一种多级逆流换热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多级逆流换热系统，包括N个用管路连接的换热单元，每个换热单元包括一蒸发器、一冷凝器、至少一压缩机以及至少一节流装置，所述蒸发器、冷凝器、压缩机以及节流装置通过管路相连形成制冷剂循环回路，所述蒸发器具有蒸发器进水口和蒸发器出水口，所述冷凝器具有冷凝器进水口和冷凝器出水口，第m‑1个换热单元的蒸发器出水口与第m个换热单元的蒸发器进水口通过管路连通，第m个换热单元的冷凝器出水口与第m‑1个换热单元的冷凝器进水口通过管路连通，其中m为大于等于2且小于等于N的任意整数，N为大于等于2的整数。本公开的多级逆流换热系统具有大温差和高热效率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多级逆流换热系统
本技术涉及换热
，特别涉及一种多级逆流换热系统。
技术介绍
随着城市规模的扩大，城市集中供热面积不断增大。请参考图3，在传统的集中供热系统中，热源(如电厂)的余热加热一次管网的回水，升温后的热水经一次管网运送到换热站并加热二次管网的回水，二次管网将加热后的热水供给热用户。二次管网的回水温度依然较高，该水温限制了一次管网回水温度的降低，进而使热源余热得不到充分回收。此外，在开发热能回收装置的过程中，高热效率的装置能够带来良好的经济效益。
技术实现思路
为了解决现有技术的至少一个缺陷，本技术提供一种多级逆流换热系统，包括N个用管路连接的换热单元，每个换热单元包括一蒸发器、一冷凝器、至少一压缩机以及至少一节流装置，所述蒸发器、冷凝器、压缩机以及节流装置通过管路相连形成制冷剂循环回路，所述蒸发器具有蒸发器进水口和蒸发器出水口，所述冷凝器具有冷凝器进水口和冷凝器出水口，第m-1个换热单元的蒸发器出水口与第m个换热单元的蒸发器进水口通过管路连通，第m个换热单元的冷凝器出水口与第m-1个换热单元的冷凝器进水口通过管路连通，其中m为大于等于2且小于等于N的任意整数，N为大于等于2的整数。在某些实施方式中，蒸发器为壳管式蒸发器。在某些实施方式中，蒸发器为板式蒸发器。在某些实施方式中，冷凝器为壳管式蒸发器或板式蒸发器。在某些实施方式中，冷凝器为板式蒸发器。在某些实施方式中，节流装置为节流阀。在某些实施方式中，N等于2、3或4。在某些实施方式中，制冷循环回路采用制冷剂为R134a。在某些实施方式中，对于换热单元，蒸发器和冷凝器并列设置，蒸发器进水口和蒸发器出水口分别位于蒸发器的相对的两端，冷凝器进水口和冷凝器出水口分别位于冷凝器的相对的两端，且蒸发器进水口与冷凝器出水口位于不同端。本公开的有益效果是：采用了三级换热方式，每级换热单元均配置了制冷剂循环系统，蒸发侧的进出水具有大温差，使蒸发侧具有更低的出水温度，若将本公开的多级逆流换热系统应用到集中供热系统的换热站，先对二次管网的回水降温，能够使一次管网的回水温度具有更大的下降空间。由于本公开采用多级逆流的方式，蒸发侧的水被第1、2…N-1、N个蒸发器依次逐级降温，而冷凝侧的水被第N、N-1…2、1个冷凝器依次逐级升温，因此对于每个换热单元而言，都具有高的热效率，进而多级逆流换热系统整体具有高的热效率。附图说明图1为本公开一实施例的换热单元示意图。图2为本公开一实施例的多级逆流换热系统示意图。图3为现有的集中供热系统示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本公开提供一种多级逆流换热系统，该装置包括N个用管路连接的换热单元1，其中N为大于等于2的整数，例如N为2、3、4或5。请参考图1，换热单元1包括一蒸发器11、一冷凝器12、至少一压缩机13以及至少一节流装置14，蒸发器11、冷凝器12、压缩机13以及节流装置14通过管路相连形成制冷剂循环回路。蒸发器11可以为壳管式蒸发器，也可以为板式蒸发器。冷凝器12可以为壳管式冷凝器，也可以为板式冷凝器。蒸发器11具有蒸发器进水口111和蒸发器出水口112。冷凝器12具有冷凝器进水口121和冷凝器出水口122。以壳管式蒸发器和壳管式冷凝器为例说明换热单元1的工作原理。制冷剂循环回路的管路、蒸发器的壳层以及制冷剂的壳层中具有制冷剂，制冷剂可以选择本领域技术人员习知的制冷剂，如R134a型制冷剂，R134a对臭氧层不起破坏作用，具有良好的安全性能。热水从蒸发器11的蒸发器进水口111进入蒸发器11的管层，冷却水从冷凝器12的冷凝器进水口121进入冷凝器12的管层。当压缩机13工作时，压缩机13吸入从蒸发器11出来的低压气态制冷剂，经压缩机13压缩，制冷剂的温度和压力升高，并被送入冷凝器12。在冷凝器12内，高温高压的气态制冷剂把热量传递给冷凝器12管层内的水，使冷凝器12管层内的水升温，同时气态制冷剂凝结为液态制冷剂。