梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉制造技术

一种梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉：是热泵行业与蒸汽锅炉行业的跨界产品；通过凝水、油冷、套缸、过冷等回热器梯级回收凝水、油冷、套缸、过冷等显热；利用虹吸循环驱动热泵工质吸热，以逆流方式提取凝汽源放热实现升膜蒸发，提升热泵蒸发压力；利用虹吸循环驱动软化补水吸热，以逆流方式提取热泵工质冷凝放热实现升膜蒸发，提升热泵锅炉蒸发压力；利用逆流分段方式冷凝放热，以降低热泵冷凝压力；提高能效、降低投资。

Steam driven boiler with stepped regenerative condensing source heat pump

A cascade heat regenerative condenser source heat pump driven steam boiler and steam boiler is the heat pump industry: cross industry products; through the condensing water and oil cooling cylinder, supercooling heat exchanger cascade recovery condensing water and oil cooling cylinder, supercooling heat siphon circulation driven heat pump working; quality of heat, in counterflow extraction steam source to achieve heat rising film evaporation, enhance the heat pump evaporation pressure; siphon circulation driving water softening heat in counterflow extraction of refrigerant condensation to realize rising film evaporation, enhance the heat pump evaporation pressure boiler; by countercurrent mode condensation, condensation pressure to reduce heat pump; energy efficiency reduce investment.

