单效混合式热泵机组和双效混合式热泵机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单效混合式热泵机组和双效混合式热泵机组，包括溴化锂吸收式热泵机组、蒸汽压缩机和混合式/吸收式热泵功能切换阀组，所述的溴化锂吸收式热泵机组包括管路连接成循环回路的冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液换热器和发生器，本实用新型专利技术是一种热能与电能共同驱动的、吸收式与压缩式相结合的环保、高温、高效的新型热泵机组，通过蒸发器吸收余热、发生器通入驱动热源进行水蒸汽的热压缩并进一步对其进行机械压缩、实现吸收器产生中温热源和冷凝器产生高温热源，增加了一个高温热源、具有更高的制热效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采暖或工艺领域的制热设备领域，是一种以溴化锂溶液为工质、由热能和电能共同驱动、吸收式与压缩式相结合的单效混合式热泵机组和双效混合式热泵机组。该热泵机组在蒸发器吸收余热、在发生器通入驱动热源进行水蒸汽的热压缩并进一步通过蒸汽压缩机对其进行机械压缩、实现吸收器产生中温热源和冷凝器产生高温热源的目标。
技术介绍
目前市场上主流的热泵机组有两种一种是以热能驱动的溴化锂吸收式热泵机组，另一种是以电能驱动的压缩式热泵机组。溴化锂吸收式热泵机组是以水为制冷剂、溴化锂溶液为吸收剂、采用高温热源(包括蒸汽、热水、烟气等)驱动，单效溴化锂吸收式热泵机组基本结构为图3所示，包括冷凝器(16)、吸收器(17)、蒸发器(18)、发生器(19)、冷剂泵(20)、溶液泵(21)、溶液换热器(22)。其中蒸发器(18)和吸收器(17)是安装在同一个筒体内的由挡液板分隔而成的相互连通的两个相变换热器。其中，冷剂水在高真空的蒸发器(18)筒体内低沸点汽化来吸收传热管内余热水的热量、发生器(19)通入驱动热源(包括蒸汽、高温热水、高温烟气等)对冷剂蒸汽进行热压缩、来实现吸收器(17)和冷凝器(16)放热产生中温热源的目标。溴化锂吸收式热泵机组采用水作为制冷剂、比采用R22、R134a等氟利昂冷媒的电驱动压缩式热泵机组更加具有环保的优势(这些氟利昂制冷剂都在不同程度上对大气臭氧层或地球的温室效应造成负面的影响，没有一种绝对环保，只能作为一些过渡冷媒、不能作为永久环保的冷媒)；同时，该机组采用热能驱动、节省电力消耗，单机制热能力大(较压缩式热泵大一倍以上)且升温幅度较高(同样的余热源温度情况下较压缩式热泵机组升温幅度高20°C以上)，在回收热电厂循环水余热的城市集中供热领域已有少量的应用。但该机组也存在明显的缺点制热温度除受热源的品位限制外(若采用蒸汽驱动，蒸汽压力通常不低于O. 2MPa)还受余热源温度的限制(在集中供热领域应用一般不低于30°C)。这就大大限制了这种热泵在集中供热领域的应用。因为，从需求上来看，越是气温低、越需要供应更高温度的热网水，但从热泵的性能来看，越是气温低，余热水的温度越低，热泵的供热温度越低，这是一对矛盾，该机组在一年中气温很低时段无法满足热网供热要求，若要强制调高余热水的温度，势必影响机组的发电能力，得不偿失。以电为驱动能源的压缩式冷水机组，其基本结构如图4所示，包括蒸发器(23)、压缩机(24)、冷凝器(25)、膨胀阀(26)。通过冷媒在蒸发器(23)筒体内气化吸收铜管内流动的余热水的热量，通过压缩机(24)对冷媒蒸汽进行机械压缩，在压力较高的冷凝器(25)中进行冷凝放热、获得较高温度的供暖或工艺用热水；该机组具有结构简单、制冷系数较高(C0P值可达到5左右)的优点，广泛应用在制热温度要求不高、进行分散供热的地区。但由于采用的R22、R134a等氟利昂作冷媒，对大气臭氧层或地球的温室效应会造成负面影响的不符合环保要求的冷媒；机组以电能驱动、耗电量大；单机的供热能力小、相对于余热源的温升小，无法用于有热电厂循环水的集中供热领域。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术中两种热泵机组的不足之处，提供一种单效混合式热泵机组和双效混合式热泵机组，热能与电能共同驱动的、吸收式与压缩式相结合的环保、高温、高效的新型热泵机组。