本發(fā)明涉及第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，具體涉及一種帶制冷功能的第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。

背景技術(shù)：

蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組如圖1所示，由蒸汽發(fā)生器1、冷凝器2、蒸發(fā)器4、吸收器5、溶液熱交換器3、溶液泵6、冷劑泵7、控制系統(tǒng)（圖中未示出）及連接各部件的管路、閥所構(gòu)成。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，冷劑水被冷劑泵7加壓至蒸發(fā)器4頂部噴下，吸取流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管中的低溫余熱水熱量，汽化后進(jìn)入吸收器5，被其中的溴化鋰濃溶液吸收，釋放熱量加熱流經(jīng)吸收器5內(nèi)的中溫?zé)崴晃掌?中溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽后濃度變稀，被溶液泵6抽出，經(jīng)熱交換器3送入發(fā)生器1中被高溫驅(qū)動(dòng)工作蒸汽加熱濃縮，濃縮后的濃溶液經(jīng)熱交換器3重新回到吸收器5中吸收冷劑蒸汽；而濃縮分離出來的高溫冷劑蒸汽則進(jìn)入冷凝器2中，再次加熱中溫?zé)崴⒗淠衫鋭┧蠡氐秸舭l(fā)器4中。上述過程不斷循環(huán)進(jìn)行，即可不斷地回收余熱水熱量制取出所需的中溫?zé)崴?。該中溫?zé)崴挥糜谖覈静膳蚬に嚿a(chǎn)集中供熱等。由于第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組提取低溫余熱水的熱量，制取出比低溫?zé)嵩锤?0℃以上的中溫?zé)嵩?，可?jié)省大量40%以上的中壓蒸汽消耗，實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，近年來得到了大量的應(yīng)用。但是，在冬季既需要供熱、夏季又需要制冷的場合，目前的第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組只能滿足冬季供熱，無法實(shí)現(xiàn)夏季制冷的需求，在應(yīng)用熱泵機(jī)組供熱的用戶若需要制冷，只能單獨(dú)設(shè)置制冷機(jī)組，這就需要增加設(shè)備投資。如何在不增加設(shè)備投入的情況下，解決第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組在冬季既能供熱、夏季又能制冷的問題，成為目前研究的重要課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種冬季既能供熱、夏季又能制冷的一種帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，包括蒸汽發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器、溶液泵和冷劑泵，以及相關(guān)連接管路和閥。

在余熱水進(jìn)、出口管路上并列增設(shè)冷水進(jìn)、出口管路及相應(yīng)的余熱水進(jìn)口閥（9）、余熱水出口閥（10）、冷水進(jìn)口閥（14）、冷水出口閥（15）；供熱狀態(tài)下余熱水進(jìn)口閥和余熱水出口閥打開，冷水進(jìn)口閥和冷水出口閥關(guān)閉，流經(jīng)蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)的是余熱水；制冷狀態(tài)下余熱水進(jìn)口閥和余熱水出口閥關(guān)閉，冷水進(jìn)口閥和冷水出口閥打開，流經(jīng)蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)的是冷水。

在熱水進(jìn)、出口管路上并列增設(shè)冷卻水進(jìn)、出口管路及相應(yīng)的熱水進(jìn)口閥（8）、熱水出口閥（12）、冷卻水進(jìn)口閥（13）、冷卻水出口閥（18），并且在出吸收器進(jìn)冷凝器管路與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路（16），冷卻水旁通管路上設(shè)置一冷卻水旁通閥（17）；供熱狀態(tài)下冷卻水進(jìn)口閥、冷卻水出口閥和冷卻水旁通閥關(guān)閉，熱水進(jìn)口閥和熱水出口閥打開，流經(jīng)吸收器和冷凝器傳熱管內(nèi)的是熱水；制冷狀態(tài)下冷卻水進(jìn)口閥、冷卻水出口閥和冷卻水旁通閥打開，熱水進(jìn)口閥和熱水出口閥關(guān)閉，流經(jīng)吸收器和冷凝器傳熱管內(nèi)的是冷卻水，并且自吸收器出來的冷卻水被分為兩路，一路進(jìn)入冷凝器，另一路進(jìn)入冷卻水旁通管路，出來匯合后流出機(jī)組。

另一種方案，在上述方案基礎(chǔ)上，在冷卻水旁通管上設(shè)置冷卻水旁通閥的同時(shí)，在進(jìn)冷凝器支管上再增設(shè)一進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥；或者在冷卻水旁通管路分支處設(shè)置三通閥。均可實(shí)現(xiàn)對流入冷凝器和流經(jīng)冷卻水旁通管內(nèi)冷卻水流量的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)供熱、供冷，無需其他輔助的設(shè)備。具體操作原理如下