【技术实现步骤摘要】
梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉(一)
本专利技术涉及一种回收凝汽、废蒸汽、乏蒸汽等凝结潜热，同时还梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热，并利用热泵冷凝器直接产生水蒸汽的梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉。(二)
技术介绍
(1)目前的水源热泵只能从热源侧的水源中提取热量，并向使用侧的循环水释放热量。(2)而在众多工业行业的工艺流程中，经常伴生有大量凝汽、废蒸汽、乏蒸汽、二次蒸汽等，如何高效利用热泵的蒸发器直接回收其凝结潜热，是一项重要课题。(3)同时如何有效利用热泵的冷凝器直接产生水蒸汽，而无需通过循环水泵与汽包的辅助，又成为另一项重要课题。(4)而当热泵压缩比较大时，就需通过过冷器来大幅提高凝汽源热泵的能效比；(5)而当热泵压缩机的排气温度较高时，就需通过油冷却器来回收压缩机排气显热，以进一步提高凝汽源热泵的能效比；(6)因此专利技术一种热泵，既可从热源侧的凝汽中直接提取热量，又可在使用侧直接产生水蒸汽，同时还能梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热，就成为市场迫切期待的创新产品。综上所述，市场期待着一种梯级回热型凝汽源热泵泵行业和余热蒸汽锅炉行业的跨界产品。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是：系统集成管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器、压缩机、梯级回热器，是凝汽源热泵行业与余热蒸汽锅炉行业的跨界产品；凝水回热器、油冷却器、套缸回热器、过冷器等，梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热；利用虹吸循环驱动热泵工质，以逆流方式提取凝汽源放热实现升膜蒸发，大幅提升热泵蒸发压力；利用虹吸循环驱动软化补水，以逆流方式提取热泵工质冷凝放热实现升膜蒸发，大幅提升热泵锅炉蒸发压力；利用逆流分段方式冷凝放热，以大幅降低热泵冷凝压力；大幅降低压缩机的压差、排量、投资、电耗，从而实现梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉。按照附图1所示的梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由1-管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器；1-1-凝汽进口；1-2-分离腔；1-3-圆环分布垂直虹吸取热管簇；1-4-分流腔；1-5-凝水出口；1-6-液态热泵工质进口；1-7-气态热泵工质出口；1-8-吸油口；1-9-引射器；1-10-两通阀；1-11-不凝气分离器；1-12-圆柱空间虹吸下降通道；1-13-凝水泵；1-14-凝水回热器；2-凝汽；3-液位开关；4-膨胀阀；4-1-干燥过滤器；5-压缩机；5-1-回油口；5-2-驱动设备；5-3-套缸回热器；5-4-油分离器；5-5-油过滤器；5-6-流量开关；5-7-电磁阀；5-8-油冷却器；5-9-手动球阀；5-10-过冷器；6-管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器；6-1-软化补水进口；6-2-分离腔；6-3-圆环分布垂直虹吸放热管簇；6-4-分流腔；6-5-水蒸汽出口；6-6-气态热泵工质进口；6-7-液态热泵工质出口；6-8-出气口；6-9-圆柱空间虹吸下降通道；7-热泵工质；8-软化补水；9-软化补水流量调节阀；10-水蒸汽压缩机；11-高压水蒸汽；12-压力开关；13-温度开关；14-真空泵；15-流量调节阀组成，其特征在于：管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部气态热泵工质出口1-7通过管道连接压缩机5、油分离器5-4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程、干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧、膨胀阀4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵循环回路；油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油口，组成油冷回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程的顶部凝汽进口1-1、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3外侧、底部凝水出口1-5、不凝气分离器1-11、凝水泵1-13、凝水回热器1-14凝水侧，组成凝汽放热凝水回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程的底部液态热泵工质进口1-6、底部分流腔1-4、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道1-12，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内壁设置液位开关3，依据热泵工质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度，而膨胀阀4的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵工质膨胀回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程的顶部气态热泵工质进口6-6、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3外侧、底部液态热泵工质出口6-7，组成热泵工质的逆流放热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程的底部软化补水进口6-1、底部分流腔6-4、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3内侧、顶部分离腔6-2、顶部水蒸汽出口6-5，组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸加热管簇6-3为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道6-9，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程上部内壁设置液位开关3，依据软化补水8的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀9的开度，而软化补水流量调节阀9的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程底部软化补水进口6-1，以补充软化补水8，组成软化补水流量调节回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部水蒸汽出口6-5通过管道连接水蒸汽压缩机10，组成水蒸汽压缩回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部分离腔6-2内壁设置压力开关12和温度开关13各一只；真空泵14的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程底部凝水出口1-5所连接的不凝气分离器1-11出气口，组成不凝气排出回路；软化补水8通过管道连接凝水回热器1-14软化水侧、分流三通、油冷却器5-8软化水侧、套缸回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧、汇流三通、软化补水流量调节阀9的进口，组成软化补水梯级回热回路；软化补水8通过管道连接分流三通、流量调节阀15、汇流三通，组成软化补水流量调节回路。水蒸汽压缩机10为热力压缩式汽汽引射器10，高压水蒸汽11流经其进汽口并由喷嘴高速喷出，所形成的负压通过其引射口引射管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部产生的水蒸汽，并混合、扩压成为中压、中温水蒸汽，经其出汽口流出。管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部吸油口1-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的低压引射口，管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程上部出气口6-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的高压进气口，压缩机5吸气管的回油口5-1通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)；凝汽进口(1‑1)；分离腔(1‑2)；圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)；分流腔(1‑4)；凝水出口(1‑5)；液态热泵工质进口(1‑6)；气态热泵工质出口(1‑7)；吸油口(1‑8)；引射器(1‑9)；两通阀(1‑10)；不凝气分离器(1‑11)；圆柱空间虹吸下降通道(1‑12)；凝水泵(1‑13)；凝水回热器(1‑14)；凝汽(2)；液位开关(3)；膨胀阀(4)；干燥过滤器(4‑1)；压缩机(5)；回油口(5‑1)；驱动设备(5‑2)；套缸回热器(5‑3)；油分离器(5‑4)；油过滤器(5‑5)；流量开关(5‑6)；电磁阀(5‑7)；油冷却器(5‑8)；手动球阀(5‑9)；过冷器(5‑10)；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)；软化补水进口(6‑1)；分离腔(6‑2)；圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)；分流腔(6‑4)；水蒸汽出口(6‑5)；气态热泵工质进口(6‑6)；液态热泵工质出口(6‑7)；出气口(6‑8)；圆柱空间虹吸下降通道(6‑9)；热泵工质(7)；软化补水(8)；软化补水流量调节阀(9)；水蒸汽压缩机(10)；高压水蒸汽(11)；压力开关(12)；温度开关(13)；真空泵(14)；流量调节阀(15)组成，其特征在于：管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程顶部气态热泵工质出口(1‑7)通过管道连接压缩机(5)、油分离器(5‑4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程、干燥过滤器(4‑1)、过冷器(5‑10)过冷侧、膨胀阀(4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1‑6)，组成热泵循环回路；油分离器(5‑4)底部出油口通过管道连接手动球阀(5‑9)、油冷却器(5‑8)润滑油侧、油过滤器(5‑5)、流量开关(5‑6)、电磁阀(5‑7)、手动球阀(5‑9)、压缩机(5)回油口，组成油冷回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)壳程的顶部凝汽进口(1‑1)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)外侧、底部凝水出口(1‑5)、不凝气分离器(1‑11)、凝水泵(1‑13)、凝水回热器(1‑14)凝水侧，组成凝汽放热凝水回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程的底部液态热泵工质进口(1‑6)、底部分流腔(1‑4)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)内侧、顶部分离腔(1‑2)、顶部气态热泵工质出口(1‑7)，组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(1‑12)，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程上部内壁设置液位开关(3)，依据热泵工质液位信号闭环控制膨胀阀(4)的开度，而膨胀阀(4)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1‑6)，组成热泵工质膨胀回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程的顶部气态热泵工质进口(6‑6)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)外侧、底部液态热泵工质出口(6‑7)，组成热泵工质的逆流放热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程的底部软化补水进口(6‑1)、底部分流腔(6‑4)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)内侧、顶部分离腔(6‑2)、顶部水蒸汽出口(6‑5)，组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸加热管簇(6‑3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(6‑9)，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程上部内壁设置液位开关(3)，依据软化补水(8)的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀(9)的开度，而软化补水流量调节阀(9)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程底部软化补水进口(6‑1)，以补充软化补水(8)，组成软化补水流量调节回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程顶部水蒸汽出口(6‑5)通过管道连接水蒸汽压缩机(10)，组成水蒸汽压缩回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程顶部分离腔(6‑2)内壁设置压力开关(12)和温度开关(13)各一只；真空泵(14)的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)壳程底部凝水出口(1‑5)所连接的不凝气分...

