一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其以低溫、低壓余熱蒸汽為熱源，可以大幅度提升吸收式熱泵的輸出溫度，使低溫、低壓余熱蒸汽能夠得到充分有效地利用，防止大量的余熱散失，解決了余熱回收利用問題，節(jié)約了能源。其包括溶液泵、冷媒泵、溶液換熱器、節(jié)流閥、發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器內(nèi)裝有冷媒液體，所述冷媒液體所形成的腔體內(nèi)設置有加熱蒸汽管道，所述吸收器、發(fā)生器內(nèi)均裝有吸收溶液，其特征在于：其還包括膨脹管、汽液換熱器、擴壓管，所述膨脹管開有膨脹管進口、循環(huán)進口、膨脹管出口，所述汽液換熱器內(nèi)設置有換熱管。
【專利說明】一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及余熱利用節(jié)能的【技術領域】，具體為一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵。【背景技術】
[0002]采用吸收式熱泵技術進行余熱利用是行之有效的方法，具有比較好的節(jié)能、環(huán)保效益，它主要有發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器所組成。在有余熱可利用的場合，不論余熱是什么特點，都需要通過蒸發(fā)器加熱熱泵內(nèi)部的冷媒液體使其蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度的高低會影響熱泵的輸出溫度，而蒸發(fā)溫度又與余熱的溫度有直接關系。目前余熱溫度普遍較低，直接用來加熱冷媒液體使其蒸發(fā)，冷媒液體蒸發(fā)溫度及壓力比較低，熱泵的輸出溫度就相對較低，對于冶金、化工、建材、電力等行業(yè)存在的大量低溫余熱，都是以低溫、低壓蒸汽狀態(tài)存在的，采用傳統(tǒng)的吸收式熱泵對這些余熱蒸汽加以利用，提升吸收式熱泵的輸出溫度相當困難、效率低下，使大量低溫、低壓余熱蒸汽得不到有效利用。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

針對現(xiàn)有上述缺陷，本發(fā)明提供了一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其以低溫、低壓余熱蒸汽為熱源，可以大幅度提升吸收式熱泵的輸出溫度，使低溫、低壓余熱蒸汽能夠得到充分有效地利用，防止大量的余熱散失，解決了余熱回收利用問題，節(jié)約了能源。
[0004]一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其技術方案是這樣的:其包括溶液泵、冷媒泵、溶液換熱器、節(jié)流閥、發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器內(nèi)裝有冷媒液體，所述冷媒液體所形成的腔體內(nèi)設置有加熱蒸汽管道，所述吸收器、發(fā)生器內(nèi)均裝有吸收溶液，其特征在于:其還包括膨脹管、汽液換熱器、擴壓管，所述膨脹管開有膨脹管進口、循環(huán)進口、膨脹管出口，所述汽液換熱器內(nèi)設置有換熱管，所述汽液換熱器開有膨脹蒸汽入口、膨脹蒸汽出口、加熱蒸汽進口、凝結(jié)水出口，所述膨脹蒸汽入口、膨脹蒸汽出口分別連通內(nèi)部所述換熱管的兩端，外部的蒸汽源連接所述膨脹管進口，所述膨脹管出口連接所述膨脹蒸汽入口，所述膨脹蒸汽出口連接擴壓管的進口端，所述擴壓管的出口端通過管路連接所述蒸發(fā)器內(nèi)部的加熱蒸汽管道的進口，所述蒸發(fā)器內(nèi)部的加熱蒸汽管道的出口通過管路分別連接所述膨脹管的循環(huán)進口、所述汽液換熱器的加熱蒸汽進口、所述發(fā)生器的加熱蒸汽進口。
