回熱型第四類熱泵循環(huán)的制作方法
【專利摘要】回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二溶液熱交換器、第三溶液熱交換器、第二溶液泵、引射器和若干發(fā)生器所組成,將噴射式熱泵循環(huán)與兩類吸收式熱泵循環(huán)有機結(jié)合,實現(xiàn)了對高品位驅(qū)動蒸汽溫差和壓差的有效利用,獲得了更高的供熱溫度、更高效的熱能利用率,可以實現(xiàn)對高品質(zhì)的驅(qū)動蒸汽的高效利用,具有更小的壓縮比和更高的引射系數(shù),相比于傳統(tǒng)供熱方式,具有極佳的節(jié)能效率。
【專利說明】回熱型第四類熱泵循環(huán)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于低溫余熱利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】 [0002]吸收式熱泵以熱能為動力,采用逆卡諾循環(huán)實現(xiàn)熱量由低溫向高溫傳遞,特別適合有大量廢熱的場合,廢熱的凝聚態(tài)可以是氣態(tài)也可以是液態(tài)。對于以溴化鋰水溶液為工質(zhì)對的吸收式熱泵,由于工質(zhì)本身的物性,為確保熱泵機組安全、穩(wěn)定運行,對溶液的溫度和濃度都有一定的要求,為使吸收式熱泵能夠在合理的溫度、濃度區(qū)間運行并達到最佳的工作效率,人們開發(fā)了多效和多級第一類吸收式熱泵:在相同余熱溫度下,當吸收式熱泵效數(shù)增加后,工作效率會提高,但對驅(qū)動熱的要求會提高,供熱溫度的上限會下降;當級數(shù)增加后,對驅(qū)動熱的要求會降低,供熱溫度上限可提高,但工作效率會下降,經(jīng)濟性變差,因此兩者的優(yōu)勢不能兼顧。
[0003]在某些電廠開展的熱電聯(lián)供項目中,多數(shù)是采用多種熱泵組合的方式來實現(xiàn)對供暖水的加熱,最高級熱泵加熱終了的供暖水溫往往達不到需要的溫度,此時都是采用高品質(zhì)蒸汽直接加熱的方法來完成后續(xù)加熱需要,這一環(huán)節(jié)顯然是不節(jié)能的。
[0004]第二類吸收式熱泵是以余熱資源和冷環(huán)境之間的溫差為驅(qū)動力,實現(xiàn)熱能由低溫向高溫轉(zhuǎn)變的節(jié)能裝置,在富有低溫余熱和較低環(huán)境溫度得場合,具有很好的節(jié)能效果。
[0005]蒸汽噴射式熱泵的工作原理是以蒸汽減壓前后的能量差為動力,高壓蒸汽通過噴嘴時產(chǎn)生高速氣流,在噴嘴出口處產(chǎn)生低壓區(qū),在此區(qū)域?qū)⒌蛪赫羝朐O備,高壓蒸汽在膨脹的同時壓縮低壓蒸汽,用高壓蒸汽的裕壓提高低壓蒸汽的品位,然后通過混合室進行良好混合,混合后的蒸汽再通過擴壓室恢復部分壓力損失,達到要求的蒸汽壓力后供給熱用戶使用。根據(jù)高、低壓蒸汽的參數(shù)可以對設備進行不同的結(jié)構(gòu)設計,得到各種壓力等級的蒸汽,滿足不同熱用戶的要求。通過蒸汽噴射式熱泵吸入的低壓蒸汽既可以是放空的乏汽,也可以是高溫凝結(jié)水產(chǎn)生的閃蒸汽,由于該類型的熱泵只能回收蒸汽,對于低溫的液態(tài)廢熱,如低溫熱水中含有的熱量,則無法直接回收,大大限制了它的應用領(lǐng)域。
[0006]綜合上述三種熱泵的優(yōu)點,把溫差和壓差充分利用起來的第四類熱泵,將最大限度的發(fā)揮高品質(zhì)驅(qū)動蒸汽的價值,具有最高的節(jié)能效益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0008]1.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二發(fā)生器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第一發(fā)生器和引射器所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一發(fā)生器連通,第一發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵、第一溶液熱交換器與第二發(fā)生器連通,第二發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0009]2.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二發(fā)生器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、引射器、第一高壓發(fā)生器、第三溶液熱交換器、第四溶液熱交換器、第一低壓發(fā)生器和第二節(jié)流閥所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一高壓發(fā)生器連通,第一高壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器和第四溶液熱交換器與第一低壓發(fā)生器連通,第一低壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第四溶液熱交換器和第一溶液熱交換器與與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵和第一溶液熱交換器與第二發(fā)生器連通,第二發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵、第三溶液熱交換器和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一高壓發(fā)生器有冷劑蒸汽通道與第一低壓發(fā)生器連通后第一低壓發(fā)生器再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥與第一冷凝器連通,第一低壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一高壓發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0010]3.