和自二類冷凝器經(jīng)二類冷劑液泵、二類節(jié)流閥進入二類蒸發(fā)器吸收余熱成冷劑蒸汽,冷劑蒸汽進入二類吸收-蒸發(fā)器被來自二類吸收器的溶液吸收并加熱來自二類冷凝器的另一部分冷劑介質(zhì)使之成為 冷劑蒸汽進入二類吸收器、被來自一類發(fā)生器和二類發(fā)生器的溶液吸收并放熱,濃度降低 后的溶液一部分經(jīng)二類溶液熱交換器進入吸收-蒸發(fā)器、吸收來自二類蒸發(fā)器的冷劑蒸汽并 放熱、稀溶液再經(jīng)另一溶液熱交換器后進入二類發(fā)生器、在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽進 入二類冷凝器被冷卻介質(zhì)冷凝成冷劑液,另一部分濃度降低后的溶液經(jīng)一類溶液泵打入一 類發(fā)生器、在驅(qū)動熱作用下釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器并放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑 液,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器和二類蒸發(fā)器放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器吸熱,驅(qū) 動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器和一類冷凝器中吸熱,其特 征在于 一類冷凝器經(jīng)一類節(jié)流閥連通二類蒸發(fā)器, 一類發(fā)生器分別有濃溶液管道連通和 稀溶液管道通過一類溶液泵、 一類溶液熱交換器連通二類吸收器,被加熱介質(zhì)管道依次連 通二類吸收器和一類冷凝器; 一類冷凝器的冷劑介質(zhì)和二類冷凝器的部分冷劑介質(zhì)進入二 類蒸發(fā)器吸收余熱成冷劑蒸汽一同進入二類吸收-蒸發(fā)器從而直接進入兩熱泵流程;二類發(fā) 生器和一類發(fā)生器的濃溶液進入二類吸收器、吸收來自二類吸收-蒸發(fā)器的冷劑蒸汽并放 熱,濃度降低后的溶液一部分進入二類吸收-蒸發(fā)器繼續(xù)進行溶液的第二類吸收式熱泵流 程、另一部分進入一類發(fā)生器繼續(xù)進行溶液的第一類吸收式熱泵流程;被加熱介質(zhì)依次流 經(jīng)二類吸收器和一類冷凝器吸熱。當?shù)谝活愇帐綗岜脼閮杉壔蚨嗉墪r,需在一類冷凝器 與二類吸收器之間增加一節(jié)流閥并有冷劑介質(zhì)管道依次連通二類吸收器和兩級或多級的一 類吸收器,此時二類吸收器成復合二類吸收-蒸發(fā)器——既作為第二類吸收式熱泵流程的吸 收器,又作為第一類吸收式熱泵流程的吸收-蒸發(fā)器。
需要指出的是,本發(fā)明中二類吸收-蒸發(fā)器既要承擔其在第二類吸收式熱泵中的作用, 同時也直接先將第一類吸收式熱泵流程所用余熱提升一個臺階。因此,本發(fā)明中的第一類 吸收式熱泵流程已不是單一的第一類吸收式熱泵所具有的單級特點,而是具有驅(qū)動熱介質(zhì) 直接作用和冷卻介質(zhì)部分間接作用的更為廣泛意義上的"兩級"特點。不過,考慮到傳統(tǒng) 習慣,在這里一類發(fā)生器的數(shù)量為1,故仍稱單級第一類吸收式熱泵流程。
實現(xiàn)本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是這樣的第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵通過 共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器構(gòu)成具有第一類吸收式熱泵、第二類吸收式熱泵 流程的異類復合式一體機組,共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器與相應(yīng)第一類吸收 式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器 與相應(yīng)第二類吸收式熱泵部件組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類冷凝器通過冷劑介 質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥連通共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器后再連通一類吸收器, 余熱介質(zhì)分別在第二類吸收式熱泵流程的發(fā)生器、蒸發(fā)器內(nèi)放熱,冷卻介質(zhì)在第二類吸收 式熱泵流程的冷凝器內(nèi)吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)在一類發(fā)生器內(nèi)放熱,有共用吸收-蒸發(fā)器時一類 吸收器和一類冷凝器分別有通道連通被加熱介質(zhì),有共用復合吸收-蒸發(fā)器時共用復合吸收 -蒸發(fā)器、 一類吸收器和一類冷凝器分別有通道連通被加熱介質(zhì)。以單級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵通過共用吸收-蒸發(fā)器所組成的、具 有單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵為例,
如圖13所示,本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的①結(jié)構(gòu)上, 一類發(fā)生器、一類冷凝器、 一類節(jié) 流閥、共用吸收-蒸發(fā)器、 一類吸收器、 一類溶液泵和一類溶液熱交換器組成第一類吸收式 熱泵結(jié)構(gòu)與流程,二類發(fā)生器、二類冷凝器、二類蒸發(fā)器、共用吸收-蒸發(fā)器、二類溶液泵、 二類冷劑液泵和二類溶液熱交換器組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;第二類吸收式熱泵 部件彼此間按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有通道連通余熱介質(zhì)和冷卻 介質(zhì),第一類吸收式熱泵部件彼此間按照第一類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有 通道連通驅(qū)動熱介質(zhì)和被加熱介質(zhì),其中一類冷凝器通過冷劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥連通 共用吸收-蒸發(fā)器后再連通一類吸收器;②流程上,二類冷凝器的冷劑液經(jīng)二類冷劑液泵打 入二類蒸發(fā)器、吸收余熱后成冷劑蒸汽進入共用吸收-蒸發(fā)器被來自二類發(fā)生器的溶液吸收 并放熱、稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器進入二類發(fā)生器在余熱作用下重新釋放出冷劑蒸汽進 入二類冷凝器、冷劑蒸汽在二類冷凝器內(nèi)放熱后成冷劑液, 一類冷凝器的冷劑液經(jīng)一類節(jié) 流閥節(jié)流進入共用吸收-蒸發(fā)器吸熱成冷劑蒸汽進入一類吸收器被來自一類發(fā)生器的溶液 吸收并放熱、稀溶液經(jīng)一類溶液泵和一類溶液熱交換器進入一類發(fā)生器在驅(qū)動熱的作用下 