一种多效再生的热源塔热泵系统及方法技术方案

技术编号:10811388 阅读:121 留言:0更新日期:2014-12-24 16:43
本发明专利技术公开了一种多效再生的热源塔热泵系统,包括闭式热源塔、热源塔循环泵、旁通调节阀、热泵机组、有机溶液循环泵、进口调节阀、出口调节阀、冷凝器旁通调节阀、回水调节阀、供水调节阀、冷凝器、第一、第二、第三和第四效换热室、凝水换热器、溶液换热器、脱气室、第一、第二换热器、冷凝脱气室、冷凝水泵、第一、第二溶液增压泵、真空泵、压力开关、浓溶液调节阀、冷凝器调节阀、冷凝脱气室调节阀、冷凝脱气室疏水调节阀、冷凝器疏水调节阀、稀溶液调节阀、第一、第二、第三和第四效溶液出口调节阀、第一、第二、第三和第四效供水调节阀、第二、第三和第四效疏水调节阀、第一、第二、第三效旁路疏水调节阀和第一效热水调节阀。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多效再生的热源塔热泵系统,包括闭式热源塔、热源塔循环泵、旁通调节阀、热泵机组、有机溶液循环泵、进口调节阀、出口调节阀、冷凝器旁通调节阀、回水调节阀、供水调节阀、冷凝器、第一、第二、第三和第四效换热室、凝水换热器、溶液换热器、脱气室、第一、第二换热器、冷凝脱气室、冷凝水泵、第一、第二溶液增压泵、真空泵、压力开关、浓溶液调节阀、冷凝器调节阀、冷凝脱气室调节阀、冷凝脱气室疏水调节阀、冷凝器疏水调节阀、稀溶液调节阀、第一、第二、第三和第四效溶液出口调节阀、第一、第二、第三和第四效供水调节阀、第二、第三和第四效疏水调节阀、第一、第二、第三效旁路疏水调节阀和第一效热水调节阀。【专利说明】
本专利技术涉及空调制冷领域,具体是。
技术介绍
热源塔热泵可有效解决空气源热泵在冬季容易产生的结霜问题,可在冬、夏两季 使用,具有较好的技术经济价值,近年来,针对热源塔热泵系统的研究和应用越来越多。 目前,热源塔热泵中存在的一个主要问题是防冻溶液的再生。当热源塔在冬季使 用时,防冻溶液会吸收空气中的水蒸汽,水蒸汽凝结所传递的潜热通常小于防冻溶液在热 源塔中吸热量的30%。吸收空气中的水分后,防冻溶液浓度变稀,冰点升高,因此需要重 新对防冻溶液进行再生以维持溶液的冰点始终处于要求水平。热源塔防冻溶液再生的方 式包括反渗透再生和热力再生两大类,其中反渗透再生因防冻溶液的渗透压过高使得技术 经济性能较低。目前的主流再生方式是热力再生,它又包括沸腾式再生和非沸腾式再生两 种。非沸腾式再生利用再生空气和高温防冻溶液直接接触,使得防冻溶液中的水分在水蒸 汽分压差的作用下转移到再生空气中。非沸腾式再生在常压下进行,简单方便,但传质效 果差,所需传质推动力较大。沸腾式再生在真空环境下对防冻溶液进行沸腾再生,传质效 果好,只需1?:TC的温差就可以获得较好的再生效果。但是由于防冻溶液在热源塔中与 空气直接接触,其中含有的不凝性气体在真空环境下会大量逸出并随着水蒸汽进入冷凝 器,严重影响冷凝换热效果,因此必须对防冻溶液中的不凝性气体进行预处理,申请号为 201410038285. 8的专利提出采用正渗透膜技术来隔绝不凝性气体,但正渗透膜容易产生泥 垢和溶质反渗透问题。另外,在对防冻溶液进行沸腾式再生时,目前的方式都是单效,当热 源温度较高时(比如利用热泵机组提供热量),就会产生较大的能量浪费。 综上所述,沸腾式再生是比较简单且高效的一种再生方式,它可有效利用低品位 热源,无需加高压,也不需要能量回收器,但要让该技术具有可行性,则需解决不凝性气体 以及高温热源驱动时的热量再利用问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单的多效再生的热源塔热泵系统。 为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种多效再生的热源塔热泵系统,包括工作 子系统和再生子系统;所述工作子系统包括内置循环溶液的闭式热源塔、热源塔循环泵、旁 通调节阀、热泵机组、有机溶液循环泵、进口调节阀、出口调节阀、冷凝器旁通调节阀、回水 调节阀、供水调节阀;所述再生子系统包括冷凝器、第四效换热室、第三效换热室、第二效换 热室、第一效换热室、凝水换热器、溶液换热器、脱气室、第一换热器、第二换热器、冷凝脱气 室、冷凝水泵、第一溶液增压泵、第二溶液增压泵、真空泵、第四效换热室压力开关、第三效 换热室压力开关、第二效换热室压力开关、第一效换热室压力开关、冷凝脱气室压力开关、 