[0005]其進一步特征在于:
所述膨脹管具體為中部位置收口、兩端向外側(cè)擴口的管體結(jié)構；
所述蒸發(fā)器的冷媒蒸汽出口通過管道連接所述吸收器的冷媒蒸汽進口，所述蒸發(fā)器的冷媒液體進口通過管道連接所述冷媒泵的出口 ；所述吸收器的濃溶液進口通過管道連接所述溶液換熱器的濃溶液出口，所述吸收器的稀溶液出口通過管道連接所述的溶液換熱器稀溶液進口，所述吸收器的外部介質(zhì)進口、出口分別與對應的外部管道連接；所述溶液換熱器的濃溶液進口通過管道連接溶液泵的出口，所述溶液換熱器稀溶液出口通過管道連接所述節(jié)流閥的入口 ；所述發(fā)生器的稀溶液進口通過管道連接所述節(jié)流閥的出口、所述發(fā)生器的濃溶液出口通過管道連接所述溶液泵的進口，所述發(fā)生器的冷媒蒸汽出口通過管道連接所述冷凝器冷媒蒸汽進口，所述發(fā)生器的凝結(jié)水出口連接外部管道；所述的冷凝器的冷媒液體出口通過管道與所述冷媒泵的進ロ相連，所述的冷凝器的冷卻水進ロ、出口分別連接外部冷卻水管。
[0006]本發(fā)明利用氣體膨脹規(guī)律選擇膨脹管，使余熱蒸汽在膨脹管內(nèi)進行膨脹降溫，然后進入汽液換熱器與從蒸發(fā)器放熱后出來的余熱蒸汽進行間接換熱，前一部分余熱蒸汽吸收熱量，然后在擴壓管內(nèi)進行擴壓升溫，由于這部分余熱蒸汽増加了熱量，其溫度上升幅度大于在膨脹管內(nèi)的下降幅度，最終溫度高于原始溫度，成為高溫蒸汽，后一部分余熱蒸汽溫度高放出熱量，由于其放出大量顯熱和汽化潛熱，這部分余熱蒸汽最終變成凝結(jié)水排放，成為高溫的余熱蒸汽通過管道進入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中加熱冷媒液體，放出熱量后排出?’為了有效利用從蒸發(fā)器排出蒸汽，節(jié)省余熱蒸汽用量，將這部分蒸汽分成三部分:第一部分進入發(fā)生器加熱吸收溶液，放出熱量成為凝結(jié)水后排出；第二部分進入膨脹管與膨脹過程中的余熱蒸汽混合，混合后的蒸汽繼續(xù)膨脹降溫；第三部分進入汽液換熱器與膨脹降溫后的混合蒸汽進行間接熱交換，在蒸發(fā)器內(nèi)，冷媒液體吸取了高溫蒸汽的熱量進行蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度大幅度提高；然后冷媒蒸汽進入吸收器被吸收溶液(比如溴化鋰水溶液)所吸收，吸收溫度也大幅度提高，其吸收過程中所產(chǎn)生的熱量，被走在吸收器管內(nèi)的外部介質(zhì)所接受，外部介質(zhì)的溫度同樣大幅度提高；綜上，其以低溫、低壓余熱蒸汽為熱源，可以大幅度提升吸收式熱泵的輸出溫度，使低溫、低壓余熱蒸汽能夠得到充分有效地利用，防止大量的余熱散失，解決了余熱回收利用問題，節(jié)約了能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意框圖簡圖。
【具體實施方式】
