带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组制造技术

本实用新型专利技术涉及带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组，包括N段发生器、N段冷凝器、N段蒸发器、N段吸收器和N段溶液热交换器、N段冷剂凝水热回收器和N段工作蒸汽凝水热回收器，N段冷剂凝水热回收器与N段吸收器并联设置，N段工作蒸汽凝水热回收器与N段溶液热交换器并联设置；各段蒸发器和吸收器组合在一个压力腔体内，各段发生器和冷凝器组合在一个压力腔体内，与各段的溶液热交换器、冷剂凝水热回收器、工作蒸汽凝水热回收器构成独立内循环过程。使热泵达到最优组合，最大化的回收余热热量、减少工作蒸汽的消耗量、制出较高温度热水。

The first type of lithium bromide absorption heat pump unit with condensate heat recovery

The utility model relates to a condensation heat recovery type multi section first type lithium bromide absorption heat pump, including N generator, condenser, evaporator section of N N, N segment and N segment absorber solution heat exchanger, N refrigerant condensate heat exchanger and N working steam condensate heat recovery device, N a refrigerant condensate heat exchanger and N absorber are arranged in parallel, N working steam condensate heat exchanger and N solution heat exchanger is arranged in parallel; each evaporator and absorber are combined in a pressure chamber, each generator and condenser in a pressure chamber, and a solution heat exchanger, including refrigerant the condensate heat recovery device, steam condensate heat recovery device composed of independent internal circulation process. Make the heat pump achieve the best combination, maximize the recovery of heat of waste heat, reduce the consumption of working steam, and produce high temperature hot water.

【技术实现步骤摘要】
带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组
本技术涉及一种蒸汽型多段式第一类溴化锂吸收式热泵。属于制冷设备