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第一發(fā)生器、引射器、第三溶液熱交換器、第四溶液熱交換器、第二節(jié)流閥、第二高壓發(fā)生器和第二低壓發(fā)生器所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一發(fā)生器連通,第一發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵、第一溶液熱交換器和第三溶液熱交換器與第二高壓發(fā)生器連通,第二高壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器和第四溶液熱交換器與第二低壓發(fā)生器連通,第二低壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵、第四溶液熱交換器和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二高壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二低壓發(fā)生器連通后第二低壓發(fā)生器再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二低壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二高壓發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0011]4.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于當引射器的壓縮比大于
2.5時,需采用帶錐形混合室的蒸汽引射器。
[0012]5.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于引射器的膨脹比不低于100。
[0013]6.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于第一高壓發(fā)生器和第一低壓發(fā)生器之間、第二高壓發(fā)生器和第二低壓發(fā)生器之間的溶液流程,可以是串聯(lián)、并聯(lián)、倒串聯(lián)。
[0014]7.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于高溫吸收器布置在發(fā)生器或第一高壓發(fā)生器之上。
[0015]8.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于高溫吸收器布置在發(fā)生器或第一高壓發(fā)生器之下時,高溫吸收器出口溶液需泵送。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖1所示為本發(fā)明提供第I種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0017]附圖2所示為本發(fā)明提供第2種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0018]附圖3所示為本發(fā)明提供第3種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0019]圖中,1一高溫吸收器,2—第一冷凝器,3—第一節(jié)流閥,4一第二冷凝器,5—冷劑液泵,6—蒸發(fā)器,7—吸收器,8—第一溶液泵,9一第一溶液熱交換器,10—第二發(fā)生器,11 一第二溶液泵,12—第二溶液熱交換器,13—第一發(fā)生器,14 一引射器,15—第一高壓發(fā)生器,16—第三溶液熱交換器,17—第四溶液熱交換器,18—第一低壓發(fā)生器,19 一第二節(jié)流閥,20—第二高壓發(fā)生器,21—第二低壓發(fā)生器。
【具體實施方式】
[0020]圖1所示第I種回熱型第四類熱泵循環(huán)是這樣實現(xiàn)的:
①結(jié)構(gòu)上,由高溫吸收器1、第一冷凝器2、第一節(jié)流閥3、第二冷凝器4、冷劑液泵5、蒸發(fā)器6、吸收器7、第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9、第二發(fā)生器10、第二溶液泵11、第二溶液熱交換器12、第一發(fā)生器13和引射器14所組成,高溫吸收器I有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器12與第一發(fā)生器13連通,第一發(fā)生器13有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器9與吸收器7連通,吸收器7有溶液管路經(jīng)第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9與第二發(fā)生器10連通,第二發(fā)生器10有溶液管路經(jīng)第二溶液泵11和第二溶液熱交換器12與高溫吸收器I連通,第一發(fā)生器13還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器2連通,第二發(fā)生器10還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器4連通,第一冷凝器2還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥3與第二冷凝器4連通,第二冷凝器4有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵5與蒸發(fā)器6連通,第二冷凝器4還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器6還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器7和引射器14引射入口連通,引射器14出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器I連通,蒸發(fā)器6和第二發(fā)生器10還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器7、第一冷凝器2和高溫吸收器I還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器13還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器4還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器14工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成第I種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0021]②工藝上,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)第一發(fā)生器13、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第一冷凝器2提供冷劑蒸汽,第一發(fā)生器13中的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器9進入吸收器7,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),吸收器7的溶液經(jīng)第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9進入第二發(fā)生器10,余熱介質(zhì)流經(jīng)第二發(fā)生器10、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第二冷凝器4提供冷劑蒸汽,第二發(fā)生器10的溶液經(jīng)第二溶液泵11和和第二溶液熱交換器12進入高溫吸收器1,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),高溫吸收器I的溶液經(jīng)第二溶液熱交換器12進入第一發(fā)生器13,進入第一冷凝器2的冷劑蒸汽放熱于被加熱介質(zhì)得到的冷劑液經(jīng)第一節(jié)流閥3節(jié)流后進入第二冷凝器4,進入第二冷凝器4的冷劑介質(zhì)放熱于冷卻介質(zhì)后得到的冷劑液,一部分經(jīng)冷劑液泵5進入蒸發(fā)器6,另一部分以凝結(jié)水的形式直接排向外部,余熱介質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器6、加熱進入其內(nèi)的冷劑介質(zhì)成冷劑蒸汽分別向吸收器7和引射器14引射入口提供,工作蒸汽進入引射器14引射來自蒸發(fā)器6的冷劑蒸汽成中間壓力和溫度得冷劑蒸汽并向高溫吸收器I提供,形成第I種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0022]圖2所示第2種回熱型第四類熱泵循環(huán)是這樣實現(xiàn)的:
①結(jié)構(gòu)上,由高溫吸收器1、第一冷凝器2、第一節(jié)流閥3、第二冷凝器4、冷劑液泵5、蒸發(fā)器6、吸收器7、第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9、第二發(fā)生器10、第二溶液泵11、第二溶液熱交換器12、引射器14、第一高壓發(fā)生器15、第三溶液熱交換器16、第四溶液熱交換器17、第一低壓發(fā)生器18和第二節(jié)流閥19所組成,高溫吸收器I有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器12與第一高壓發(fā)生器15連通,第一高壓發(fā)生器15有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器16和第四溶液熱交換器17與第一低壓發(fā)生器18連通,第一低壓發(fā)生器18有溶液管路經(jīng)第四溶液熱交換器17和第一溶液熱交換器9與與吸收器7連通,吸收器7有溶液管路經(jīng)第一溶液泵8和第一溶液熱交換器9與第二發(fā)生器10連通,第二發(fā)生器10有溶液管路經(jīng)第二溶液泵11、第三溶液熱交換器16和第二溶液熱交換器12與高溫吸收器I連通,