冬季供熱時(shí)，外部系統(tǒng)閥門進(jìn)行切換，將冷水系統(tǒng)切換為余熱水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)切換為熱水系統(tǒng)，新增設(shè)的冷卻水旁通閥處于關(guān)閉狀態(tài)，機(jī)組仍按以往的供熱流程運(yùn)行，回收余熱水熱量制取出所需的中溫?zé)崴?/p>

夏季制冷時(shí)，外部系統(tǒng)閥門進(jìn)行切換，將余熱水系統(tǒng)切換為冷水系統(tǒng)，熱水系統(tǒng)切換為冷卻水系統(tǒng)，工作蒸汽仍進(jìn)入發(fā)生器，冷水進(jìn)入蒸發(fā)器，冷卻水先進(jìn)入吸收器，自吸收器出來后被分為兩路，一路進(jìn)入冷凝器，另一路進(jìn)入新增設(shè)的冷卻水旁通管路，經(jīng)冷卻水旁通閥與出冷凝器的冷卻水匯合后流出機(jī)組。機(jī)組的制冷循環(huán)與供熱循環(huán)原理相同，區(qū)別在于制冷時(shí)需旁通部分冷卻水。設(shè)計(jì)旁通部分冷卻水的目的是為了提高發(fā)生壓力，達(dá)到一機(jī)兩用的目的。原因是供熱時(shí)熱水出口溫度高，冷凝溫度就高，發(fā)生壓力也高，濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力就大，在制冷時(shí)，冷卻水出口溫度較熱水溫度低，冷凝溫度也低，發(fā)生壓力也低，濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力就小了，但濃溶液流動(dòng)過程中的阻力變化甚微，為克服相應(yīng)的阻力，需將濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力提高，來保證制冷時(shí)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。將進(jìn)入冷凝器的冷卻水旁通一部分后，進(jìn)入冷凝器的冷卻水量減少，冷卻水出口溫度提高，冷凝溫度就高，發(fā)生壓力也高，濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力就增大了。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明通過在以往蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組基礎(chǔ)上，在出吸收器進(jìn)冷凝器的管路與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路，并在其上設(shè)置一冷卻水旁通閥；或者在冷卻水旁通管上設(shè)置冷卻水旁通閥的同時(shí)，在進(jìn)冷凝器支管上再增設(shè)一進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥；或者在旁通管路分支處設(shè)置一只三通閥。通過外部系統(tǒng)閥門的切換與進(jìn)入冷凝器冷卻水流量的調(diào)節(jié)，使制冷工況時(shí)的發(fā)生壓力提高，解決了在同一臺(tái)機(jī)組上運(yùn)行供熱工況和運(yùn)行制冷工況時(shí)遇到的發(fā)生器濃溶液流動(dòng)動(dòng)力難題，實(shí)現(xiàn)了熱泵機(jī)組既能供熱又能制冷。該機(jī)組操作非常簡便，在應(yīng)用蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組提取低溫余熱供熱、又需要夏季制冷的場合，選用帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，就不需單獨(dú)設(shè)置制冷機(jī)組，可大幅減小設(shè)備初投資成本。所以，本發(fā)明冬季供熱時(shí)能節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)能源綜合利用、夏季又能制取冷源滿足空調(diào)和生產(chǎn)工藝使用，提高了機(jī)組的年運(yùn)行使用率，減少了設(shè)備初投資成本，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為以往蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組流程示意圖；

圖2為本發(fā)明帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組流程示意圖；

圖3為本發(fā)明帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組流程示意圖；

圖4為本發(fā)明帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組流程示意圖。

蒸汽發(fā)生器1

冷凝器2

溶液熱交換器3

蒸發(fā)器4

吸收器5

溶液泵6

冷劑泵7

熱水進(jìn)口閥8

余熱水進(jìn)口閥9

余熱水出口閥10

出吸收器進(jìn)冷凝器管路11

熱水出口閥12

冷卻水進(jìn)口閥13

冷水進(jìn)口閥14

冷水出口閥15

冷卻水旁通管16

冷卻水旁通管17

冷卻水出口閥18

進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥19

三通閥20。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，包括蒸汽發(fā)生器1、冷凝器2、蒸發(fā)器4、吸收器5、溶液熱交換器3、溶液泵3和冷劑泵7，以及相關(guān)連接管路和閥。

在余熱水進(jìn)、出口管路上并列增設(shè)冷水進(jìn)、出口管路及相應(yīng)的余熱水進(jìn)口閥9、余熱水出口閥10、冷水進(jìn)口閥14、冷水出口閥15；供熱狀態(tài)下余熱水進(jìn)口閥和余熱水出口閥打開，冷水進(jìn)口閥和冷水出口閥關(guān)閉，流經(jīng)蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)的是余熱水；制冷狀態(tài)下余熱水進(jìn)口閥和余熱水出口閥關(guān)閉，冷水進(jìn)口閥和冷水出口閥打開，流經(jīng)蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)的是冷水。

