一种高效热泵及控制使用方法技术

本发明专利技术属于空调设备技术领域，公开了一种高效热泵及控制使用方法。包括吸收式热泵，一级闪发罐，二级闪发罐，热源水循环泵，热源水三通阀，热源水两通阀，补水控制阀，蒸汽控制阀A，蒸汽控制阀B，智控系统，冷却水调节阀，采用热源水分段降温和闪发罐两级闪蒸的结构和流程，实现了热源水梯级高效利用，提高了蒸汽的产出量，采用冷却水调节阀对冷却水进行调节控制，通过对进入机组的冷却水流量进行最佳调节，减少了热源被冷却水带走的热量，通过吸收式热泵的节能控制，提高了机组的换热效率，避免了能源的浪费，同时采用智控系统进行调节和多重保护设置，保障了机组的稳定运行，实现了机组的智能化控制。

【技术实现步骤摘要】
一种高效热泵及控制使用方法
本专利技术属于空调设备
，本专利技术涉及一种高效热泵及控制使用方法。
技术介绍
在生产工艺中需要大量的高温蒸汽，同时又有大量低温余热资源，采用吸收式热泵机组提取低温余热热量，可制取出高温蒸汽，可节省高品位热源消耗，近年来得到了大量的应用，然而工厂生产排放的低温余热希望能够最大限度的回收利用，同时制取更多的高品位蒸汽，一方面满足低温余热资源的降温需求，另一方面满足工厂蒸汽使用的需求。采用常规吸收热泵的结构、流程和控制技术，制取的蒸汽量无法得到大幅提升，如何能够提高热泵机组的换热效率，使吸收式热泵能够高效、稳定的运行，且制取出大量压力恒定的蒸汽，同时采用有效控制确保闪发罐中的压力、液位保持稳定，避免蒸汽压力和产量的波动成为目前研究的重要课题之一。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高效热泵及控制使用方法，采用热源水分段降温和闪发罐两级闪蒸的结构和流程，实现了热源水梯级高效利用，提高了蒸汽的产出量，采用冷却水调节阀对冷却水进行调节控制，通过对进入机组的冷却水流量进行最佳调节，减少了热源被冷却水带走的热量，通过吸收式热泵的节能控制，提高了机组的换热效率，避免了能源的浪费，同时采用智控系统进行调节和多重保护设置，保障了机组的稳定运行，实现了机组的智能化控制。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种高效热泵，包括吸收式热泵，一级闪发罐，二级闪发罐，热源水循环泵，热源水三通阀，热源水两通阀，补水控制阀，蒸汽控制阀A，蒸汽控制阀B，智控系统，冷却水调节阀，其中吸收式热泵由吸收器、蒸发器、冷凝器、再生器组成；一级闪发罐上设置压力传感器A，差压变送器A，安全排泄装置A；二级闪发罐上设置压力传感器B，差压变送器B，安全排泄装置B。一级闪发罐顶部与蒸汽管路A连接，蒸汽管路A上设置蒸汽控制阀A；二级闪发罐顶部与蒸汽管路B连接，蒸汽管路B上设置蒸汽控制阀B；蒸汽管路A和蒸汽管路B汇合连接到蒸汽出口管路，蒸汽出口管路上设置单向阀。一级闪发罐中部侧壁设置热源水入口管路，一级闪发罐底部设置热源水管路A，热源水入口管路和热源水管路A之间连接热源水管路B，热源水管路B上设置热源水两通阀；热源水管路A上设置热源水循环泵，热源水循环泵上设置变频控制器，热源水循环泵与蒸发器之间通过热源水管路C连接，蒸发器与再生器之间通过管道连接，再生器热源水出口设置热泵热源水出口管路，热泵热源水出口管路上设置热泵热源水出口温度传感器和热源水三通阀，热源水三通阀分别与热源水旁通管路和热源水出口管路连接，热源水旁通管路与热源水管路C连接。冷凝器连接冷却水入口管路和冷却水出口管路，冷却水入口管路上设置冷却水调节阀。吸收器与二级闪发罐之间通过热泵循环热水进口管路和热泵循环热水出口管路连接，热泵循环热水进口管路上连接补水管路，补水管路上设置补水控制阀，热泵循环热水出口管路上设置热泵循环热水出口温度传感器。进一步的，优选的提供一种闪发罐与热泵吸收器一体型结构，吸收器包括显热升温区换热管，潜热闪蒸区换热管，低温循环热水水箱，高温循环热水水箱，蒸汽闪蒸箱，其中低温循环热水水箱下部设置补水接口，用于低温循环热水水箱和二级闪发罐的补水；低温循环热水水箱的底部设置排水阀门，用于机组检修时排水。