脱气室压力开关、浓溶液调节阀、冷凝器调节阀、冷凝脱气室调节阀、冷凝脱气室疏水调节 阀、冷凝器疏水调节阀、第四效溶液出口调节阀、第四效供水调节阀、稀溶液调节阀、第三效 溶液出口调节阀、第四效疏水调节阀、第二效溶液出口调节阀、第三效疏水调节阀、第三效 旁路疏水调节阀、第二效旁路疏水调节阀、第一效溶液出口调节阀、第二效疏水调节阀、第 三效供水调节阀、第一效旁路疏水调节阀、第二效供水调节阀、第二效供水调节阀和第一效 热水调节阀;所述闭式热源塔的循环溶液出口通过热源塔循环泵分为两路,第一路连接旁 通调节阀后与浓溶液调节阀出口相连,再接入闭式热源塔的循环溶液进口;第二路依次连 接凝水换热器的低温液体管道、溶液换热器的低温液体管道和稀溶液调节阀后接入脱气 室;脱气室顶部的水蒸汽出口连接冷凝脱气室的水蒸汽进口,冷凝脱气室的冷凝水出口连 接冷凝脱气室疏水调节阀的进口;脱气室的溶液出口连接第二溶液增压泵后分为两路,第 一路通过第四效供水调节阀后连接至第四效换热室顶部的溶液进口,第二路连接第一换热 器的低温液体管道后分为两路,其中一路通过第三效供水调节阀后连接至第三效换热室顶 部的溶液进口,第二路连接第二换热器的低温液体管道后分为两路,其中一路通过第二效 供水调节阀后连接至第二效换热室顶部溶液进口,第二路通过第一效供水调节阀后连接至 第一效换热室顶部溶液进口;第一效换热室的底部溶液出口通过第一效溶液出口调节阀连 接第二效换热室的底部溶液进口;第一效换热室的蒸汽主管路出口、第二效换热室的冷凝 管道、第二效疏水调节阀以及冷凝器疏水调节阀的出口依次相互连接;第一效换热室的蒸 汽旁路出口、第二溶液换热器的冷凝管道和第一效旁路疏水调节阀依次连接;第二效换热 室的底部溶液出口通过第二效溶液出口调节阀连接第三效换热室的底部溶液进口;第二效 换热室的蒸汽主管路出口、第三效换热室的冷凝管道、第三效疏水调节阀以及冷凝器疏水 调节阀的出口依次相互连接;第二效换热室的蒸汽旁路出口、第一溶液换热器的冷凝管道 和第二效旁路疏水调节阀依次连接;第三效换热室的底部溶液出口通过第三效溶液出口调 节阀连接第四效换热室的底部溶液进口;第三效换热室的蒸汽主管路出口、第四效换热室 的冷凝管道、第四效疏水调节阀以及冷凝器疏水调节阀的出口依次相互连接;第三效换热 室的蒸汽旁路出口、脱气室的冷凝管道、和第三效旁路疏水调节阀依次连接;第四效换热室 的底部溶液出口、第四效溶液出口调节阀、第一溶液增压泵、溶液换热器的高温液体管道以 及浓溶液调节阀的进口依次连接;第四效换热室的蒸汽主管路出口、冷凝器的冷凝管道和 冷凝器疏水调节阀依次连接;冷凝器疏水调节阀的出口、冷凝脱气室疏水调节阀的出口、第 四效疏水调节阀的出口、第三效疏水调节阀、出口以及第二效疏水调节阀的出口、第三效旁 路疏水调节阀的出口、第二效旁路疏水调节阀的出口、以及第一效旁路疏水调节阀的出口 相互连接后通过冷凝水泵连通凝水换热器的高温液体管道;冷凝脱气室的气体出口连接冷 凝脱气室压力开关;脱气室的气体出口连接脱气室压力开关;第四效换热室的气体出口连 接第四效换热室压力开关;第三效换热室的气体出口连接第三效换热室压力开关;第二效 换热室的气体出口连接第二效换热室压力开关;第一效换热室的气体出口连接第一效换热 室压力开关;冷凝脱气室压力开关、脱气室压力开关、第四效换热室压力开关、第三效换热 室压力开关、第二效换热室压力开关以及第一效换热室压力开关相互并联后与真空泵的进 气口相互连接;热泵机组的出水口分为两路,一路通过供水调节阀连接至外部换热系统供 水管路;另外一路通过第一效热水调节阀连接第一效换热室的加热管道;外部换热系统回 水管路通过回水调节阀后与第一效换热本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多效再生的热源塔热泵系统,其特征是:包括工作子系统和再生子系统;所述工作子系统包括内置循环溶液的闭式热源塔(1)、热源塔循环泵(14)、旁通调节阀(29)、热泵机组(7)、有机溶液循环泵(18)、进口调节阀(26)、出口调节阀(27)、冷凝器旁通调节阀(28)、回水调节阀(51)、供水调节阀(52);所述再生子系统包括冷凝器(2)、第四效换热室(3)、第三效换热室(4)、第二效换热室(5)、第一效换热室(6)、凝水换热器(8)、溶液换热器(9)、脱气室(10)、第一换热器(11)、第二换热器(12)、冷凝脱气室(13)、冷凝水泵(15)、第一溶液增压