第一高壓發(fā)生器15有冷劑蒸汽通道與第一低壓發(fā)生器18連通后第一低壓發(fā)生器18再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥19與第一冷凝器2連通,第一低壓發(fā)生器18還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器2連通,第二發(fā)生器10還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器4連通,第一冷凝器2還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥3與第二冷凝器4連通,第二冷凝器4有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵5與蒸發(fā)器6連通,第二冷凝器4還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器6還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器7和引射器14引射入口連通,引射器14出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器I連通,蒸發(fā)器6和第二發(fā)生器10還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器7、第一冷凝器2和高溫吸收器I還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一高壓發(fā)生器15還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器4還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,弓丨射器14工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成第2種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0023]②工藝上,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)第一高壓發(fā)生器15、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第一低壓發(fā)生器18提供冷劑蒸汽,該部分冷劑蒸汽作為第一低壓發(fā)生器18的驅(qū)動熱介質(zhì),力口熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第一冷凝器2提供冷劑蒸汽,流經(jīng)第一低壓發(fā)生器18的冷劑蒸汽冷凝后得到的冷劑液經(jīng)第二節(jié)流閥19進入第一冷凝器2,第一高壓發(fā)生器15中的溶液經(jīng)第三溶液熱交換器16和第四溶液熱交換器17進入第一低壓發(fā)生器18,第一低壓發(fā)生器18出口的溶液經(jīng)第四溶液熱交換器17和第一溶液熱交換器9進入吸收器7,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),吸收器7的溶液經(jīng)第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9進入第二發(fā)生器10,余熱介質(zhì)流經(jīng)第二發(fā)生器10、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第二冷凝器4提供冷劑蒸汽,第二發(fā)生器10的溶液經(jīng)第二溶液泵11、第三溶液熱交換器16和第二溶液熱交換器12進入高溫吸收器1,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),高溫吸收器I的溶液經(jīng)第二溶液熱交換器12進入第一高壓發(fā)生器15,進入第一冷凝器2的冷劑介質(zhì)放熱于被加熱介質(zhì)后得到的冷劑液,經(jīng)第一節(jié)流閥3節(jié)流后進入第二冷凝器4,進入第二冷凝器4的冷劑介質(zhì)放熱于冷卻介質(zhì)后得到的冷劑液,一部分經(jīng)冷劑液泵5進入蒸發(fā)器6,另一部分以凝結(jié)水的形式直接排向外部,余熱介質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器6、加熱進入其內(nèi)的冷劑介質(zhì)成冷劑蒸汽分別向吸收器7和引射器14引射入口提供,工作蒸汽進入引射器14引射來自蒸發(fā)器6的冷劑蒸汽成中間壓力和溫度得冷劑蒸汽并向高溫吸收器I提供,形成第2種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0024]圖3所示第3種回熱型第四類熱泵循環(huán)是這樣實現(xiàn)的:
①結(jié)構(gòu)上,由高溫吸收器1、第一冷凝器2、第一節(jié)流閥3、第二冷凝器4、冷劑液泵5、蒸發(fā)器6、吸收器7、第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9、第二溶液泵11、第二溶液熱交換器
12、第一發(fā)生器13、引射器14、第三溶液熱交換器16、第四溶液熱交換器17、第二節(jié)流閥19、第二高壓發(fā)生器20和第二低壓發(fā)生器21所組成,
高溫吸收器I有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器12與第一發(fā)生器13連通,第一發(fā)生器13有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器9與吸收器7連通,吸收器7有溶液管路經(jīng)第一溶液泵