【技术特征摘要】
1.一种梯级回热型凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)；凝汽进口(1-1)；分离腔(1-2)；圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)；分流腔(1-4)；凝水出口(1-5)；液态热泵工质进口(1-6)；气态热泵工质出口(1-7)；吸油口(1-8)；引射器(1-9)；两通阀(1-10)；不凝气分离器(1-11)；圆柱空间虹吸下降通道(1-12)；凝水泵(1-13)；凝水回热器(1-14)；凝汽(2)；液位开关(3)；膨胀阀(4)；干燥过滤器(4-1)；压缩机(5)；回油口(5-1)；驱动设备(5-2)；套缸回热器(5-3)；油分离器(5-4)；油过滤器(5-5)；流量开关(5-6)；电磁阀(5-7)；油冷却器(5-8)；手动球阀(5-9)；过冷器(5-10)；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)；软化补水进口(6-1)；分离腔(6-2)；圆环分布垂直虹吸放热管簇(6-3)；分流腔(6-4)；水蒸汽出口(6-5)；气态热泵工质进口(6-6)；液态热泵工质出口(6-7)；出气口(6-8)；圆柱空间虹吸下降通道(6-9)；热泵工质(7)；软化补水(8)；软化补水流量调节阀(9)；水蒸汽压缩机(10)；高压水蒸汽(11)；压力开关(12)；温度开关(13)；真空泵(14)；流量调节阀(15)组成，其特征在于：管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程顶部气态热泵工质出口(1-7)通过管道连接压缩机(5)、油分离器(5-4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程、干燥过滤器(4-1)、过冷器(5-10)过冷侧、膨胀阀(4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1-6)，组成热泵循环回路；油分离器(5-4)底部出油口通过管道连接手动球阀(5-9)、油冷却器(5-8)润滑油侧、油过滤器(5-5)、流量开关(5-6)、电磁阀(5-7)、手动球阀(5-9)、压缩机(5)回油口，组成油冷回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)壳程的顶部凝汽进口(1-1)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)外侧、底部凝水出口(1-5)、不凝气分离器(1-11)、凝水泵(1-13)、凝水回热器(1-14)凝水侧，组成凝汽放热凝水回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程的底部液态热泵工质进口(1-6)、底部分流腔(1-4)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)内侧、顶部分离腔(1-2)、顶部气态热泵工质出口(1-7)，组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(1-12)，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程上部内壁设置液位开关(3)，依据热泵工质液位信号闭环控制膨胀阀(4)的开度，而膨胀阀(4)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1-6)，组成热泵工质膨胀回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程的顶部气态热泵工质进口(6-6)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6-3)外侧、底部液态热泵工质出口(6-7)，组成热泵工质的逆流放热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程的底部软化补水进口(6-1)、底部分流腔(6-4)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6-3)内侧、顶部分离腔(6-2)、顶部水蒸汽出口(6-5)，组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸加热管簇(6-3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：侴乔力，陈江，侴雨宏，魏蔚，
申请(专利权)人：侴乔力，陈江，
类型：发明
国别省市：安徽,34