重新釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器、冷劑蒸汽在一類冷凝器內(nèi)放熱后成冷劑液,余熱介 質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器和二類蒸發(fā)器放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流 經(jīng)一類發(fā)生器放熱,被加熱介質(zhì)依次流經(jīng)一類吸收器和一類冷凝器吸熱,其特征在于一 類冷凝器經(jīng)一類節(jié)流閥連通共用吸收-蒸發(fā)器,共用吸收-蒸發(fā)器再有冷劑蒸汽通道連通一 類吸收器;二類冷凝器的冷劑介質(zhì)經(jīng)二類冷劑液泵打入二類蒸發(fā)器吸收余熱成冷劑蒸汽后 進入共用吸收-蒸發(fā)器、被來自二類發(fā)生器的濃溶液吸收并放熱, 一類冷凝器的冷劑介質(zhì)經(jīng) 一類節(jié)流閥節(jié)流進入共用吸收-蒸發(fā)器吸熱成冷劑蒸汽進入一類吸收器、被來自一類發(fā)生器 的濃溶液吸收并放熱;被加熱介質(zhì)依次流經(jīng)一類吸收器和一類冷凝器吸熱。
本技術(shù)方案也可看作是在第二類吸收式熱泵基礎(chǔ)上增加一類發(fā)生器、 一類冷凝器、一 類節(jié)流闊、 一類吸收器和一類溶液泵、并以第二類吸收式熱泵中的吸收器作為第一類吸收 式熱泵流程的蒸發(fā)器來實現(xiàn)第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵兩種流程的結(jié)果。
實現(xiàn)本發(fā)明的第三種技術(shù)方案是這樣的第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵通過 共用蒸發(fā)器構(gòu)成具有第一類吸收式熱泵、第二類吸收式熱泵流程的異類復合式一體機組, 共用蒸發(fā)器與相應(yīng)第一類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,共用蒸發(fā)器 與相應(yīng)第二類吸收式熱泵部件組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,共用蒸發(fā)器分別有冷劑 蒸汽直接通道連通一類吸收器和有冷劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥與一類冷凝器連通,共用蒸 發(fā)器還有冷劑蒸汽通道連通單級時二類吸收器或兩級或多級時二類吸收-蒸發(fā)器、還有冷劑 介質(zhì)通道單級時經(jīng)二類冷劑液泵連通二類冷凝器或兩級與多級時經(jīng)二類節(jié)流閥、二類冷劑 液泵連通二類冷凝器,余熱介質(zhì)分別在二類發(fā)生器、共用蒸發(fā)器內(nèi)放熱,冷卻介質(zhì)在二類 冷凝器內(nèi)吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)在一類發(fā)生器內(nèi)放熱,被加熱介質(zhì)分別在一類吸收器、二類吸
7收器和一類冷凝器內(nèi)吸熱。
以單級第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵通過共用蒸發(fā)器所組成
的、具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合 吸收式熱泵為例,如圖15所示,本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的①結(jié)構(gòu)上, 一類發(fā)生器、一 類冷凝器、 一類節(jié)流閥、共用蒸發(fā)器、 一類吸收器、 一類溶液泵和一類溶液熱交換器組成 第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,二類發(fā)生器、二類冷凝器、共用蒸發(fā)器、二類吸收-蒸發(fā)器、 二類吸收器、二類溶液泵、二類冷劑液泵和二類溶液熱交換器組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu) 與流程;第二類吸收式熱泵部件彼此間按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并 有通道連通余熱介質(zhì)、冷卻介質(zhì)和被加熱介質(zhì),第一類吸收式熱泵部件彼此間按照第一類 吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有通道連通驅(qū)動熱介質(zhì)和被加熱介質(zhì),二類吸收器、 一類吸收器和一類冷凝器之間還經(jīng)被加熱介質(zhì)管道連通;②流程上,來自一類冷凝器的冷 劑液經(jīng)一類節(jié)流閥節(jié)流后進入共用蒸發(fā)器、吸收余熱成冷劑蒸汽進入一類吸收器被來自一 類發(fā)生器的溶液吸收并放熱,稀溶液經(jīng)一類溶液泵打入一類發(fā)生器、在驅(qū)動熱作用下重新 釋放成冷劑蒸汽進入一類冷凝器被冷凝成冷劑液、濃溶液經(jīng)一類溶液熱交換器進入一類吸 收器;二類冷凝器的冷劑液經(jīng)二類冷劑液泵加壓后分別經(jīng)二類節(jié)流閥節(jié)流進入共用蒸發(fā)器 和直接進入二類吸收-蒸發(fā)器,進入共用蒸發(fā)器的冷劑介質(zhì)吸收余熱成冷劑蒸汽并進入二類 吸收-蒸發(fā)器、被來自二類吸收器的溶液吸收并放熱于進入二類吸收-蒸發(fā)器的另一路冷劑 介質(zhì),經(jīng)二類冷劑液泵直接打入二類吸收-蒸發(fā)器的冷劑介質(zhì)吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收器 提供、被來自二類發(fā)生器的溶液吸收并放熱于被加熱介質(zhì)、稀溶液進入二類吸收-蒸發(fā)器, 進入二類吸收-蒸發(fā)器的稀溶液吸收冷劑蒸汽后濃度進一步降低并經(jīng)二類溶液熱交換器進 入二類發(fā)生器,稀溶液在二類發(fā)生器內(nèi)受余熱作用釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器被冷凝 成冷劑液,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器和共用蒸發(fā)器放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器吸 熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器放熱,被加熱介質(zhì)依次流經(jīng)二類吸收器、 一類吸收器和一 類冷凝器吸熱,其特征在于 一類冷凝器經(jīng)一類節(jié)流閥連通共用蒸發(fā)器,共用蒸發(fā)器有冷 劑蒸汽通道分別連通一類吸收器和二類吸收-蒸發(fā)器; 一類冷凝器的冷劑介質(zhì)和二類冷凝器 的部分冷劑介質(zhì)進入共用蒸發(fā)器吸收余熱成冷劑蒸汽分別向一類吸收器和二類吸收-蒸發(fā) 器提供、二類冷凝器的另一部分冷劑介質(zhì)進入二類吸收-蒸發(fā)器吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收 器提供——冷劑介質(zhì)分別進入第一類吸收式熱泵流程和第二類吸收式熱泵流程,進入兩熱 泵流程的冷劑蒸汽被相應(yīng)溶液吸收并經(jīng)相應(yīng)流程再分別回到一類冷凝器和二類冷凝器,被 加熱介質(zhì)依次在二類吸收器、 一類吸收器和一類冷凝器吸熱。