8、第一溶液熱交換器9和第三溶液熱交換器16與第二高壓發(fā)生器20連通,第二高壓發(fā)生器20有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器16和第四溶液熱交換器17與第二低壓發(fā)生器21連通,第二低壓發(fā)生器21有溶液管路經(jīng)第二溶液泵11、第四溶液熱交換器17和第二溶液熱交換器12與高溫吸收器I連通,第一發(fā)生器13還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器2連通,第二高壓發(fā)生器20還有冷劑蒸汽通道與第二低壓發(fā)生器21連通后第二低壓發(fā)生器21再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥19與第二冷凝器4連通,第二低壓發(fā)生器21還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器4連通,第一冷凝器2還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥3與第二冷凝器4連通,第二冷凝器4有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵5與蒸發(fā)器6連通,第二冷凝器4還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器6還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器7和引射器14引射入口連通,引射器14出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器I連通,蒸發(fā)器6和第二高壓發(fā)生器20還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器7、第一冷凝器2和高溫吸收器I還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器13還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器4還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器14工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成第3種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0025]②工藝上,驅(qū)動熱介質(zhì)流經(jīng)第一發(fā)生器13、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第一冷凝器2提供冷劑蒸汽,第一發(fā)生器13中的溶液經(jīng)第一溶液熱交換器9進入吸收器7,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),吸收器7的溶液經(jīng)第一溶液泵8、第一溶液熱交換器9和第三溶液熱交換器16進入第二高壓發(fā)生器20余熱介質(zhì)流經(jīng)第二高壓發(fā)生器20、加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第二低壓發(fā)生器21提供冷劑蒸汽,該部分冷劑蒸汽作為第二低壓發(fā)生器21的驅(qū)動熱介質(zhì),加熱進入其內(nèi)的溶液釋放并向第二冷凝器4提供冷劑蒸汽,流經(jīng)第二低壓發(fā)生器21的冷劑蒸汽冷凝后得到的冷劑液經(jīng)第二節(jié)流閥19進入第二冷凝器4,第二高壓發(fā)生器20中的溶液經(jīng)第三溶液熱交換器16和第四溶液熱交換器17進入第二低壓發(fā)生器21,第二低壓發(fā)生器21出口的溶液經(jīng)第二溶液泵11和第四溶液熱交換器17和第二溶液熱交換器12進入高溫吸收器1,吸收冷劑蒸汽并放熱于被加熱介質(zhì),高溫吸收器I的溶液經(jīng)第二溶液熱交換器12進入第一發(fā)生器13,
進入第一冷凝器2的冷劑蒸汽放熱于被加熱介質(zhì)得到的冷劑液經(jīng)第一節(jié)流閥3節(jié)流后進入第二冷凝器4,進入第二冷凝器4的冷劑介質(zhì)放熱于冷卻介質(zhì)后得到的冷劑液,一部分經(jīng)冷劑液泵5進入蒸發(fā)器6,另一部分以凝結(jié)水的形式直接排向外部,余熱介質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器
6、加熱進入其內(nèi)的冷劑介質(zhì)成冷劑蒸汽分別向吸收器7和引射器14引射入口提供,工作蒸汽進入引射器14引射來自蒸發(fā)器6的冷劑蒸汽成中間壓力和溫度得冷劑蒸汽并向高溫吸收器I提供,形成第3種回熱型第四類熱泵循環(huán)。
[0026]本發(fā)明技術(shù)可以實現(xiàn)的效果——本發(fā)明所提出的回熱型第四類熱泵循環(huán)具有如下的效果和優(yōu)勢:
①實現(xiàn)對驅(qū)動熱介質(zhì)和被加熱介質(zhì)之間溫差的有效利用、實現(xiàn)對余熱介質(zhì)和冷環(huán)境之間溫差的有效利用、實現(xiàn)對高品質(zhì)驅(qū)動蒸汽與低壓蒸汽之間壓差的有效利用,達到前所未有的節(jié)能效果;
②高溫吸收器出口的溶液,其濃度經(jīng)至少兩次的發(fā)生過程得到提升,其優(yōu)點在于,當驅(qū)動熱源為潛熱時,可以利用不同品位的蒸汽,當驅(qū)動熱源為顯熱時,可以實現(xiàn)對驅(qū)動熱源的深度利用;
③具有更高的供熱溫度。由于引射器出口冷劑蒸汽其品位明顯高于蒸發(fā)器出口冷劑蒸汽,因此高溫吸收器的供熱溫度是明顯高于冷凝器或吸收器;
④具有更高效的熱能利用率。在超過吸收式熱泵供熱溫度得供熱的最高端,采用的是噴射式熱泵,相比于直接用蒸汽來加熱的方法,具有更高的節(jié)能率;
⑤相比于將引射器出口蒸汽直接用來供熱,本發(fā)明所提供的方案,引射器的壓縮比更小,引射系數(shù)更高,節(jié)能效果更好。
【權(quán)利要求】
1.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二發(fā)生器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第一發(fā)生器和引射器所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一發(fā)生器連通,第一發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵、第一溶液熱交換器與第二發(fā)生器連通,第二發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
