横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉制造技术

一种横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉：系统集成横管满液式蒸发器、蒸汽锅炉冷凝器、压缩机、梯级回热器，实现梯级回收凝水、油冷、缸套、过冷等显热；热泵工质以满液蒸发方式提取凝汽源放热，提升热泵蒸发温度5℃以上；软化补水以满液蒸发方式提取热泵工质冷凝放热，提升锅炉蒸发温度5℃以上，同时降低热泵冷凝温度5℃以上；从而相比其他蒸发方式，共计降低热泵循环温差10℃以上，大幅降低投资与电耗。

【技术实现步骤摘要】
横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉(一)
本专利技术涉及一种高效回收凝汽、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、缸套显热、过冷显热，并利用热泵冷凝器高效产生水蒸汽的横管满液式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、二次蒸汽等的凝结潜热需要通过冷却塔而向环境排放，因此如何利用热泵蒸发器高效回收其凝结潜热，已成为一项重要课题。(3)同时如何有效利用热泵冷凝器高效产生水蒸汽，而无需通过循环水泵与闪蒸罐的辅助，又成为另一项重要课题。(4)而当热泵循环的压缩比较大时，则一方面需要通过降低热泵蒸发器的换热端差，另一方面需要通过降低热泵冷凝器的换热端差，以实现共同降低热泵的循环温差，从而大幅提高凝汽源热泵能效比。(5)因此专利技术一种高效热泵，以最低热泵循环温差而从热源侧的凝汽中高效提取热量，还可在使用侧高效产生水蒸汽，同时还能梯级回收凝水显热、油冷显热、缸套显热、过冷显热，就成为市场迫切期待的创新产品。综上所述，市场正期待着一种高效回热型凝汽源热泵和高效余热蒸汽锅炉的跨界产品。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是：系统集成横管满液式蒸发器、蒸汽锅炉冷凝器、压缩机、梯级回热器，实现梯级回收凝水、油冷、缸套、过冷等显热；热泵工质以满液蒸发方式提取凝汽源放热，提升热泵蒸发温度5℃以上；软化补水以满液蒸发方式提取热泵工质冷凝放热，提升锅炉蒸发温度5℃以上，同时降低热泵冷凝温度5℃以上；从而相比其他蒸发方式，共计降低热泵循环温差10℃以上，大幅降低投资与电耗。按照附图1所示的横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由1-横管满液式蒸发器；1-1-凝汽进口；1-2-分离腔；1-3-横置管簇；1-4-凝水槽；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-吸油管；1-9-引射器；1-10-两通阀；1-11-不凝气分离器；1-12-热泵工质蒸发槽；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-缸套回热器；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-蒸汽锅炉冷凝器；6-1-软化补水进口；6-2-分离腔；6-3-冷凝放热管簇；6-4-加热蒸发槽；6-5-水蒸汽出口；6-6-进口集气管；6-7-出口集液管；6-8-出气管；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：横管满液式蒸发器1壳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、蒸汽锅炉冷凝器6管程、干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧、膨胀阀4、横管满液式蒸发器1壳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；横管满液式蒸发器1管程凝汽侧的凝汽进口1-1、中间横置管簇1-3内侧、凝水侧底部凝水槽1-4的凝水出口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；横管满液式蒸发器1壳程的底部液态热泵工质进口1-6、热泵工质蒸发槽1-12中的横置管簇1-3外侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，组成热泵工质的满液式蒸发回路；横管满液式蒸发器1的外壳为水平设置的圆柱面；横管满液式蒸发器1壳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横管满液式蒸发器1壳程底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵工质膨胀回路；蒸汽锅炉冷凝器6管程一侧的顶部进口集气管6-6、中间冷凝放热管簇6-3内侧及其两端的连接弯头、一侧底部出口集液管6-7，组成热泵工质的放热回路；蒸汽锅炉冷凝器6壳程的底部软化补水进口6-1、中间加热蒸发槽6-4中的冷凝放热管簇6-3外侧、顶部分离腔6-2、顶部水蒸汽出口6-5，组成软化补水的满液式蒸发回路；蒸汽锅炉冷凝器6的外壳为水平设置的圆柱面；蒸汽锅炉冷凝器6壳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蒸汽锅炉冷凝器6壳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；蒸汽锅炉冷凝器6壳程顶部水蒸汽出口6-5通过管道连接水蒸汽压缩机10，组成水蒸汽压缩回路；蒸汽锅炉冷凝器6壳程顶部分离腔6-2内壁设置压力开关12和温度开关13各一只；真空泵14的进气口连接凝水槽1-4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、缸套回热器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，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蒸汽锅炉冷凝器6壳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。软化补水梯级回热预热回路中，油冷却器5-8软化水侧、缸套回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧，其通过管道串联连接的次序可以改变；其通过管道串联连接的台数可以减少。横管满液式蒸发器1壳程上部吸油管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，蒸汽锅炉冷凝器6管程一侧顶部进口集气管6-6所连接的出气管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通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的中压出气口，组成横管满液式蒸发器1的回油回路。凝汽2是气态余热介质，或是废蒸汽，或是乏蒸汽。驱动设备5-2是电动机，或是燃气驱动内燃发动机，或是汽油驱动内燃发动机，或是柴油驱动内燃发动机，或是煤油驱动内燃发动机，或是斯特林外燃发动机，或是燃气驱动燃气轮发动机，或是煤气驱动燃气轮发动机。蒸汽锅炉冷凝器6壳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的进口通过管道连接驱动设备5-2的缸套回热器5-3软化水侧出口，其出口则通过管道连接蒸汽锅炉冷凝器6壳程底部软化补水进口6-1，组成软化补水回热及流量调节回路。本专利技术的工作原理结合附图1说明如下：1、凝汽凝结放热：凝汽2通过一侧的凝汽进口1-1，引入横管满液式蒸发器1管程中，在中间横置管簇1-3内侧凝结放热以提供热泵热源，而凝结淡水则由凝水槽1-4的底部凝水出口1-5排出。2、热泵工质满液式蒸发：横管满液式蒸发器1壳程上部内壁设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由横管满液式蒸发器(1)；凝汽进口(1‑1)；分离腔(1‑2)；横置管簇(1‑3)；凝水槽(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)；吸油管(1‑8)；引射器(1‑9)；两通阀(1‑10)；不凝气分离器(1‑11)；热泵工质蒸发槽(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)；缸套回热器(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)；蒸汽锅炉冷凝器(6)；软化补水进口(6‑1)；分离腔(6‑2)；冷凝放热管簇(6‑3)；加热蒸发槽(6‑4)；水蒸汽出口(6‑5)；进口集气管(6‑6)；出口集液管(6‑7)；出气管(6‑8)；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：横管满液式蒸发器(1)壳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)、蒸汽锅炉冷凝器(6)管程、干燥过滤器(4‑1)、过冷器(5‑10)过冷侧、膨胀阀(4)、横管满液式蒸发器(1)壳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；横管满液式蒸发器(1)管程凝汽侧的凝汽进口(1‑1)、中间横置管簇(1‑3)内侧、凝水侧底部凝水槽(1‑4)的凝水出口(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；横管满液式蒸发器(1)壳程的底部液态热泵工质进口(1‑6)、热泵工质蒸发槽(1‑12)中的横置管簇(1‑3)外侧、顶部分离腔(1‑2)、顶部气态热泵工质出口(1‑7)，组成热泵工质的满液式蒸发回路；横管满液式蒸发器(1)的外壳为水平设置的圆柱面；横管满液式蒸发器(1)壳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横管满液式蒸发器(1)壳程底部液态热泵工质进口(1‑6)，组成热泵工质膨胀回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)管程一侧的顶部进口集气管(6‑6)、中间冷凝放热管簇(6‑3)内侧及其两端的连接弯头、一侧底部出口集液管(6‑7)，组成热泵工质的放热回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程的底部软化补水进口(6‑1)、中间加热蒸发槽(6‑4)中的冷凝放热管簇(6‑3)外侧、顶部分离腔(6‑2)、顶部水蒸汽出口(6‑5)，组成软化补水的满液式蒸发回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)的外壳为水平设置的圆柱面；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳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蒸汽锅炉冷凝器(6)壳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；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程顶部水蒸汽出口(6‑5)通过管道连接水蒸汽压缩机(10)，组成水蒸汽压缩回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程顶部分离腔(6‑2)内壁设置压力开关(12)和温度开关(13)各一只；真空泵(14)的进气口连接凝水槽(1‑4)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、缸套回热器(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。...