上述三種基本技術(shù)方案中,當采用精餾塔替代發(fā)生器時,適用于以氨水溶液作工質(zhì)為 代表的機組;第一類吸收式熱泵流程包括不同級數(shù)與不同效數(shù)組成的多種結(jié)構(gòu),二第二類 吸收式熱泵流程也類似有不同級數(shù)的各種結(jié)構(gòu)。
圖1是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(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,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;圖2與圖1所示的不同之處在于——圖2中一類冷凝器通過一類節(jié)流閥依次連通二類吸收-蒸發(fā)器和二類吸收器, 一類發(fā)生器通過一類溶液泵連通二類發(fā)生器;圖1中一類冷凝器通過一類節(jié)流閥連通蒸發(fā)器, 一類發(fā)生器通過一類溶液泵連通二類吸收器。
圖3是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖1所示的不同之處在于,圖3中一類發(fā)生器通過二類溶液泵連通二類發(fā)生器,圖1中一類發(fā)生器通過一類溶液泵連通二類吸收器。
圖4是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與雙發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖5是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型三級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級雙效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖8是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖6所示的不同之處在于,它除了一類發(fā)生器通過二類溶液泵連通二類吸收器外,還以精餾塔取代了發(fā)生器,圖6所示用于以溴化鋰水溶液為工質(zhì)作代表的機組,圖8所示用于以氨水溶液為工質(zhì)作代表的機組。
圖9是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖IO是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖9所示的相比,圖10中一類發(fā)生器有溶液管道經(jīng)二類溶液泵連通二類發(fā)生器。
圖11是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖12也是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
比較圖11所示機組二者不同之處在于, 一是圖12中一類發(fā)生器經(jīng)二類溶液泵與二類發(fā)生器連通,而圖11中一類發(fā)生器經(jīng)一類溶液泵與二類復合吸收-蒸發(fā)器連通;二是圖12中被加熱介質(zhì)在第一類吸收式熱泵流程中的取熱順序為先冷凝器后吸收器,而圖11中被加熱介質(zhì)在第一類吸收式熱泵流程中的取熱順序為先吸收器后冷凝器。
圖13是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與前述相近機組不同的是,它的第二類吸收式熱泵流程只為第一類吸收式熱泵流程提供余熱。
圖14是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖15是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖16是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖15和圖16的區(qū)別之處在于,被加熱介質(zhì)得到熱量的順序不同——圖15中被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器、 一類吸收器和一類冷凝器內(nèi)被加熱,而圖16中被加熱介質(zhì)依次在一類吸收器、二類吸收器和一類冷凝器內(nèi)被加熱。
圖17是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。
圖18是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的開式異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖1所示的相比,它沒有了二類蒸發(fā)器、二類節(jié)流閥和一類節(jié)流閥。
圖19是依據(jù)本發(fā)明所提供的,可實現(xiàn)具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的開式異類復合吸收式熱泵的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖9所示的相比,它沒有了二類蒸發(fā)器和一類節(jié)流閥。
上述各圖中,圖1~圖12是第一種基本技術(shù)方案的代表,圖13、圖14為第二種基本技術(shù)方案的代表,圖15~圖17是第三種基本技術(shù)方案的代表,圖18、圖19是開式異類復合吸收式熱泵的實例和代表;它們分別主要展現(xiàn)了異類復合吸收式熱泵的多個方面 一是第一類吸收式熱泵流程可以為單效、雙效或多效,二是第二類吸收式熱泵流程可以是單級、兩級或多級,三是第二類吸收式熱泵流程的主要作用可以分為只用于向被加熱介質(zhì)提供熱量、只用于向第一類吸收式熱泵流程提供余熱和二者兼之,四是不同的第一類吸收式熱泵流程與第二類吸收式熱泵流程具體的復合結(jié)構(gòu)等。
圖中,1、 16—二類發(fā)生器/二類精餾塔,2—二類冷凝器,3—二類蒸發(fā)器/共用蒸發(fā)器,4一二類吸收-蒸發(fā)器/二類復合吸收-蒸發(fā)器,5_二類吸收器/二類復合吸收-蒸發(fā)器,6、18—二類溶液泵,7—二類冷劑液泵,8、 21—二類節(jié)流閥,9、 10、 19—二類溶液熱交換器,11、 22—一類發(fā)生器/一類精餾塔,12——類冷凝器,13、 23、 30——類節(jié)流閥,14—一類溶液泵,15、 24、 31—一類溶液熱交換器,17—中間熱交換器,20—二類吸收-蒸發(fā)器,29一兩級一類吸收器,32_共用吸收-蒸發(fā)器/共用復合吸收-蒸發(fā)器,33——類吸收器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實例來詳細描述本發(fā)明。
以具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復
合吸收式熱泵為例,如圖1所示,本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