二级闪发罐包括蒸汽储存区、循环热水储存区、污水杂质储存区，其中蒸汽储存区中设置低阻力波纹板，低阻力波纹板的作用是阻水通汽，防止循环热水进入蒸汽系统中，降低输出蒸汽的湿度，同时低阻力不影响蒸汽的流动，蒸汽储存区上部设置压力传感器B、安全排泄装置B和蒸汽出口；污水杂质储存区底部设置排污阀门，检修时用于循环热水中杂质的排放；蒸汽储存区与管道A连接，循环热水储存区与管道B连接，管道A和管道B之间连接差压变送器B，管道A和管道B上分别设置截止阀A和截止阀B，当差压变送器B需要检修或更换时可关断截止阀A和截止阀B，不会影响机组正常运行。所述的二级闪发罐布置在低温循环热水水箱上部，通过低温循环热水管道连接，低温循环热水管道插入污水杂质储存区上面的循环热水储存区，防止污水杂质储存区中杂质进入吸收器中划伤换热管或在传热管表面结垢而影响换热；低温循环热水水箱和显热升温区换热管组成了显热升温区，低温循环热水在显热升温区换热管中被吸收器内部散布的溶液加热而升温，升温后的循环热水进入高温循环热水水箱；潜热闪蒸区换热管和蒸汽闪蒸箱组成了潜热闪蒸区，显热升温区和潜热闪蒸区之间通过高温循环热水水箱连接，高温循环热水在潜热闪蒸区换热管中被吸收器内部散布的溶液加热而再次升温，在升温过程中部分循环热水在潜热闪蒸区换热管和蒸汽闪蒸箱中进行一次闪蒸；显热升温区换热管和潜热闪蒸区换热管设置的传热面积不同，有利于显热升温和潜热闪蒸；蒸汽闪蒸箱和二级闪发罐之间通过汽水循环管道连接，汽水循环管道插入到蒸汽储存区内部，且插入到蒸汽储存区内部的汽水循环管道向下弯折，防止进入二级闪发罐中的汽水混合物在二次闪蒸过程中液滴向上飞溅。所述的吸收式热泵、热源水三通阀、热源水两通阀、补水控制阀、蒸汽控制阀A、蒸汽控制阀B、冷却水调节阀、热泵热源水出口温度传感器、热泵循环热水出口温度传感器、压力传感器A、差压变送器A、压力传感器B、差压变送器B、变频控制器分别与智控系统相连接。智控系统与吸收式热泵之间连接实现节能控制；智控系统分别与一级闪发罐的压力传感器A和差压变送器A连接实现压力控制和差压反馈液位控制；智控系统分别与二级闪发罐的压力传感器B和差压变送器B连接实现压力控制和差压反馈液位控制；智控系统与热源水循环泵之间通过连接变频控制器实现变频反馈控制；智控系统与热源水三通阀之间连接实现热源水旁通控制；智控系统与热源水两通阀之间连接实现热源水调节控制；智控系统与补水控制阀之间连接实现补水调节控制；智控系统分别与蒸汽控制阀A和蒸汽控制阀B之间连接实现蒸汽控制阀调节控制；智控系统与冷却水调节阀之间连接实现冷却水调节控制；智控系统分别与热泵热源水出口温度传感器和热泵循环热水出口温度传感器之间连接实现热源水出口温度控制和热源水过输入控制。所述智控系统具体为PLC系统。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：热源水在一级闪发罐中进行第一次降温，在蒸发器中进行第二次降温，在再生器中进行第三次降温，实现了热源水的梯级高效利用，同时高温热源水在一级闪发罐中一级闪蒸输出蒸汽，低温热源水在吸收式热泵的蒸发器和再生器中进行热量提取加热循环热水，热循环热水在二级闪发罐中二级闪蒸输出蒸汽，提高了蒸汽的产出量；采用冷却水调节阀对冷却水调节控制，通过对进入机组的冷却水流量进行最佳调节，减少了热源被冷却水带走的热量，同时通过吸收式热泵的节能控制实现机组内部溶液循环量和冷剂循环量的合理调节，提高了机组的换热效率，避免了能源的浪费。将吸收器和二级闪发罐进行一体型结构布置，使循环热水在吸收器中显热升温和潜热闪蒸相结合，机组换热效率得到大幅提升，吸收器和二级闪发罐均可减少换热面积，节省了加工材料，降低了机组的占地空间。