在熱水進(jìn)、出口管路上并列增設(shè)冷卻水進(jìn)、出口管路及相應(yīng)的熱水進(jìn)口閥8、熱水出口閥12、冷卻水進(jìn)口閥13、冷卻水出口閥18，并且在出吸收器進(jìn)冷凝器管路與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路16，冷卻水旁通管路上設(shè)置一冷卻水旁通閥17；供熱狀態(tài)下冷卻水進(jìn)口閥、冷卻水出口閥和冷卻水旁通閥關(guān)閉，熱水進(jìn)口閥和熱水出口閥打開，流經(jīng)吸收器和冷凝器傳熱管內(nèi)的是熱水；制冷狀態(tài)下冷卻水進(jìn)口閥、冷卻水出口閥和冷卻水旁通閥打開，熱水進(jìn)口閥和熱水出口閥關(guān)閉，流經(jīng)吸收器和冷凝器傳熱管內(nèi)的是冷卻水，并且自吸收器出來的冷卻水被分為兩路，一路進(jìn)入冷凝器，另一路進(jìn)入冷卻水旁通管路，出來匯合后流出機(jī)組。

如圖2所示，在出吸收器進(jìn)冷凝器的管路11與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路16，并在其上設(shè)置一冷卻水旁通閥17，供熱時(shí)，該冷卻水旁通閥17處于關(guān)閉狀態(tài)；制冷時(shí)，開啟該冷卻水旁通閥17并根據(jù)所需冷凝溫度調(diào)節(jié)冷卻水旁通管路16的冷卻水流量，以減少進(jìn)入冷凝器2的冷卻水流量，提高濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力。

如圖3所示，在出吸收器進(jìn)冷凝器的管路11與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路16，在旁通管路上設(shè)置一冷卻水旁通閥17的同時(shí)，在進(jìn)冷凝器支管上也增設(shè)一進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥19。供熱時(shí)，冷卻水旁通閥17處于關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥19處于開啟狀態(tài)；制冷時(shí)，根據(jù)所需冷凝溫度，開啟冷卻水旁通閥17并調(diào)節(jié)所旁通的冷卻水流量，并對進(jìn)冷凝器冷卻水調(diào)節(jié)閥19進(jìn)行調(diào)節(jié)，使進(jìn)入冷凝器冷卻水流量更精準(zhǔn)，濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力提高的準(zhǔn)確合理。

如圖4所示，在出吸收器進(jìn)冷凝器的管路11與出冷凝器的總管路之間增設(shè)一冷卻水旁通管路16，在旁通管路處直接設(shè)置一只三通閥20。供熱時(shí)，旁通冷卻水一路處于關(guān)閉狀態(tài)，另二通處于開啟狀態(tài)，熱水出吸收器后經(jīng)閥門進(jìn)入冷凝器；制冷時(shí)，根據(jù)冷凝溫度需要，調(diào)節(jié)三通閥20的開度，以達(dá)到旁通部分冷卻水量提高進(jìn)入冷凝器冷卻水流量的精準(zhǔn)度，提高濃溶液自流的流動(dòng)動(dòng)力。

需要說明的是：帶制冷功能的蒸汽型第一類溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組在供熱和制冷兩種不同功能轉(zhuǎn)換時(shí)，還需要切換外部系統(tǒng)閥門。供熱時(shí)，外部系統(tǒng)上的冷水進(jìn)口閥14、冷水出口閥15、冷卻水進(jìn)口閥13、冷卻水出口閥18和冷卻水旁通閥17一直處于關(guān)閉狀態(tài)，余熱水進(jìn)口閥9、余熱水出口閥10、熱水進(jìn)口閥8和熱水出口閥12一直處于開啟狀態(tài)；制冷時(shí)，外部系統(tǒng)上的冷水進(jìn)口閥14、冷水出口閥15、冷卻水進(jìn)口閥13和冷卻水出口閥18和冷卻水旁通閥17一直處于開啟狀態(tài)，余熱水進(jìn)口閥9、余熱水出口閥10、熱水進(jìn)口閥8和熱水出口閥12一直處于關(guān)閉狀態(tài)。在供熱時(shí)流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管內(nèi)的是余熱水，制冷時(shí)流經(jīng)蒸發(fā)器4傳熱管內(nèi)的是冷水；在供熱時(shí)流經(jīng)吸收器5和冷凝器2傳熱管內(nèi)的是熱水，制冷時(shí)流經(jīng)吸收器5和冷凝器2傳熱管內(nèi)的是冷卻水。

以上方案適用于所述熱泵機(jī)組可以是帶蒸汽凝水熱回收器的機(jī)組、也可以是二段或二段以上機(jī)組。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。