L結(jié)構(gòu)上,二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類吸收-蒸發(fā)器4、 二類吸收器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8和二類溶液熱交換器9、 IO組成單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,增加的一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、 一類溶液泵14與一類溶液熱交換器15結(jié)合第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程; 一類冷凝器12有冷劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥13連通二類蒸發(fā)器3, 一類發(fā)生器11分別有稀溶液通道經(jīng)一類溶液熱交換器15、 一類溶液泵14和有濃溶液通道經(jīng)一類溶液熱交換器15連通二類吸收器5, 一類發(fā)生器11還有通道連通驅(qū)動熱介質(zhì)和有冷劑蒸汽通道連通一類冷凝器12, 二類吸收器5和一類冷凝器12分別有通道連通被加熱介質(zhì)和彼此間經(jīng)被加熱介質(zhì)通道連通,第二類吸收式熱泵部件彼此間按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有通道連通余熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)。
2.流程上,第二類吸收式熱泵流程——二類冷凝器2的冷劑液經(jīng)二類冷劑液泵7加壓分別經(jīng)二類節(jié)流閥8節(jié)流進入二類蒸發(fā)器3和直接進入二類吸收-蒸發(fā)器4,進入二類蒸發(fā)器3的冷劑介質(zhì)吸收余熱成蒸汽并進入二類吸收-蒸發(fā)器4、被來自二類吸收器5的溶液吸收并放熱于進入二類吸收-蒸發(fā)器4的另一路冷劑介質(zhì),進入二類吸收-蒸發(fā)器4的冷劑介質(zhì)吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收器4提供、被來自二類發(fā)生器l的溶液吸收并放熱于被加熱介質(zhì)、稀溶液進入二類吸收-蒸發(fā)器4,進入二類吸收-蒸發(fā)器4的稀溶液吸收冷劑蒸汽濃度進一步降低后進入二類發(fā)生器l,稀溶液在二類發(fā)生器l內(nèi)受余熱的作用釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2放熱于冷卻介質(zhì)成冷劑液;第一類吸收式熱泵流程——冷劑液自 一類冷凝器12經(jīng)一類節(jié)流閥13節(jié)流進入二類蒸發(fā)器3、吸收余熱后變?yōu)槔鋭┱羝M入二類吸收-蒸發(fā)器4、被來自二類吸收器5的溶液吸收并放熱,稀溶液進入二類發(fā)生器l、通過二類溶液液泵7經(jīng)二類溶液熱交換器10與9進入二類吸收器5、再經(jīng)一類溶液泵14打入一類發(fā)生器11受驅(qū)動熱作用釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器12、冷劑蒸汽放熱于被加熱介質(zhì)后冷凝;復合熱泵流程——冷劑介質(zhì)分別自 一類冷凝器12經(jīng)一類節(jié)流閥13和自二類冷凝器2經(jīng)二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8進入二類蒸發(fā)器3吸收余熱成冷劑蒸汽,冷劑蒸汽進入二類吸收-蒸發(fā)器4被來自二類吸收器5的溶液吸收并加熱來自二類冷凝器2的另一部分冷劑介質(zhì)使之成為蒸汽進入二類吸收器5、被來自一類發(fā)生器11和二類發(fā)生器1的溶液吸收并放熱,濃度降低后的溶液一部分經(jīng)二類溶液熱交換器9進入吸收-蒸發(fā)器4吸收來自二類蒸發(fā)器3的冷劑蒸汽并放熱、稀溶液再經(jīng)另一二類溶液熱交換器10后進入二類發(fā)生器l、在余熱作用下重新釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷卻介質(zhì)冷凝成冷劑液,另一部分濃度降低后的溶液經(jīng)一類溶液泵14打入一類發(fā)生器U、受熱釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器12并放熱于被加熱介質(zhì)后成冷劑液,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加
11熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中吸熱。
圖2所示的也是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵;與圖1所示的區(qū)別之處在于①結(jié)構(gòu)上,圖2所示復合熱泵中的一類冷凝器12有冷劑介質(zhì)管道經(jīng)一類節(jié)流閥13依次連通二類吸收-蒸發(fā)器4與二類吸收器5, 一類發(fā)生器分別有濃溶液管道經(jīng)溶液熱交換器15、 9與10、 二類溶液泵6連通二類發(fā)生器1和有稀溶液管道經(jīng)一類溶液熱交換器15連通二類吸收器5;②流程上, 一是第一類吸收式熱泵流程的冷劑介質(zhì)流向不同圖2中,來自一類冷凝器12并經(jīng)一類節(jié)流閥13節(jié)流后的冷劑介質(zhì)流經(jīng)二類吸收-蒸發(fā)器4、吸熱成冷劑蒸汽進入二類吸收器5被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收并放熱,而圖1中的第一類吸收式熱泵流程的冷劑介質(zhì)進入二類蒸發(fā)器3、進入二類吸收-蒸發(fā)器4被來自二類吸收器5的溶液吸收并放熱;二是溶液流向有區(qū)別圖2中二類吸收-蒸發(fā)器5的稀溶液全部依次流經(jīng)二類吸收-蒸發(fā)器4吸收冷劑蒸汽濃度進一步降低后再進入二類發(fā)生器1,進入二類發(fā)生器1的稀溶液在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽后成濃溶液、再經(jīng)二類溶液泵6打入一類發(fā)生器11,而圖1中二類吸收-蒸發(fā)器5的稀溶液一部分進入二類吸收-蒸發(fā)器4吸收冷劑蒸汽濃度進一步降低后再進入二類發(fā)生器l、在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽后成濃溶液、再經(jīng)二類溶液泵6打入二類吸收-蒸發(fā)器4,另一部分經(jīng)一類溶液泵14打入一類發(fā)生器11;其它環(huán)節(jié)與圖1中一致。
圖2中,來自一類冷凝器12的冷劑介質(zhì)也可直接與來自二類冷凝器2的部分冷劑介質(zhì)匯合流經(jīng)二類吸收-蒸發(fā)器4吸熱成冷劑蒸汽進入二類吸收器5, 二者無本質(zhì)上的區(qū)別。
圖3所示的也是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵;與圖1、圖2所示的相比,其溶液流向與圖2所示相同,其第一類吸收式熱泵流程用冷劑介質(zhì)流向與圖1所示相同。
