两级第一类吸收式热泵制造技术

本发明专利技术提供了两级第一类吸收式热泵，属于低温余热利用热泵技术领域。它主要由蒸发器、低压吸收器、低压发生器、高压吸收器、高压发生器、冷凝器、混合加热器、节流阀、若干循环泵和溶液热交换器所组成，分为提取余热的低温级和对外供热的高温级，两级之间装有混合加热器，并由冷剂液管线和冷剂蒸汽管（通）道相连接。在低温级，经节流降压、降温后的部分冷剂介质吸收余热而蒸发，冷剂蒸汽进入低压吸收器被溶液吸收、放热，加热经过低压吸收器的另一部分冷剂液，后者在混合加热器内与低压发生器中产生的冷剂蒸汽混合、形成蒸汽进入高温级的高压吸收器。该发明专利技术利用一体装置实现了余热温度的两级提升，结构合理、简化，在相同条件下，供热温度得到提高，其它参数得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低温余热利用热泵

技术介绍
采用吸收式热泵技术进行余热利用是行之有效的手段，具有比较好的节能、环保和经济效益。在余热资源相对不足、温度较低，或用户需求温度(包括用户要求的初始温度，即进入第一类吸收式热泵吸收器的介质温度)高的情况下，采用单级第一类吸收式热泵无法将余热的温度提升到用户需要的程度，也就无法达到有效利用低温余热、实现节能目的。在此情况下，采用供热温度不同的单级第一类吸收式热泵组成热泵联合供热系统，首先由低温级第一类吸收式热泵提取余热，连同其驱动热一起构成该级热泵的产热来作为高温级第一类吸收式热泵的余热，可以达到利用余热、实现节能的目的；在某些情况下，也可以采取热泵与其它加热设备串联进行供热来完成，但这都将带来系统复杂、投资过大、安全性降低等方面的问题，这也使得系统的控制和调节系统复杂化。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种工艺结构较为简单的两级第一类吸收式热泵，它可以将较低温度的余热提升到更高的温度，扩展了利用低温余热向高温用户供热的范围。本专利技术的目的是这样实现的，它主要由蒸发器、低压吸收器、低压发生器、高压吸收器、高压发生器、冷凝器、混合加热器、节流阀、若干循环泵和溶液热交换器(可选项)所组成；整体工艺上，可分为提取余热的低温级和对外供热的高温级。低温级主要由蒸发器、低压吸收器、低压发生器和混合加热器所组成；高温级主要由高压吸收器、高压发生器和冷凝器组成，辅之于必要的泵、阀、管件等辅助零部件和相应的控制系统。蒸发器有冷剂液管线通过节流阀与冷凝器相连，蒸发器还分别有冷剂蒸汽通道和冷剂液管道与低压吸收器相连，低压吸收器与低压发生器之间通过溶液泵连通溶液管路，高压吸收器与高压发生器之间通过溶液泵连通溶液管路，高压吸收器与冷凝器之间有被加热介质管线相连，高压发生器有冷剂蒸汽通道与冷凝器相连，其特征在于在低温级和高温级之间装有混合加热器，由冷剂液管线和冷剂蒸汽管道相连，低压吸收器和低压发生器分别通过冷剂液管道和冷剂蒸汽通道与混合加热器相连，混合加热器通过冷剂蒸汽通道与高压吸收器相连，出自冷凝器的高温冷剂液经节流阀节流后进入蒸发器，吸取余热、部分冷剂液得到蒸发，另一部分处于低压饱和液态下的冷剂液经泵加压后，以过冷状态进入低压吸收器吸热后再进入混合加热器，与来自低压发生器的冷剂蒸汽在混合加热器内混合，混合加热器产生的冷剂蒸汽进入高温级的高压吸收器，成为高压发生器所需要的冷剂蒸汽。以上所指的高压、低压和高温、低温是指二者之间的压力、温度有相对大小，并非指压力、温度的实际高压、高温值。该专利技术采用混合加热器代替原本在两级间进行热量传递的冷凝-蒸发器，具有结构紧凑、投资低、控制系统相对简单的优势，同时具有流程简单、传热环节简洁，在提高供热温度或利用更低温度的余热以及改善热泵的工艺参数等方面具有更好的优势。附图说明图1是依据本专利技术所提供的，驱动热并联进入高、低压发生器，溶液在两级之间独立运行的两级第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图。图2是依据本专利技术所提供的，驱动热串联进入高、低压发生器，溶液在两级之间独立运行的两级第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图。图3是依据本专利技术所提供的，驱动热并联进入高、低压发生器，溶液在两级之间串联运行的两级第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图。图4是依据本专利技术所提供的，驱动热并联进入高、低压发生器，溶液在两级之间独立运行，供热级双效运行的两级第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图。图5是依据本专利技术所提供的，驱动热并联进入高、低压发生器，溶液在两级之间串联运行，余热提取级双效运行的两级第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图。图中，1-蒸发器，2-低压吸收器，3-低压发生器，4-高压吸收器，5-高压发生器，6-冷凝器，7-节流阀，8-冷剂液泵，9、10-溶液泵，11-混合加热器，12、13、16-溶液热交换器(属于可选项)，14-调节阀，15-高温级第二发生器，17-低温级第二发生器，F1～F4-控制调节阀。图中，a-驱动热(低温级的驱动热温度可以低于高温级的驱动热的温度)，b-被加热介质，c-高压吸收器出稀溶液，d-高压发生器出浓溶液，e-高压发生器出冷剂蒸汽，f-冷凝器出冷剂液体，g-低压吸收器出稀溶液，h-低压发生器出浓溶液，i-余热介质，j-蒸发器出冷剂液体，k-蒸发器出冷剂蒸汽，l-低压发生器出冷剂蒸汽，m-混合加热器出冷剂蒸汽，n-双效供热时出双效供热端低压发生器的冷剂蒸汽，o-双效供热时出双效供热端低压发生器的冷剂液体。图1中体现了A、B两级A-高温级，对外供热，主要包括高压吸收器4、高压发生器5、冷凝器6、溶液泵10和溶液热交换器13；B-低温级，提取余热，主要包括蒸发器1、低压吸收器2、低压发生器3、节流阀7、冷剂液泵8、溶液泵9和溶液热交换器12。具体实施例方式下面结合附图和实例来详细描述本专利技术。以本专利技术所提供的，驱动热并联进入高、低压发生器，溶液在两级之间独立运行的两级第一类吸收式热泵为例，如图1所示，本专利技术的目的是这样实现的，①结构上，该两级第一类吸收式热泵由低温级B和高温级A两部分组成，高温级主要由高压吸收器4、高压发生器5和冷凝器6组成，低温级主要由蒸发器1、低压吸收器2、低压发生器3和混合加热器11所组成，辅之于必要的泵、阀、管件等辅助零部件和相应的控制系统；在低温级，低温级产生的较高压力、温度的冷剂蒸汽进入高温级的吸收器，被来自高温级部分的高压发生器的浓溶液所吸收、放热，完成对被加热流体的第一步加热；高温级的高压发生器在高温热的驱动下，将来自高压吸收器的稀溶液加热、产生更高压力和温度的冷剂蒸汽，进入冷凝器对被加热流体进行第二步加热，对外供热。低温级起到了高温级蒸发器的作用。两级之间由冷剂液和冷剂蒸汽相连——高温级冷凝器通过节流阀与低温级的蒸发器相连；低压吸收器2和低压发生器3分别用冷剂液管线和冷剂蒸汽管道与混合加热器11相连接，低温级混合加热器的出口冷剂蒸汽管道与高温级的吸收器相连，混合加热器所产生的冷剂蒸汽进入吸收器被来自高温级高压发生器的浓溶液所吸收。②在低温级部分，出自高温级冷凝器的冷剂液f经节流降压、降温后的部分冷剂介质吸收余热而蒸发、成为冷剂蒸汽k，冷剂蒸汽k进入低压吸收器3被溶液吸收、放出热量，加热经过低压发生器3的另一部分冷剂液j，后者在混合加热器11内与低压发生器3中产生的冷剂蒸汽1混合、形成高温级所需要的冷剂蒸汽m进入高温级的高压吸收器4；③在高温级部分，低温级产生的较高压力、温度的冷剂蒸汽m进入高温级的吸收器4，被来自高温级部分高压发生器5的浓溶液d所吸收、放热，完成对被加热流体b的第一步加热；高温级高压发生器5在高温热a的驱动下，将来自高压吸收器4的稀溶液c加热、产生更高压力和温度的冷剂蒸汽e，进入冷凝器6对被加热流体b进行第二步加热，对外供热。各流体的具体工作流程①余热介质流程——余热介质i进入蒸发器1加热冷剂介质。②高温介质流程——高温级驱动热a进入高压发生器5，完成对来自高压吸收器4的稀溶液c的加热，产生高温的冷剂蒸汽e进入冷凝器6；低温级驱动热a(可以与高温级驱动热相同或不同)进入低压发生器3，完成对来自低压吸收器2的稀溶液g的加热，产生冷剂蒸汽1进入混合加热器11。③被加热介质流程——被加热介本文档来自技高网...