[0008]見圖1，其包括溶液泵4、冷媒泵5、溶液換熱器6、節(jié)流閥7、發(fā)生器8、冷凝器9、吸收器10、蒸發(fā)器11，蒸發(fā)器11內(nèi)裝有冷媒液體，冷媒液體所形成的腔體內(nèi)設置有加熱蒸汽管道，吸收器10、發(fā)生器8內(nèi)均裝有吸收溶液，其還包括膨脹管1、汽液換熱器2、擴壓管3，膨脹管I開有膨脹管進ロ 12、循環(huán)進ロ 13、膨脹管出口 14，汽液換熱器2內(nèi)設置有換熱管(圖中未畫出，屬于現(xiàn)有成熟結(jié)構)，`汽液換熱器2開有膨脹蒸汽入口 15、膨脹蒸汽出口 16、加熱蒸汽進ロ 17、凝結(jié)水出口 18，膨脹蒸汽入口 15、膨脹蒸汽出口 16分別連通內(nèi)部換熱管的兩端，外部的蒸汽源連接膨脹管進ロ 12，膨脹管出口 14連接膨脹蒸汽入口 15，膨脹蒸汽出口 16連接擴壓管3的進ロ端，擴壓管3的出口端通過管路連接蒸發(fā)器11內(nèi)部的加熱蒸汽管道19的進ロ，加熱蒸汽管道19的出ロ通過管路分別連接膨脹管I的循環(huán)進ロ、汽液換熱器2的加熱蒸汽進ロ 17、發(fā)生器8的加熱蒸汽進ロ。其中膨脹管I具體為中部位置收ロ、兩端向外側(cè)擴ロ的管體結(jié)構。
[0009]蒸發(fā)器11的冷媒蒸汽出ロ通過管道連接吸收器10的冷媒蒸汽進ロ，蒸發(fā)器11的冷媒液體進ロ通過管道連接冷媒泵5的出口；吸收器10的濃溶液進ロ通過管道連接溶液換熱器6的濃溶液出ロ，吸收器10的稀溶液出ロ通過管道連接溶液換熱器6稀溶液進ロ，吸收器10的外部介質(zhì)進ロ、出口分別與對應的外部管道連接；溶液換熱器6的濃溶液進ロ通過管道連接溶液泵4的出口，溶液換熱器6稀溶液出ロ通過管道連接節(jié)流閥7的入ロ ；發(fā)生器8的稀溶液進ロ通過管道連接節(jié)流閥7的出口、發(fā)生器8的濃溶液出口通過管道連接溶液泵4的進口，發(fā)生器8的冷媒蒸汽出口通過管道連接冷凝器9冷媒蒸汽進口相連，發(fā)生器8的凝結(jié)水出口連接外部管道；冷凝器9的冷媒液體出口通過管道分別與冷媒泵5的進口相連，冷凝器9的冷卻水進口、出口分別連接外部冷卻水管。
[0010]其工作原理如下:
本發(fā)明帶有蒸汽噴管可提升輸出溫度的吸收式熱泵工作流程如下:
①余熱蒸汽流程:余熱蒸汽通過管道進入膨脹管I進行膨脹降溫，當余熱蒸汽降低到一定的壓力后與從蒸發(fā)器11出來的一部分蒸汽混合，混合后的蒸汽在膨脹管I中繼續(xù)降壓降溫膨脹，最后以較高的流速從膨脹管I流出，然后進入汽液換熱器2。在汽液換熱器2內(nèi)，膨脹蒸汽與直接進入的從蒸發(fā)器11出來的另一部分蒸汽通過換熱管進行間接熱交換，吸收熱量，然后進入擴壓管3進行擴壓升溫。最后蒸汽以較高溫度從擴壓管3排出，成為高溫蒸汽。從蒸發(fā)生11出來的另一部分蒸汽，進入汽液換熱器2后，與換熱管內(nèi)的膨脹蒸汽進行間接熱交換，放出大量顯熱和汽化潛熱，最后成為凝結(jié)水從汽液換熱器2凝結(jié)水出口排出。
[0011]從擴壓管3排出的高溫蒸汽，通過管道進入蒸發(fā)器11。在蒸發(fā)器11內(nèi)，高溫蒸汽通過熱交換管加熱冷媒，加熱后溫度降低從蒸發(fā)器11排出，然后通過管道分別進入膨脹管
1、汽液換熱器2、發(fā)生器8。進入膨脹管1、汽液換熱器2進行上述工作外，進入發(fā)生器8的一部分蒸汽對稀溶液加熱，放熱后成為凝結(jié)水從發(fā)生器8凝結(jié)水出口排出。
[0012]②吸收溶液、冷媒液體流程:在蒸發(fā)器11內(nèi)，冷媒液體吸取了高溫蒸汽的熱量進行蒸發(fā)，然后冷媒蒸汽進入吸收器10被吸收溶液所吸收，其吸收過程中所產(chǎn)生的熱量，被走在吸收器管內(nèi)的外部介質(zhì)所接受，外部介質(zhì)溫度大幅度提升。