圖4所示的是具有單級單效第一類吸收式熱泵與雙發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器1與16、 二類冷凝器2、二類蒸發(fā)器3、 二類復合吸收-蒸發(fā)器4、 二類吸收器5、 二類溶液泵6與18、 二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8和二類溶液熱交換器9與10組成雙發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、 一類溶液熱交換器15結(jié)合第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;冷劑介質(zhì)分別自一類冷凝器12經(jīng)一類節(jié)流閥13和自二類冷凝器2經(jīng)二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8 —同進入二類蒸發(fā)器3吸收余熱成冷劑蒸汽,冷劑蒸汽進入二類復合吸收-蒸發(fā)器4被來自二類吸收器5的溶液吸收并加熱來自二類冷凝器2的另一部分冷劑介質(zhì)使之成為蒸汽進入二類吸收器5、被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收并放熱,二類復合吸收-蒸發(fā)器4內(nèi)濃度降低后的溶液經(jīng)二類溶液熱交換器19進入二類發(fā)生器1、在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷卻介質(zhì)冷凝成冷劑液,二類發(fā)生器1的濃溶液經(jīng)二類溶液泵6打入二類發(fā)生器16、在來自中間熱交換器的熱的作用下再進一步釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷凝,濃度進一步增大后的溶液經(jīng)二類溶液泵18打入一類發(fā)生器11受驅(qū)動熱作用釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器12被冷凝, 一類發(fā)生器11的濃溶液經(jīng)一類溶液熱交換器15進入二類吸收器5、吸收來自二類復合吸收-蒸發(fā)器4的冷劑蒸汽并放熱,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中吸熱。
圖5所示的是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型三級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類吸收-蒸發(fā)器20與4、 二類吸收器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8與21和二類溶液熱交換器9、 10與19組成單發(fā)生器型三級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、 一類溶液熱交換器15結(jié)合第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;冷劑介質(zhì)分別自一類冷凝器12經(jīng)一類節(jié)流閥13和自二類冷凝器2經(jīng)二類冷劑液泵7、 二類節(jié)流閥8 —同進入二類蒸發(fā)器3吸收余熱成冷劑蒸汽,冷劑蒸汽進入二類吸收-蒸發(fā)器20、被來自二類吸收-蒸發(fā)器4的溶液吸收并加熱來自二類冷凝器2并經(jīng)二類節(jié)流閥21節(jié)流的另一部分冷劑介質(zhì)使之成為蒸汽進入二類吸收-蒸發(fā)器4、被來自二類吸收器5的溶液吸收并加熱來自二類冷凝器2的再一部分冷劑介質(zhì)使之成為蒸汽進入二類吸收器5、被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收并放熱,二類吸收-蒸發(fā)器20中濃度降低后的溶液經(jīng)二類溶液熱交換器19進入二類發(fā)生器1在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷卻介質(zhì)冷凝,濃溶液經(jīng)二類溶液泵6打入一類發(fā)生器11在驅(qū)動熱作用下釋放冷劑蒸汽進入一類冷凝器12被冷凝,濃度進一步提高后的溶液依次流經(jīng)二類吸收器5、 二類吸收-蒸發(fā)器4和20、逐次吸收冷劑蒸汽后放熱于被加熱介質(zhì)和另兩路冷劑介質(zhì),余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中得熱。
圖6是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類吸收器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9組成單級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、 一類溶液熱交換器15結(jié)合第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;經(jīng)一類節(jié)流闊13、來自一類冷凝器12和經(jīng)二類冷劑液泵7、來自二類冷凝器的冷劑介質(zhì)一同進入二類蒸發(fā)器3吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收器5提供被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收并放熱,稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器9進入二類發(fā)生器1受余熱作用釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷凝,濃溶液經(jīng)二類溶液泵6、 二類溶液熱交換器9與一類溶液熱交換器15進入一類發(fā)生器11受驅(qū)動熱作用釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器12被冷凝,濃度進一步提高后的溶液進入二類吸收器5吸收冷劑蒸汽并放熱,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中吸熱。
13圖7是具有單級雙效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類吸收
器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9組成單級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器11與22、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13與23、 一類溶液熱交換器15與24、 一類溶液泵14結(jié)合二類蒸發(fā)器3、 二類吸收器5組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;經(jīng)一類節(jié)流閥13、來自一類冷凝器12和經(jīng)二類冷劑液泵7、來自二類冷凝器的冷劑介質(zhì)一同進入二類蒸發(fā)器3吸熱成冷劑蒸汽向二類吸收器5提供被來自一類發(fā)生器11、12和二類發(fā)生器1的溶液吸收并放熱,稀溶液一部分經(jīng)一類溶液泵、 一類溶液熱交換器15與24向一類吸收器11與22提供受各自驅(qū)動熱作用釋放出冷劑介質(zhì)并匯集到二類冷凝器12被冷凝、濃溶液均回到二類吸收器5,另一部分稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器9進入二類發(fā)生器1受余熱作用釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷凝、濃溶液經(jīng)二類溶液泵6和二類溶液熱交換器9進入二類吸收器5吸收冷劑蒸汽并放熱,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器11放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中吸熱。