技术介绍
我国冬季采暖、城市集中供热、生产工艺集中供热等热水管网在很多情况下采用热电厂热电联供集中供热模式。近年来，为了节能减排，在有低温余热源，又需要中温热源的场合，采用第一类溴化锂吸收式热泵机组提取低温余热水（40℃左右）的热量，制取出比低温热源高40℃以上的中温热源，可节省大量40%以上的中压蒸汽消耗，实现能源的综合利用，取得了较好的经济效益。普通的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组（如图1）由发生器1、冷凝器2、蒸发器4、吸收器5、溶液热交换器3、溶液泵6、冷剂泵7、抽真空系统和控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀门等构成。还有一种多段式蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组（如图2是二段式）由N段发生器、N段冷凝器、N段蒸发器、N段吸收器和N段溶液热交换器等构成，余热水通过管路将N段蒸发器串联起来，从第N段蒸发器进入，经N-1、N-2….直到最后进入第一段蒸发器；热水通过管路将N段吸收器串联起来，从第一段吸收器进入，经1、2….直到最后进入第N段吸收器，出第N段吸收器热水再串联或并联进入冷凝器，N个冷凝器串联时，从第N段冷凝器进入，经N-1、N-2….直到最后进入第一段冷凝器，从而保证在相同余热水温度的前提下，热水温度可以更高；在热水温度保证的前提下，余热水温度降得更低。这种多段式热泵对于工作蒸汽压力较高（0.3MPA.G以上）、低温余热水温度较低、热水温度要求高的情况下使用，可以使余热水热量充分利用，较普通的热泵投资成本降低。但是，在部分工作蒸汽压力较低（0.2MPA.G以下）、余热水温度较低、热水温度较高的场合，采用普通的热泵回收余热的效率就会大大下降，投资大幅增加，采用以往的多段式蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组，由于受蒸汽压力低的限制，达不到最优组合，不能最大化的回收余热的热量，综合COP值只有1.70，并且设备初投资及运行成本不能降到最低。针对这种场合，如何才能使热泵达到最优组合，降低投资成本，提高综合COP值，实现节能减排的综合经济和社会效益，成为目前研究的重要课题之一。
技术实现思路
本技术的目的在提供一种在工作蒸汽压力较低、余热水温度较低、热水温度要求较高情况下，使热泵达到最优组合，最大化的回收余热热量、减少工作蒸汽的消耗量、制出较高温度热水，综合COP值提高的带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组。本技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组，包括N段发生器、N段冷凝器、N段蒸发器、N段吸收器和N段溶液热交换器，以及连接管路和阀，其特征在于：还包括N段冷剂凝水热回收器和N段工作蒸汽凝水热回收器，在进N段冷剂凝水热回收器的热水支管上设有N个热水调节阀，在进N段工作蒸汽凝水热回收器的稀溶液支管上设有N个稀溶液调节阀，N段冷剂凝水热回收器与N段吸收器并联设置，N段工作蒸汽凝水热回收器与N段溶液热交换器并联设置。所述N为2以上的自然整数。各段蒸发器和吸收器组合在一个压力腔体内，各段发生器和冷凝器组合在一个压力腔体内，与各段的溶液热交换器、冷剂凝水热回收器、工作蒸汽凝水热回收器构成独立内循环过程。工作蒸汽通过管路并联连接N段发生器中，工作蒸汽凝水分别进入N段工作蒸汽凝水热回收器对应加热N段自N个稀溶液调节阀分出的少部分稀溶液后排出机外；余热水通过管路将N段蒸发器串联起来，依次进入第1、2、….N-1直到最后第N段蒸发器；热水管路将N段吸收器并联起来，并且在热水进口经N个热水调节阀分出N路热水进入N段冷剂凝水热回收器回收N段冷凝器出来的高温冷剂凝水的热量，自N段吸收器与N段冷剂凝水热回收器出来的热水汇合在一起，然后再串联依次连接进入冷凝器第N、N-1、….2直到最后连接第1段冷凝器。优选地，每段组合的发生器和冷凝器在一个筒体内分左右布置中间隔开并设置在机组上部；每段组合的蒸发器和吸收器在一个筒体内分左右布置中间隔开并设置在机组下部。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术通过优化余热水和热水流程，并在多段式第一类溴化锂吸收式热泵上，增设N段冷剂凝水热回收器、N段工作蒸汽凝水热回收器及热水调节阀N和稀溶液调节阀N，使工作蒸汽并联进入各段发生器浓缩溶液，工作蒸汽凝水加热各段自溶液泵出口分出的少部分稀溶液，使余热水在串联的各段蒸发器内逐渐降温，提取出余热水的热量；使热水在并联的各段吸收器和冷剂凝水热回收器内大幅升温并汇合在一起后，再串联依次进入各段冷凝器内进一步升温，制出较高温度的中温热水。