【技术实现步骤摘要】
一种高温空气源热泵蒸汽机组及其控制方法
[0001]本专利技术涉及空气源热泵
,特别涉及一种高温空气源热泵蒸汽机组及其控制方法。
技术介绍
[0002]我国工业能耗的50%~70%都是以热能的形式被消耗,其中大部分为80℃以上的高温热能需求,传统高温供热采用燃煤燃油燃气锅炉或电锅炉等,存在效率低、污染高等问题。空气源热泵作为一种高效清洁的供热方式,在中低温供热领域已得到广泛应用,但是受限于制冷剂及制冷系统难以实现大温升,导致通过空气源热泵技术制取100℃以上蒸汽产品很少。现有技术一般是先利用空气源热泵将低温水加热至80℃以上的高温饱和水,高温饱和水直接或经减压阀降压后进入低压闪蒸罐产生微压蒸汽,再利用水蒸气压缩机压缩得到满足用户需求的高温高压蒸汽。上述采用低压闪蒸罐方式产生蒸汽,对于固定真空度的闪蒸罐,产生的蒸汽量有限,若要提高蒸汽产量,就需要增大闪蒸罐的真空度,但是产生的蒸汽压力和温度更低,这又会使得维持闪蒸罐负压环境和水蒸气压缩机的能耗更高,造成整个系统能效低。
[0003]针对上述问题,本专利技术提供一种跨临界二氧化碳空气源热泵蒸汽机及其控制方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述空气源热泵产出蒸汽量有限的不足,提供一种高温空气源热泵蒸汽机组及其控制方法,能够通过多级加热方式,有效将热水转化为蒸汽,能够利用二氧化碳热泵压缩机排气温度高的特点,将表面加热蒸发与闪蒸相结合产生蒸汽,与传统空气源热泵蒸汽机相比,提高了蒸汽供应量,同时提高了系统能效, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,包括应用在空气源热泵供热系统中的蒸汽发生器(9),所述蒸汽发生器(9)的内部空间设有气体冷却器一(91)、气体冷却器二(92)、气体冷却器三(93)和喷淋装置(97),所述气体冷却器一(91)设于所述内部空间的上部,所述气体冷却器二(92)设于所述气体冷却器一(91)下方,所述喷淋装置(97)设在所述气体冷却器一(91)和所述气体冷却器二(92)之间,所述气体冷却器三(93)相间隔地设于所述气体冷却器二(92)下方,且所述气体冷却器三(93)淹没于所述内部空间的底部的储液中,所述气体冷却器一(91)、气体冷却器二(92)、气体冷却器三(93)依次相连通,所述气体冷却器一(91)的入口用于通入二氧化碳,所述蒸汽发生器(9)设有用于蒸汽排出的蒸汽出口(98)、用于补充水的补水口(94)、用于循环储液的循环水出口(95)。2.根据权利要求1所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,所述蒸汽发生器(9)的内部空间还设有气体冷却器n,n为大于3的整数,气体冷却器n的位置位于所述内部空间的上部、中部或底部。3.根据权利要求2所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括水泵(8),所述水泵(8)设在所述循环水出口(95)和所述喷淋装置(97)之间的管道上。4.根据权利要求3所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括真空泵(10),所述真空泵(10)连接至所述蒸汽发生器(9)。5.根据权利要求4所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括水蒸气压缩机(11),所述水蒸气压缩机(11)的入口通过管道连接至所述蒸汽出口(98),所述水蒸气压缩机(11)的出口通过管道连接至用户处。6.根据权利要求5所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括补水阀(12)和循环水阀(13),所述循环水阀(13)安装在所述循环水出口(95)连接的管道上,所述补水阀(12)安装在所述补水口(94)连接的管道上。7.根据权利要求6所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括四通换向阀(2),所述四通换向阀包括a、b、c、d四个端口,所述a端通过管道连接至所述气体冷却器一(91),所述b端通过管道连接至热泵压缩机(1),所述c端通过管道连接至气液分离器(7),气液分离器(7)用于分离二氧化碳气体并回流至热泵压缩机(1),所述d端通过管道连接至换热组件;制热时,所述a端和所述b端连通、所述c端和所述d端连通;除霜时,所述a端和所述c端连通、所述b端和所述d端连通。8.根据权利要求7所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,所述换热组件包括蒸发器(5)和回热器(3),所述回热器(3)通过管道与所述气体冷却器三(93)连接,所述回热器(3)通过管道与所述四通换向阀的d端连接,所述回热器(3)通过管道与所述蒸发器(5)连接,经所述蒸发器(5)后再通过管道连接至所述回热器(3),所述回热器(3)和所述蒸发器(5)之间的管道上设有节流装置(4),所述蒸发器(5)处设有风机(6)。9.根据权利要求8所述的高温空气源热泵蒸汽机组,其特征在于,还包括监测组件,所述监测组件包括功率采集器(17)、压力传感器(99)、液位传感器(96)、温度传感器一(14)、温度传感器二(15)和温度传感器三(16),所述功率采集器(17)分别与所述热泵压缩机(1)、所述风机(6)、所述水泵(8)、所述水蒸气压缩机(11)和所述真空泵(10)连接,所述压力传感器(99)连接至所述蒸汽发生器(9)上,所述液位传感器(96)置于所述内部空间的底部并用于监测所述储液的液位,所述温度传感器一(14)设在所述循环水出口(95)与所述水泵(8)
之间的管道上,所述温度传感器二...
【专利技术属性】
技术研发人员:许亮,司鹏飞,向波,石利军,贾纪康,李鹏宇,杨正武,
申请(专利权)人:中国建筑西南设计研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。