圖8是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類精餾塔l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類吸收器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9組成單級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類精餾塔ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、 一類溶液熱交換器15結(jié)合二類蒸發(fā)器3、 二類吸收器5組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;經(jīng)一類節(jié)流閥13、來自一類冷凝器12和經(jīng)二類冷劑液泵7、來自二類冷凝器的冷劑介質(zhì)一同進入二類蒸發(fā)器3吸熱成冷劑蒸汽進入二類吸收器5被來自一類精餾塔11和二類精餾塔1的溶液吸收并放熱,稀溶液一部分經(jīng)一類溶液泵14、 一類溶液熱交換器15向一類精餾塔11提供受驅(qū)動熱作用下釋放出冷劑介質(zhì)進入二類冷凝器12被冷凝、濃溶液回到二類吸收器5,另一部分稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器9進入二類精餾塔1受余熱作用下釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷凝、濃溶液經(jīng)二類溶液泵6、 二類溶液熱交換器9進入二類吸收器5吸收冷劑蒸汽并放熱,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類精餾塔1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類精餾塔11放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類吸收器5和一類冷凝器12中得熱。
圖9是具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、 二類復合吸收-蒸發(fā)器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9組成單級第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器11、 一類冷凝器12、兩級一類吸收器29、 一類節(jié)流閥13與30和一類溶液熱交換器15并借助于第二類吸收式熱泵部件組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;來自一類冷凝器12的部分冷劑介質(zhì)和二類冷凝器7的冷劑介質(zhì)一同進入二類蒸發(fā)器3吸熱成冷劑蒸汽向二類復合吸收-蒸發(fā)器5提供、冷劑蒸汽在二類復合吸收-蒸發(fā)器5內(nèi)被來自二類發(fā)生器i和兩級一類吸收器29的溶液吸收并放熱,—類復合吸收-蒸發(fā)器5的稀溶液一部分經(jīng)二類溶液熱交換器9進入二類發(fā)生器1受余熱作用釋放冷劑蒸 汽進入二類冷凝器2被冷凝,二類復合吸收-蒸發(fā)器5的另一部分稀溶液經(jīng)一類溶液泵14、 一類溶液熱交換器31與15進入一類發(fā)生器11受驅(qū)動熱作用釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝 器12被冷凝; 一類冷凝器12的另一部分冷劑介質(zhì)經(jīng)一類節(jié)流閥30節(jié)流后流經(jīng)二類復合吸 收-蒸發(fā)器5吸熱成冷劑蒸汽向兩級一類吸收器29提供、被來自一類發(fā)生器11的濃溶液吸 收并放熱,兩級一類吸收器29的稀溶液經(jīng)一類溶液熱交換器31進入二類復合吸收-蒸發(fā)器 5,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱, 驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器11放熱,被加熱介質(zhì)依次在二類復合吸收-蒸發(fā)器5、兩級一 類吸收器29和一類冷凝器12中吸熱。
圖10也是具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異 類復合吸收式熱泵,與圖9所示的不同之處在于,圖10中的溶液通過二類溶液泵6在二類 發(fā)生器l、 一類發(fā)生器ll、兩級一類吸收器29和二類復合吸收-蒸發(fā)器5之間形成一路溶 液循環(huán)。
圖11是具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵 功能的異類復合吸收式熱泵;與圖9進行比較,圖11中第二類吸收式熱泵流程為單級,而 圖11中第二類吸收式熱泵流程為單發(fā)生器型兩級,兩圖中兩熱泵流程的復合沒有本質(zhì)的區(qū) 別。
圖12也是具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱 泵功能的異類復合吸收式熱泵;與圖11進行比較,圖11中兩熱泵流程的溶液循環(huán)分別依 靠各自的溶液泵來進行,而圖12中的溶液循環(huán)僅依靠二類溶液泵來完成;另外,圖12中 被加熱介質(zhì)在第一類吸收式熱泵流程的吸熱順序為先一類冷凝器12、后兩級一類吸收器 29。
圖13是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸 收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的二類發(fā)生器l、 二類冷凝器2、 二類蒸發(fā)器3、共用吸 收-蒸發(fā)器32、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9組成單級第二類吸收 式熱泵結(jié)構(gòu)與流程, 一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類吸收器33、 一類節(jié)流閥13、共 用吸收-蒸發(fā)器32和一類溶液熱交換器15組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;經(jīng)二類冷劑 液泵7、來自二類冷凝器的冷劑介質(zhì)進入二類蒸發(fā)器3吸熱成冷劑蒸汽進入共用吸收-蒸發(fā) 器32、被來自二類發(fā)生器1的濃溶液吸收并放熱于來自一類冷凝器12并經(jīng)一類節(jié)流閥13 