[0013]吸收了冷媒蒸汽而被稀釋的吸收溶液，經(jīng)過溶液換熱器6放出熱量降溫后，通過節(jié)流閥7節(jié)流后進入發(fā)生器8。在發(fā)生器8中，稀溶液被管內(nèi)流動的從蒸發(fā)器11放熱后出來的部分余熱蒸汽加熱，冷媒液體蒸發(fā)、吸收溶液濃縮。濃縮后的溶液由溶液泵4送入溶液換熱器，與來自吸收器10的高溫稀溶液進行換熱升溫，然后進入吸收器10再吸收高溫冷媒蒸汽。
[0014]在發(fā)生器8中蒸發(fā)的冷媒蒸汽進入冷凝器9，被走在管內(nèi)的冷卻水冷卻，放出熱量后凝結(jié)為液體，再由冷媒泵5送入蒸發(fā)器11再一次吸收熱量進行蒸發(fā)。
【權利要求】
1.一種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其包括溶液泵、冷媒泵、溶液換熱器、節(jié)流閥、發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器內(nèi)裝有冷媒液體，所述冷媒液體所形成的腔體內(nèi)設置有加熱蒸汽管道，所述吸收器、發(fā)生器內(nèi)均裝有吸收溶液，其特征在干:其還包括膨脹管、汽液換熱器、擴壓管，所述膨脹管開有膨脹管進ロ、循環(huán)進ロ、膨脹管出ロ，所述汽液換熱器內(nèi)設置有換熱管，所述汽液換熱器開有膨脹蒸汽入口、膨脹蒸汽出口、加熱蒸汽進ロ、凝結(jié)水出口，所述膨脹蒸汽入口、膨脹蒸汽出口分別連通內(nèi)部所述換熱管的兩端，外部的蒸汽源連接所述膨脹管進ロ，所述膨脹管出ロ連接所述膨脹蒸汽入ロ，所述膨脹蒸汽出ロ連接擴壓管的進ロ端，所述擴壓管的出口端通過管路連接所述蒸發(fā)器內(nèi)部的加熱蒸汽管道的進ロ，所述蒸發(fā)器內(nèi)部的加熱蒸汽管道的出口通過管路分別連接所述膨脹管的循環(huán)進ロ、所述汽液換熱器的加熱蒸汽進ロ、所述發(fā)生器的加熱蒸汽進ロ。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其特征在于:所述膨脹管具體為中部位置收ロ、兩端向外側(cè)擴ロ的管體結(jié)構。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的ー種帶有蒸汽噴管的吸收式熱泵，其特征在于:所述蒸發(fā)器的冷媒蒸汽出口通過管道連接所述吸收器的冷媒蒸汽進ロ，所述蒸發(fā)器的冷媒液體進ロ通過管道連接所述冷媒泵的出ロ ；所述吸收器的濃溶液進ロ通過管道連接所述溶液換熱器的濃溶液出ロ，所述吸收器的稀溶液出ロ通過管道連接所述的溶液換熱器稀溶液進ロ，所述吸收器的外部介質(zhì)進ロ、出口分別與對應的外部管道連接；所述溶液換熱器的濃溶液進ロ通過管道連接溶液泵的出口，所述溶液換熱器稀溶液出ロ通過管道連接所述節(jié)流閥的入口 ；所述發(fā)生器的稀溶液進ロ通過管道連接所述節(jié)流閥的出口、所述發(fā)生器的濃溶液出ロ通過管道連接所述溶液泵的進ロ，所述發(fā)生器的冷媒蒸汽出口通過管道連接所述冷凝器冷媒蒸汽進ロ，所述發(fā)生器的凝結(jié)水出ロ連接外部管道；所述的冷凝器的冷媒液體出ロ通過管道與所述冷媒泵的進ロ相連，所述的冷凝器的冷卻水進ロ、出口分別連接外部冷卻水管。
【文檔編號】F25B27/02GK103591727SQ201310598073
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】楊建平, 尹華勤 申請人:無錫雪浪環(huán)境科技股份有限公司