2.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二發(fā)生器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、引射器、第一高壓發(fā)生器、第三溶液熱交換器、第四溶液熱交換器、第一低壓發(fā)生器和第二節(jié)流閥所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一高壓發(fā)生器連通,第一高壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器和第四溶液熱交換器與第一低壓發(fā)生器連通,第一低壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第四溶液熱交換器和第一溶液熱交換器與與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵和第一溶液熱交換器與第二發(fā)生器連通,第二發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵、第三溶液熱交換器和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一高壓發(fā)生器有冷劑蒸汽通道與第一低壓發(fā)生器連通后第一低壓發(fā)生器再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥與第一冷凝器連通,第一低壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二 冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一高壓發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
3.回熱型第四類熱泵循環(huán),由高溫吸收器、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第二冷凝器、冷劑液泵、蒸發(fā)器、吸收器、第一溶液泵、第一溶液熱交換器、第二溶液泵、第二溶液熱交換器、第一發(fā)生器、引射器、第三溶液熱交換器、第四溶液熱交換器、第二節(jié)流閥、第二高壓發(fā)生器和第二低壓發(fā)生器所組成,高溫吸收器有溶液管路經(jīng)第二溶液熱交換器與第一發(fā)生器連通,第一發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第一溶液熱交換器與吸收器連通,吸收器有溶液管路經(jīng)第一溶液泵、第一溶液熱交換器和第三溶液熱交換器與第二高壓發(fā)生器連通,第二高壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第三溶液熱交換器和第四溶液熱交換器與第二低壓發(fā)生器連通,第二低壓發(fā)生器有溶液管路經(jīng)第二溶液泵、第四溶液熱交換器和第二溶液熱交換器與高溫吸收器連通,第一發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第一冷凝器連通,第二高壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二低壓發(fā)生器連通后第二低壓發(fā)生器再有冷劑液管路經(jīng)第二節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二低壓發(fā)生器還有冷劑蒸汽通道與第二冷凝器連通,第一冷凝器還有冷劑液管路經(jīng)第一節(jié)流閥與第二冷凝器連通,第二冷凝器有冷劑液管路經(jīng)冷劑液泵與蒸發(fā)器連通,第二冷凝器還有凝結(jié)水管路與外部直接連通,蒸發(fā)器還有冷劑蒸汽通道分別與吸收器和引射器引射入口連通,引射器出口還有冷劑蒸汽通道與高溫吸收器連通,蒸發(fā)器和第二高壓發(fā)生器還分別有余熱介質(zhì)管路與外部連通,吸收器、第一冷凝器和高溫吸收器還分別有被加熱介質(zhì)管路與外部連通,第一發(fā)生器還有驅(qū)動熱介質(zhì)管路與外部連通,第二冷凝器還有冷卻介質(zhì)管路與外部連通,引射器工作蒸汽入口還有驅(qū)動蒸汽管路與外部連通,形成回熱型第四類熱泵循環(huán)。
4.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于當引射器的壓縮比大于2.5時,需采用帶錐形混合室的蒸汽引射器。
5.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于引射器的膨脹比不低于100。
6.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于第一高壓發(fā)生器和第一低壓發(fā)生器之間、第二高壓發(fā)生器和第二低壓發(fā)生器之間的溶液流程,可以是串聯(lián)、并聯(lián)、倒串聯(lián)。
7.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于高溫吸收器布置在發(fā)生器或第一高壓發(fā)生器之上。
8.本發(fā)明所提供的回熱型第四類熱泵循環(huán),其特征在于高溫吸收器布置在發(fā)生器或第一高壓發(fā)生器之下時,高溫吸 收器出口溶液需泵送。
【文檔編號】F25B27/02GK103542604SQ201310514695
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】劉輝 申請人:劉輝