泵(16)、第二溶液增压泵(17)、真空泵(19)、第四效换热室压力开关(20)、第三效换热室压力开关(21)、第二效换热室压力开关(22)、第一效换热室压力开关(23)、冷凝脱气室压力开关(24)、脱气室压力开关(25)、浓溶液调节阀(30)、冷凝器调节阀(31)、冷凝脱气室调节阀(32)、冷凝脱气室疏水调节阀(33)、冷凝器疏水调节阀(34)、第四效溶液出口调节阀(35)、第四效供水调节阀(36)、稀溶液调节阀(37)、第三效溶液出口调节阀(38)、第四效疏水调节阀(39)、第二效溶液出口调节阀(40)、第三效疏水调节阀(41)、第三效旁路疏水调节阀(42)、第二效旁路疏水调节阀(43)、第一效溶液出口调节阀(44)、第二效疏水调节阀(45)、第三效供水调节阀(46)、第一效旁路疏水调节阀(47)、第二效供水调节阀(48)、第一效供水调节阀(49)和第一效热水调节阀(50);所述闭式热源塔(1)的循环溶液出口通过热源塔循环泵(14)分为两路,第一路连接旁通调节阀(29)后与浓溶液调节阀(30)出口相连,再接入闭式热源塔(1)的循环溶液进口;第二路依次连接凝水换热器(8)的低温液体管道、溶液换热器(9)的低温液体管道和稀溶液调节阀(37)后接入脱气室(10);脱气室(10)顶部的水蒸汽出口连接冷凝脱气室(13)的水蒸汽进口,冷凝脱气室(13)的冷凝水出口连接冷凝脱气室疏水调节阀(33)的进口;脱气室(10)的溶液出口连接第二溶液增压泵(17)后分为两路,第一路通过第四效供水调节阀(36)后连接至第四效换热室(3)顶部的溶液进口,第二路连接第一换热器(11)的低温液体管道后分为两路,其中一路通过第三效供水调节阀(46)后连接至第三效换热室(4)顶部的溶液进口,第二路连接第二换热器(12)的低温液体管道后分为两路,其中一路通过第二效供水调节阀(48)后连接至第二效换热室(5)顶部溶液进口,第二路通过第一效供水调节阀(49)后连接至第一效换热室(6)顶部溶液进口;第一效换热室(6)的底部溶液出口通过第一效溶液出口调节阀(44)连接第二效换热室(5)的底部溶液进口;第一效换热室(6)的蒸汽主管路出口、第二效换热室(5)的冷凝管道、第二效疏水调节阀(45)以及冷凝器疏水调节阀(34)的出口依次相互连接;第一效换热室(6)的蒸汽旁路出口、第二溶液换热器(12)的冷凝管道和第一效旁路疏水调节阀(47)依次连接;第二效换热室(5)的底部溶液出口通过第二效溶液出口调节阀(40)连接第三效换热室(4)的底部溶液进口;第二效换热室(5)的蒸汽主管路出口、第三效换热室(4)的冷凝管道、第三效疏水调节阀(41)以及冷凝器疏水调节阀(34)的出口依次相互连接;第二效换热室(5)的蒸汽旁路出口、第一溶液换热器(11)的冷凝管道和第二效旁路疏水调节阀(43)依次连接;第三效换热室(4)的底部溶液出口通过第三效溶液出口调节阀(38)连接第四效换热室(3)的底部溶液进口;第三效换热室(4)的蒸汽主管路出口、第四效换热室(3)的冷凝管道、第四效疏水调节阀(39)以及冷凝器疏水调节阀(34)的出口依次相互连接;第三效换热室(4)的蒸汽旁路出口、脱气室(10)的冷凝管道、和第三效旁路疏水调节阀(42)依次连接;第四效换热室(3)的底部溶液出口、第四效溶液出口调节阀(35)、第一溶液增压泵(16)、溶液换热器(9)的高温液体管道以及浓溶液调节阀(30)的进口依次连接;第四效换热室(3)的蒸汽主管路出口、冷凝器(2)的冷凝管道和冷凝器疏水调节阀(34)依次连接;冷凝器疏水调节阀(34)的出口、冷凝脱气室疏水调节阀(33)的出口、第四效疏水调节阀(39)的出口、第三效疏水调节阀(41)、出口以及第二效疏水调节阀(45)的出口、第三效旁路疏水调节阀(42)的出口、第二效旁路疏水调节阀(43)的出口、以及第一效旁路疏水调节阀(47)的出口相互连接后通过冷凝水泵(15)连通凝水换热器(8)的高温液体管道;冷凝脱气室(13)的气体出口连接冷凝脱气室压力开关(24);脱气室(10)的气体出口连接脱气室压力开关(25);第四效换热室(...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王厉骆菁菁
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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