【技术特征摘要】
1.一种横管满液式凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由横管满液式蒸发器(1)；凝汽进口(1-1)；分离腔(1-2)；横置管簇(1-3)；凝水槽(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)；吸油管(1-8)；引射器(1-9)；两通阀(1-10)；不凝气分离器(1-11)；热泵工质蒸发槽(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)；缸套回热器(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)；蒸汽锅炉冷凝器(6)；软化补水进口(6-1)；分离腔(6-2)；冷凝放热管簇(6-3)；加热蒸发槽(6-4)；水蒸汽出口(6-5)；进口集气管(6-6)；出口集液管(6-7)；出气管(6-8)；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：横管满液式蒸发器(1)壳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)、蒸汽锅炉冷凝器(6)管程、干燥过滤器(4-1)、过冷器(5-10)过冷侧、膨胀阀(4)、横管满液式蒸发器(1)壳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；横管满液式蒸发器(1)管程凝汽侧的凝汽进口(1-1)、中间横置管簇(1-3)内侧、凝水侧底部凝水槽(1-4)的凝水出口(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；横管满液式蒸发器(1)壳程的底部液态热泵工质进口(1-6)、热泵工质蒸发槽(1-12)中的横置管簇(1-3)外侧、顶部分离腔(1-2)、顶部气态热泵工质出口(1-7)，组成热泵工质的满液式蒸发回路；横管满液式蒸发器(1)的外壳为水平设置的圆柱面；横管满液式蒸发器(1)壳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横管满液式蒸发器(1)壳程底部液态热泵工质进口(1-6)，组成热泵工质膨胀回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)管程一侧的顶部进口集气管(6-6)、中间冷凝放热管簇(6-3)内侧及其两端的连接弯头、一侧底部出口集液管(6-7)，组成热泵工质的放热回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程的底部软化补水进口(6-1)、中间加热蒸发槽(6-4)中的冷凝放热管簇(6-3)外侧、顶部分离腔(6-2)、顶部水蒸汽出口(6-5)，组成软化补水的满液式蒸发回路；蒸汽锅炉冷凝器(6)的外壳为水平设置的圆柱面；蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程上部内壁设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：侴雨宏，王娜，
申请(专利权)人：侴雨宏，王娜，
类型：新型
国别省市：安徽,34