液态制冷剂流经节流装置14后变成低压液态制冷剂，并被送入蒸发器，其中，节流装置14可为节流阀。在蒸发器中，低温低压的液体制冷剂吸收蒸发器11管层内水的热量，从而完成制冷循环。通过制冷循环将蒸发侧水的热量换热到冷凝侧水。板式蒸发器和板式冷凝器的制冷循环原理也是如此。在本公开中，第m-1个换热单元1的蒸发器出水口112与第m个换热单元1的蒸发器进水口111通过管路连通，第m个换热单元1的冷凝器出水口122与第m-1个换热单元1的冷凝器进水口121通过管路连通，其中m为大于等于2且小于等于N的任意整数。以N＝3为例具体说明，请参考图2，分别将三个换热单元1命名为换热单元1a、换热单元1b和换热单元1c。换热单元1a包括蒸发器11a和冷凝器12a，蒸发器11a包括蒸发器进水口111a和蒸发器出水口112a，冷凝器12a包括冷凝器进水口121a和冷凝器出水口122a。换热单元1b包括蒸发器11b和冷凝器12b，蒸发器11b包括蒸发器进水口111b和蒸发器出水口112b，冷凝器12b包括冷凝器进水口121b和冷凝器出水口122b。换热单元1c包括蒸发器11c和冷凝器12c，蒸发器11c包括蒸发器进水口111c和蒸发器出水口112c，冷凝器12c包括冷凝器进水口121c和冷凝器出水口122c。蒸发器出水口112a与蒸发器进水口111b通过管路连通，蒸发器出水口112b与蒸发器进水口111c通过管路连通。冷凝器出水口122c与冷凝器进水口121b通过管路连通，冷凝器出水口122b与冷凝器进水口121a通过管路连通。在图1所示的实施例中，蒸发器11和冷凝器12并列设置，蒸发器进水口111和蒸发器出水口112分别位于蒸发器11的相对的两端，冷凝器进水口121和冷凝器出水口122分别位于冷凝器12的相对的两端，且蒸发器进水口111与冷凝器出水口122位于不同端，可节约连接换热单元1的管路长度。蒸发器11和冷凝器12的相对位置以及进出水口的设置位置包括但不限于图1所示的情形。N个换热单元1的空间布局并不限于图2所示的一字形，还可根据使用现场的空间限制进行合理布置，例如可为一字型、L形、方块形等方式布局，但并不限于所列举的布局形式。N个蒸发器11构成本公开的多级逆流换热系统的蒸发侧，N个冷凝器12构成本公开的多级逆流换热系统的冷凝侧。继续以N＝3为例，应用本公开的多级逆流换热系统时，蒸发侧的水从蒸发器进水口111a进入，经蒸发器11a、蒸发器11b和蒸发器11c时被逐级冷却而降温，并从蒸发器出水口112c流出，而冷凝侧的水从冷凝器进水口121c进入，冷凝侧的水流经冷凝器12c、冷凝器12b和冷凝器12a被逐级加热而升温，并从冷凝器出水口122a流出，因此蒸发侧的水流向与冷凝侧的水流向相反，构成多级逆流式换热系统。在图2所示的实施例中，采用了三级换热方式，每级换热单元均配置了制冷剂循环系统，蒸发侧的进出水具有大温差，使蒸发侧具有更低的出水温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级逆流换热系统，其特征在于，包括N个用管路连接的换热单元，每个换热单元包括一蒸发器、一冷凝器、至少一压缩机以及至少一节流装置，所述蒸发器、冷凝器、压缩机以及节流装置通过管路相连形成制冷剂循环回路，所述蒸发器具有蒸发器进水口和蒸发器出水口，所述冷凝器具有冷凝器进水口和冷凝器出水口，第m-1个换热单元的蒸发器出水口与第m个换热单元的蒸发器进水口通过管路连通，第m个换热单元的冷凝器出水口与第m-1个换热单元的冷凝器进水口通过管路连通，其中m为大于等于2且小于等于N的任意整数，N为大于等于2的整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级逆流换热系统，其特征在于，包括N个用管路连接的换热单元，每个换热单元包括一蒸发器、一冷凝器、至少一压缩机以及至少一节流装置，所述蒸发器、冷凝器、压缩机以及节流装置通过管路相连形成制冷剂循环回路，所述蒸发器具有蒸发器进水口和蒸发器出水口，所述冷凝器具有冷凝器进水口和冷凝器出水口，第m-1个换热单元的蒸发器出水口与第m个换热单元的蒸发器进水口通过管路连通，第m个换热单元的冷凝器出水口与第m-1个换热单元的冷凝器进水口通过管路连通，其中m为大于等于2且小于等于N的任意整数，N为大于等于2的整数。


2.根据权利要求1所述的多级逆流换热系统，其特征在于，所述蒸发器为壳管式蒸发器。


3.根据权利要求1所述的多级逆流换热系统，其特征在于，所述蒸发器为板式蒸发器。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：查晓冬，魏辉，
申请(专利权)人：苏州必信空调有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32