根据一级闪发罐的压力传感器A和差压变送器A反馈的压力和液位进行热源水循环泵、热源水两通阀、蒸汽控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效热泵，其特征是，包括吸收式热泵(1)，一级闪发罐(2)，二级闪发罐(3)，热源水循环泵(4)，热源水三通阀(5)，热源水两通阀(6)，补水控制阀(7)，蒸汽控制阀A(8)，蒸汽控制阀B(9)，智控系统(10)，冷却水调节阀(11)，其中吸收式热泵(1)由吸收器(101)、蒸发器(102)、冷凝器(103)、再生器(104)组成；一级闪发罐(2)上设置压力传感器A(201)，差压变送器A(202)，安全排泄装置A(203)；二级闪发罐(3)上设置压力传感器B(301)，差压变送器B(302)，安全排泄装置B(303)；一级闪发罐(2)顶部与蒸汽管路A(24)连接，蒸汽管路A(24)上设置蒸汽控制阀A(8)；二级闪发罐(3)顶部与蒸汽管路B(25)连接，蒸汽管路B(25)上设置蒸汽控制阀B(9)；蒸汽管路A(24)和蒸汽管路B(25)汇合连接到蒸汽出口管路(26)，蒸汽出口管路(26)上设置单向阀(29)；一级闪发罐(2)中部侧壁设置热源水入口管路(12)，一级闪发罐(2)底部设置热源水管路A(13)，热源水入口管路(12)和热源水管路A(13)之间连接热源水管路B(14)，热源水管路B(14)上设置热源水两通阀(6)；热源水管路A(13)上设置热源水循环泵(4)，热源水循环泵(4)上设置变频控制器(401)，热源水循环泵(4)与蒸发器(102)之间通过热源水管路C(15)连接，蒸发器(102)与再生器(104)之间设有管道，再生器(104)热源水出口设置热泵热源水出口管路(16)，热泵热源水出口管路(16)上设置热泵热源水出口温度传感器(27)和热源水三通阀(5)，热源水三通阀(5)分别与热源水旁通管路(17)和热源水出口管路(18)连接，热源水旁通管路(17)与热源水管路C(15)连接；冷凝器(103)连接冷却水入口管路(22)和冷却水出口管路(23)，冷却水入口管路(22)上设置冷却水调节阀(11)；吸收器(101)与二级闪发罐(3)之间通过热泵循环热水进口管路(20)和热泵循环热水出口管路(21)连接，热泵循环热水进口管路(20)上连接补水管路(19)，补水管路(19)上设置补水控制阀(7)，热泵循环热水出口管路(21)上设置热泵循环热水出口温度传感器(28)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效热泵，其特征是，包括吸收式热泵(1)，一级闪发罐(2)，二级闪发罐(3)，热源水循环泵(4)，热源水三通阀(5)，热源水两通阀(6)，补水控制阀(7)，蒸汽控制阀A(8)，蒸汽控制阀B(9)，智控系统(10)，冷却水调节阀(11)，其中吸收式热泵(1)由吸收器(101)、蒸发器(102)、冷凝器(103)、再生器(104)组成；一级闪发罐(2)上设置压力传感器A(201)，差压变送器A(202)，安全排泄装置A(203)；二级闪发罐(3)上设置压力传感器B(301)，差压变送器B(302)，安全排泄装置B(303)；一级闪发罐(2)顶部与蒸汽管路A(24)连接，蒸汽管路A(24)上设置蒸汽控制阀A(8)；二级闪发罐(3)顶部与蒸汽管路B(25)连接，蒸汽管路B(25)上设置蒸汽控制阀B(9)；蒸汽管路A(24)和蒸汽管路B(25)汇合连接到蒸汽出口管路(26)，蒸汽出口管路(26)上设置单向阀(29)；一级闪发罐(2)中部侧壁设置热源水入口管路(12)，一级闪发罐(2)底部设置热源水管路A(13)，热源水入口管路(12)和热源水管路A(13)之间连接热源水管路B(14)，热源水管路B(14)上设置热源水两通阀(6)；热源水管路A(13)上设置热源水循环泵(4)，热源水循环泵(4)上设置变频控制器(401)，热源水循环泵(4)与蒸发器(102)之间通过热源水管路C(15)连接，蒸发器(102)与再生器(104)之间设有管道，再生器(104