節(jié)流的冷劑介質(zhì)、使之成為冷劑蒸汽進入一類吸收器31被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收 并放熱, 一類吸收器33的稀溶液經(jīng)一類溶液泵14、 一類溶液熱交換器15進入一類發(fā)生器 11受驅(qū)動熱的作用釋放出冷劑介質(zhì)進入二類冷凝器12被冷凝、濃溶液回到一類吸收器33, 共用吸收-蒸發(fā)器32的稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器9進入二類發(fā)生器1受余熱作用釋放出 冷劑蒸汽進入二類冷凝器2被冷凝、濃溶液經(jīng)二類溶液泵6、 二類溶液熱交換器9再回至i共用吸收-蒸發(fā)器32吸收冷劑蒸汽并放熱,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和二類蒸發(fā)器 3放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加熱介 質(zhì)依次在一類吸收器33和一類冷凝器12中得到熱量。
圖14是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的 異類復合吸收式熱泵,與圖U所示不同之處在于 一是第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程有區(qū) 別圖13中第二類吸收式熱泵為單級,而圖14中第二類吸收式熱泵為單發(fā)生器型兩級; 二是圖14中的共用吸收-蒸發(fā)器32既作為第一類吸收式熱泵流程的蒸發(fā)器使用,又作為第 二類吸收式熱泵流程的吸收器、并向被加熱介質(zhì)放熱。
圖15是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的
異類復合吸收式熱泵,它是這樣實現(xiàn)本發(fā)明的
1. 結(jié)構(gòu)上, 一類發(fā)生器ll、 一類冷凝器12、 一類節(jié)流閥13、共用蒸發(fā)器3、 一類吸收 器33、 一類溶液泵14和一類溶液熱交換器15組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,二類發(fā) 生器l、 二類冷凝器2、共用蒸發(fā)器3、 二類吸收-蒸發(fā)器4、 二類吸收器5、 二類溶液泵6、 二類冷劑液泵7和二類溶液熱交換器9與10組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;第二類吸 收式熱泵部件彼此間按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接并有通道連通余熱介 質(zhì)、冷卻介質(zhì)和被加熱介質(zhì),第一類吸收式熱泵部件彼此間按照第一類吸收式熱泵流程要 求進行相應(yīng)的連接并有通道連通驅(qū)動熱介質(zhì)和被加熱介質(zhì),二類吸收器5、 一類吸收器33 和一類冷凝器12之間經(jīng)被加熱介質(zhì)管道連通。
2. 流程上,來自一類冷凝器12的冷劑液經(jīng)一類節(jié)流閥13節(jié)流后進入共用蒸發(fā)器3、 吸收余熱成冷劑蒸汽進入一類吸收器33被來自一類發(fā)生器11的溶液吸收并放熱,稀溶液 經(jīng)一類溶液泵14打入一類發(fā)生器11、在驅(qū)動熱作用下釋放成冷劑蒸汽進入一類冷凝器12 被冷凝成冷劑液、濃溶液經(jīng)一類溶液熱交換器15進入一類吸收器33; 二類冷凝器2的冷 劑液經(jīng)二類冷劑液泵7加壓后分別經(jīng)二類節(jié)流閥8節(jié)流進入共用蒸發(fā)器3和直接進入二類 吸收-蒸發(fā)器4,進入共用蒸發(fā)器3的冷劑介質(zhì)吸收余熱成冷劑蒸汽并進入二類吸收-蒸發(fā) 器4、被來自二類吸收器5的溶液吸收并放熱于進入二類吸收-蒸發(fā)器4的另一路冷劑介質(zhì)、 使之成為冷劑蒸汽向二類吸收器5提供、被來自二類發(fā)生器1的溶液吸收并放熱于被加熱 介質(zhì)、稀溶液進入二類吸收-蒸發(fā)器4,進入二類吸收-蒸發(fā)器4的稀溶液吸收冷劑蒸汽后 濃度再降低進入二類發(fā)生器1,進入二類發(fā)生器1內(nèi)的稀溶液在余熱作用下釋放出冷劑蒸 汽進入二類冷凝器2被冷凝成冷劑液,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器1和共用蒸發(fā)器3放 熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器2吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器ll放熱,被加熱介質(zhì)依 次流經(jīng)二類吸收器5、 一類吸收器33和一類冷凝器12吸熱。
圖16是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的 異類復合吸收式熱泵,與圖15所示的不同之處在于在圖16所示機組中,被加熱介質(zhì)依 次流經(jīng)一類吸收器33、 二類吸收器5和一類冷凝器12得到熱量。圖17是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的異類復合吸 收式熱泵。在本實例中,共用蒸發(fā)器3分別有冷劑蒸汽通道連通一類吸收器33和二類吸收 器5。
圖18是具有單級單效第一類吸收式熱泵與單發(fā)生器型兩級第二類吸收式熱泵功能的 開式異類復合吸收式熱泵。比較圖1所示,圖18所示機組省去了二類蒸發(fā)器3、 二類節(jié)流 閥8和一類節(jié)流閥13, 二類吸收-蒸發(fā)器4有通道直接連接余熱蒸汽, 一類冷凝器12有凝 水管道與外部連通,二類冷凝器2經(jīng)二類冷劑液泵7有凝水管道與外部連通;余熱蒸汽直 接進入二類吸收-蒸發(fā)器4被來自二類吸收器5的溶液吸收、完成其工作流程后以凝水狀態(tài) 自一類冷凝器2和二類冷凝器12、冷劑液泵7排出。
圖19是具有單發(fā)生器型兩級第一類吸收式熱泵與單級第二類吸收式熱泵功能的開式 異類復合吸收式熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和流程示意圖;與圖9所示的相比,它沒有了二類蒸發(fā)器 3和一類節(jié)流閥13, 二類復合吸收-蒸發(fā)器5有通道直接連接余熱蒸汽, 一類冷凝器12有 凝水管道與外部連通,二類冷凝器2有凝水管道經(jīng)二類冷劑液泵7與外部連通;余熱蒸汽 直接進入二類復合吸收-蒸發(fā)器5被來自二類發(fā)生器1和兩級一類吸收器29的溶液吸收、 完成其工作流程后以凝水狀態(tài)自一類冷凝器2和二類冷凝器12、冷劑液泵7排出。
上述本發(fā)明各實例主要分別體現(xiàn)了三種不同的基本技術(shù)方案,同時也體現(xiàn)了一些具體 的技術(shù)細節(jié)——各種具體的復合方式,被加熱介質(zhì)取熱的順序,溶液的一路循環(huán)和兩路循 環(huán),不同的熱泵混合供熱系統(tǒng),對應(yīng)的開式熱泵,以精餾塔替代發(fā)生器等,這些具體內(nèi)容 的不同組合可構(gòu)成更多異類復合第二類吸收式熱泵和基于它的其它供熱系統(tǒng)。
本發(fā)明技術(shù)可以實現(xiàn)的效果——本發(fā)明所提出的異類復合吸收式熱泵具有如下的效果