该热泵在运行过程中，各段吸收器热水进口温度相同，出各段吸收器稀溶液温度基本相同、浓度随蒸发压力变化；余热水先进入的第一段蒸发器由于温度高，蒸发压力高，该段吸收器出口稀溶液浓度最低；在余热水出口的最后一段蒸发器由于温度低，蒸发压力低，该最后一段吸收器出口的稀溶液浓度相对第一段就高；由于工作蒸汽压力低，浓溶液出口的温度就低，各段发生器浓溶液出口温度基本相同、浓度随发生压力变化，发生压力与冷凝器热水出口温度直接相关，并且在发生器内开始沸腾的稀溶液浓度越低就越易发生；第一段冷凝器热水出口温度最高，发生压力最高，该段发生器浓溶液出口浓度最低；最后一段冷凝器热水出口温度在各段冷凝器中是最低的，发生压力最低，该段发生器浓溶液出口浓度相对第一段就高；所以，将第一段蒸发器和吸收器与热水出口温度最高的第一段冷凝器和发生器构成独立的内循环，各段构成以此类推，各段分别建立起合适的浓度差和换热温差，使各段独立循环成为最优组合，浓度差和换热温差加大，减少总传热面积，降低设备成本。同时N段冷剂凝水热回收器使热水与N段冷凝器出来的高温冷剂凝水换热，使进入N段蒸发器的冷剂水温度降低，增加了回收低温余热水的热量；N段工作蒸汽凝水热回收器使N段少部分稀溶液与工作蒸汽凝水换热，这部分稀溶液与溶液热交换器出来大部分稀溶液汇合后进入发生器，提高了进入发生器稀溶液的温度，在余热热量一定的情况下，可减少工作蒸汽的消耗量，在工作蒸汽消耗量一定的情况下，回收低温余热水的热量可增加。可见，在工作蒸汽压力较低（0.2MPA.G以下）、余热水温度较低、热水温度较高外部条件恶劣的情况下，带凝水热回收的多段式蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组投资成本减少，能最大化的回收余热热量、减少工作蒸汽的消耗量、制出较高温度的中温热水，综合COP在1.75以上，同时由于各段吸收器为并联，热水阻力大幅减小，降低了热泵系统运行成本，实现节能减排的综合经济和社会效益。附图说明图1为现有第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图；图2为现有二段式第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图；图3为本技术带凝水热回收器的多段式第一类溴化锂吸收式热泵结构示意图。发生器1、冷凝器2、溶液热交换器3、吸收器4、蒸发器5、溶液泵6、冷剂泵7、二段冷凝器8、二段发生器9、一段发生器10、一段冷凝器11、一段溶液热交换器12、一段吸收器13、一段蒸发器14、第一冷剂泵15、第一溶液泵16、第二溶液泵17、第二冷剂泵18、二段蒸发器19、二段吸收器20、二段溶液热交换器21、一段工作蒸汽凝水热回收器22、热水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于：包括N段发生器、N段冷凝器、N段蒸发器、N段吸收器和N段溶液热交换器，以及连接管路和阀，其特征在于：还包括N段冷剂凝水热回收器和N段工作蒸汽凝水热回收器，在进N段冷剂凝水热回收器的热水支管上设有N个热水调节阀，在进N段工作蒸汽凝水热回收器的稀溶液支管上设有N个稀溶液调节阀，N段冷剂凝水热回收器与N段吸收器并联设置，N段工作蒸汽凝水热回收器与N段溶液热交换器并联设置；各段蒸发器和吸收器组合在一个压力腔体内，各段发生器和冷凝器组合在一个压力腔体内，与各段的溶液热交换器、冷剂凝水热回收器、工作蒸汽凝水热回收器构成独立内循环过程；工作蒸汽通过管路并联连接N段发生器中，工作蒸汽凝水分别进入N段工作蒸汽凝水热回收器对应加热N段自N个稀溶液调节阀分出的少部分稀溶液后排出机外；余热水通过管路将N段蒸发器串联起来，依次进入第1、2、….N‑1直到最后第N段蒸发器；热水管路将N段吸收器并联起来，并且在热水进口经N个热水调节阀分出N路热水进入N段冷剂凝水热回收器回收N段冷凝器出来的高温冷剂凝水的热量，自N段吸收器与N段冷剂凝水热回收器出来的热水汇合在一起，然后再串联依次连接进入冷凝器第N、N‑1、….2直到最后连接第1段冷凝器。...

【技术特征摘要】
1.一种带凝水热回收的多段式第一类溴化锂吸收式热泵机组，其特征在于：包括N段发生器、N段冷凝器、N段蒸发器、N段吸收器和N段溶液热交换器，以及连接管路和阀，其特征在于：还包括N段冷剂凝水热回收器和N段工作蒸汽凝水热回收器，在进N段冷剂凝水热回收器的热水支管上设有N个热水调节阀，在进N段工作蒸汽凝水热回收器的稀溶液支管上设有N个稀溶液调节阀，N段冷剂凝水热回收器与N段吸收器并联设置，N段工作蒸汽凝水热回收器与N段溶液热交换器并联设置；各段蒸发器和吸收器组合在一个压力腔体内，各段发生器和冷凝器组合在一个压力腔体内，与各段的溶液热交换器、冷剂凝水热回收器、工作蒸汽凝水热回收器构成独立内循环过程；工作蒸汽通过管路并联连接N段发生器中，工作蒸汽凝水分别进入N段工作蒸汽凝水热回收器对应加热N段自N个稀溶液调节阀分出的少部...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛洪财，王炎丽，
申请(专利权)人：双良节能系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32