【技术保护点】
两级第一类吸收式热泵，主要由蒸发器（１）、低压吸收器（２）、低压发生器（３）、高压吸收器（４）、高压发生器（５）、冷凝器（６）、节流阀（７）、混合加热器（１１）、冷剂泵（８）、溶液循环泵（９）与（１０）所组成，分为提取余热的低温级和对外供热的高温级两部分，蒸发器（１）有冷剂液管线经节流阀（７）与冷凝器（６）相连，蒸发器（１）还分别有冷剂蒸汽通道和冷剂液管道与低压吸收器（２）相连，低压吸收器（２）与低压发生器（３）之间通过溶液泵（９）连通溶液管路，高压吸收器（４）与高压发生器（５）之间通过溶液泵（１０）连通溶液管路，高压吸收器（４）与冷凝器（６）之间有被加热介质管线相连，高压发生器（５）有冷剂蒸汽通道与冷凝器（６）相连，其特征在于：在低温级和高温级之间装有混合加热器（１１），由冷剂液管线和冷剂蒸汽管道相连，低压吸收器（２）和低压发生器（３）分别通过冷剂液管道和冷剂蒸汽通道同时与混合加热器（１１）相连，混合加热器（１１）通过冷剂蒸汽通道与高压吸收器（４）相连，出自冷凝器（６）的高温冷剂液经节流阀（７）节流后进入蒸发器（１），吸取余热、部分冷剂液得到蒸发，另一部分处于低压饱和液态下的冷剂液经泵（８）加压后，以过冷状态进入低压吸收器（２）吸热后再进入混合加热器（１１），与来自低压发生器（３）的冷剂蒸汽在混合加热器（１１）内混合，混合加热器（１１）产生的冷剂蒸汽进入高温级的高压吸收器（４），成为高压发生器（４）所需要的冷剂蒸汽。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李华玉，
申请(专利权)人：李华玉，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]