和優(yōu)勢
① 以簡單的流程和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了一體式異類復合吸收式熱泵,具有比相對應(yīng)的熱泵所組 成的聯(lián)合供熱系統(tǒng)的更好的熱力學效果。
② 傳熱環(huán)節(jié)少,余熱溫度提升高,可以利用更低溫度的余熱資源,同時充分利用余熱 與環(huán)境間溫差,機組性能指數(shù)高。
③ 機組適應(yīng)性強,可根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整機組負荷分配,在滿足用戶熱需求的同時實現(xiàn) 節(jié)能效益的最大化。
④ 機組結(jié)構(gòu)簡單,控制系統(tǒng)簡化,系統(tǒng)造價降低,技術(shù)經(jīng)濟性高。
⑤ 具有高的供熱溫度的同時實現(xiàn)較高的節(jié)能效益,具有余熱利用率較高、供熱溫度高、 設(shè)備和系統(tǒng)造價低等多方面的綜合優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1. 異類復合吸收式熱泵,主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、吸收-蒸發(fā)器、節(jié)流閥、溶液泵、冷劑液泵和溶液熱交換器組成,是第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵通過共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器,構(gòu)成同時具有第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵雙重流程的復合式一體機組,省略蒸發(fā)器時為開式異類復合吸收式熱泵;在第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵通過共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器構(gòu)成的復合式一體機組中,相應(yīng)的第一類吸收式熱泵部件與共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器組成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,相應(yīng)的第二類吸收式熱泵部件與共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器組成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,第二類吸收式熱泵流程加熱第一類吸收式熱泵流程的冷劑介質(zhì)成冷劑蒸汽向第一類吸收式熱泵流程提供——一類冷凝器(12)通過冷劑介質(zhì)通道經(jīng)一類節(jié)流閥(13)依次連通共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)與一類吸收器(33),一類吸收器(33)和一類冷凝器(12)分別有通道連通被加熱介質(zhì)或共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)、一類吸收器(33)和一類冷凝器(12)分別有通道連通被加熱介質(zhì),共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)與第一類吸收式熱泵部件彼此間按照第一類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接構(gòu)成第一類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程,共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)與第二類吸收式熱泵部件彼此間按照第二類吸收式熱泵流程要求進行相應(yīng)的連接構(gòu)成第二類吸收式熱泵結(jié)構(gòu)與流程;二類冷凝器(2)的冷劑液經(jīng)二類冷劑液泵(7)打入二類蒸發(fā)器(3)、吸收余熱后成冷劑蒸汽,冷劑蒸汽或進入共用吸收-蒸發(fā)器(32)或進入二類吸收-蒸發(fā)器(4)被溶液吸收并放熱,稀溶液經(jīng)二類溶液熱交換器(9)進入二類發(fā)生器(1)或經(jīng)二類吸收-蒸發(fā)器(4)、二類溶液熱交換器(10)后進入二類發(fā)生器(1)、在余熱作用下釋放出冷劑蒸汽進入二類冷凝器(2)被冷凝成冷劑液,一類冷凝器(12)的冷劑液經(jīng)一類節(jié)流閥(13)節(jié)流進入共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)、吸熱成冷劑蒸汽進入一類吸收器(33)被來自一類發(fā)生器(11)的溶液吸收并放熱,一類吸收器(33)內(nèi)的稀溶液經(jīng)一類溶液泵(14)和一類溶液熱交換器(15)進入一類發(fā)生器(11)在驅(qū)動熱的作用下釋放出冷劑蒸汽進入一類冷凝器(12)被冷凝成冷劑液,余熱介質(zhì)分別流經(jīng)二類發(fā)生器(1)和二類蒸發(fā)器(3)放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器(2)吸熱,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)一類發(fā)生器(11)放熱,被加熱介質(zhì)分別在復合共用吸收-蒸發(fā)器(32)、一類吸收器(33)和一類冷凝器(12)吸熱,得到具有第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵雙重流程的異類復合吸收式熱泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異類復合吸收式熱泵,其特征是所說的開式異類復合吸 收式熱泵,是指共用吸收-蒸發(fā)器或共用復合吸收-蒸發(fā)器(32)有通道直接連通余熱蒸 汽, 一類冷凝器(11)和二類冷凝器(2)分別有冷凝水管道與外部連通。
全文摘要
本發(fā)明提供了異類復合吸收式熱泵,屬于余熱利用熱泵技術(shù)領(lǐng)域。為了降低機組與系統(tǒng)造價,充分利用余熱、充分利用余熱與環(huán)境間溫差并為熱用戶提供高品質(zhì)熱能,通過共用吸收-蒸發(fā)器,構(gòu)成同時具有第一類吸收式熱泵與第二類吸收式熱泵兩種流程的異類復合式一體機組;余熱介質(zhì)流經(jīng)二類蒸發(fā)器、二類發(fā)生器放熱,冷卻介質(zhì)流經(jīng)二類冷凝器吸熱,被加熱介質(zhì)單獨或分別在第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵流程中得熱;復合一體式機組結(jié)構(gòu)與流程簡單,供熱溫度、性能指數(shù)高,兩種熱泵流程的負荷分配比例可根據(jù)參數(shù)變化進行調(diào)節(jié)以得到更大節(jié)能效益。
文檔編號F25B15/00GK101545692SQ20091013299
公開日2009年9月30日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者李華玉 申請人:李華玉