)热源水出口设置热泵热源水出口管路(16)，热泵热源水出口管路(16)上设置热泵热源水出口温度传感器(27)和热源水三通阀(5)，热源水三通阀(5)分别与热源水旁通管路(17)和热源水出口管路(18)连接，热源水旁通管路(17)与热源水管路C(15)连接；冷凝器(103)连接冷却水入口管路(22)和冷却水出口管路(23)，冷却水入口管路(22)上设置冷却水调节阀(11)；吸收器(101)与二级闪发罐(3)之间通过热泵循环热水进口管路(20)和热泵循环热水出口管路(21)连接，热泵循环热水进口管路(20)上连接补水管路(19)，补水管路(19)上设置补水控制阀(7)，热泵循环热水出口管路(21)上设置热泵循环热水出口温度传感器(28)。


2.如权利要求1所述的一种高效热泵，其特征是，所述吸收式热泵(1)、热源水三通阀(5)、热源水两通阀(6)、补水控制阀(7)、蒸汽控制阀A(8)、蒸汽控制阀B(9)、冷却水调节阀(11)、热泵热源水出口温度传感器(27)、热泵循环热水出口温度传感器(28)、压力传感器A(201)、差压变送器A(202)、压力传感器B(301)、差压变送器B(302)、变频控制器(401)分别与智控系统10相连接。


3.如权利要求2所述的一种高效热泵，其特征是，所述智控系统(10)具体为PLC系统。


4.如权利要求1所述的一种高效热泵，其特征是，提供一种二级闪发罐(3)和吸收器(101)一体型结构，吸收器(101)包括显热升温区换热管(1011)，潜热闪蒸区换热管(1012)，低温循环热水水箱(1013)，高温循环热水水箱(1014)，蒸汽闪蒸箱(1015)，其中低温循环热水水箱(1013)下部设置补水接口(1018)，用于低温循环热水水箱(1013)和二级闪发罐(3)的补水；低温循环热水水箱(1013)的底部设置排水阀门(1019)，用于机组检修时排水；二级闪发罐(3)包括蒸汽储存区(304)、循环热水储存区(305)、污水杂质储存区(306)，其中蒸汽储存区(304)中设置低阻力波纹板(307)，低阻力波纹板(307)的作用是阻水通汽，防止循环热水进入蒸汽系统中，降低输出蒸汽的湿度，同时低阻力不影响蒸汽的流动，蒸汽储存区(304)上部设置压力传感器B(301)、安全排泄装置B(303)和蒸汽出口(308)；污水杂质储存区(306)底部设置排污阀门(309)，检修时用于循环热水中杂质的排放；蒸汽储存区(304)与管道A(310)连接，循环热水储存区(305)与管道B(311)连接，管道A(310)和管道B(311)之间连接差压变送器B(302)，管道A(310)和管道B(311)上分别设置截止阀A(312)和截止阀B(313)，当差压变送器B(302)需要检修或更换时可关断截止阀A(312)和截止阀B(313)。


5.如权利要求1所述的一种高效热泵，其特征是，所述的二级闪发罐(3)布置在低温循环热水水箱(1013)上部，通过低温循环热水管道(1016)连接，低温循环热水管道(1016)插入污水杂质储存区(306)上面的循环热水储存区(305)；低温循环热水水箱(1013)和显热升温区换热管(1011)组成了显热升温区，低温循环热水在显热升温区换热管(1011)中被吸收器(101)内部散布的溶液加热而升温，升温后的循环热水进入高温循环热水水箱(1014)；潜热闪蒸区换热管(1012)和蒸汽闪蒸箱(1015)组成了潜热闪蒸区，显热升温区和潜热闪蒸区之间通过高温循环热水水箱(1014)连接，高温循环热水在潜热闪蒸区换热管(1012)...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏盈贺，夏克盛，张红岩，刘明军，陈涛，徐长周，徐成毅，赵宇鹏，王冠乔，孔庆阳，宫鹏举，
申请(专利权)人：松下制冷大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21