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种单效混合式热泵机组，包括单效溴化锂吸收式热泵机组、蒸汽压缩机和混合式/吸收式热泵功能切换阀组，所述的单效溴化锂吸收式热泵机组包括管路连接成循环回路的冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液换热器和发生器，所述的冷凝器上设有分别与高温热用户出入口通过管路相连通的高温水进口和高温水出口，所述的吸收器上设有分别与中温热用户出入口通过管路相连通的中温水进口和中温水出口，蒸发器上设有分别于余热源出入端通过管路相连通的余热水进口和余热水出口，吸收器上的中温水出口一路通过管路与冷凝器的高温水进口连通，所述的发生器上设有分别与驱动热源出入口通过管路相连通的热源进口和热源出口 ；所述的冷凝器上的 冷凝水出口通过管路和节流阀与蒸发器的冷剂水进口连通，所述的蒸发器的冷剂水进口沿传热管方向布置有冷剂水喷嘴，所述的蒸发器的冷剂水出口通过管路与冷剂泵与蒸发器的二次冷剂水进口连通，所述的二次冷剂水进口沿传热管方向布置有二次冷剂水喷嘴，吸收器的下端设有稀溶液出口，吸收器的稀溶液出口通过管路和溶液泵与溶液换热器的稀溶液进口连通，溶液换热器的稀溶液出口通过管路与发生器的稀溶液进口连通，发生器的浓溶液出口通过管路与溶液换热器的浓溶液进口连通，溶液换热器的浓溶液出口通过管路与吸收器的浓溶液进口连通，所述的吸收器的浓溶液进口沿传热管方向布置有浓溶液喷嘴；所述的发生器顶部具有冷剂蒸汽出口，所述的冷剂蒸汽出口通过管路与蒸汽压缩机的进口相连通，蒸汽压缩机的出口通过管路与冷凝器的冷剂蒸汽进口连通，所述的冷凝器的冷剂水出口分成两路、其中一路通过管路与蒸发器的凝水进口连通、另一路通过管路与蒸汽压缩机的进口连通，冷凝器的冷剂水出口与蒸汽压缩机的进口之间的管路上设有调节阀；所述的混合式/吸收式热泵功能切换阀组包括设置在吸收器上中温水出口管路上的中温热水出水阀、设置在冷凝器上高温水进口管路上的高温热水进水阀和设置在中温水出口与高温水进口之间的管路上的中/高温热水连通阀。进一步的，所述的吸收器和蒸发器是安装在同一个筒体内的由挡液板分隔而成的相互连通的相变换热器，所述的蒸发器是一种依靠换热管外的水在高真空状态下低沸点汽化、吸收传热管内余热水的热量的相变换热器，主要包括筒体、换热管、支撑板、水盘、凝水管、冷剂泵、凝水喷嘴及外保温。吸收器是一种利用浓溶液吸收冷剂蒸汽、放出吸收热、生产中温热源的相变换热器，主要包括筒体、换热管、支撑板、液囊、浓溶液喷嘴及外保温。发生器是一高温驱动热源加热稀溶液、将稀溶液浓缩为浓溶液并分离出水蒸汽的相变换热器。主要包括筒体、换热管、支撑板、汽包及外保温。所述的中温热水出水阀、中/高温热水连通阀和高温热水进水阀为电磁阀，用于混合式和吸收式热泵功能切换；调节阀为电动调节阀，用于控制蒸汽压缩机进气温度、在保证安全的情况下增加蒸汽压缩机质量流量；节流阀为电子膨胀阀，用于冷凝器产生的冷剂水的减压。当中温热水出水阀和高温热水进水阀开启、中/高温热水连通阀关闭，蒸汽压缩机工作，调节阀调到适当开度即为混合式热泵功能；当中温热水出水阀和高温热水进水阀关闭、中/高温热水连通阀开启，蒸汽压缩机不工作，调节阀调到最小开度即为吸收式式热泵功能。所述的蒸汽压缩机为一种水蒸汽压力、温度提升设备，通常选用罗茨风机压缩机或蒸汽离心压缩机。一种双效混合式热泵机组，包括双效溴化锂吸收式热泵机组和蒸汽压缩机，所述的双效溴化锂吸收式热泵机组包括管路连接成循环回路的冷凝器、蒸发器、吸收器、高温溶液换热器、低温溶液换热器、高压发生器和低压发生器，所述的冷凝器上设有分别与高温热用户出入口通过管路相连通的高温水进口和高温水出口，所述的吸收器上设有分别与中温热用户出入口通过管路相连通的中温水进口和中温水出口，蒸发器上设有分别于余热源出入端通过管路相连通的余热水进口和余热水出口，所述的高压发生器上设有分别与驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单效混合式热泵机组，其特征是：包括单效溴化锂吸收式热泵机组、蒸汽压缩机(5)和混合式/吸收式热泵功能切换阀组，所述的单效溴化锂吸收式热泵机组包括管路连接成循环回路的冷凝器(1)、蒸发器(3)、吸收器(2)、溶液换热器(8)和发生器(4)，所述的冷凝器(1)上设有分别与高温热用户出入口通过管路相连通的高温水进口和高温水出口，所述的吸收器(2)上设有分别与中温热用户出入口通过管路相连通的中温水进口和中温水出口，蒸发器(3)上设有分别于余热源出入端通过管路相连通的余热水进口和余热水出口，吸收器(2)上的中温水出口一路通过管路与冷凝器(1)的高温水进口连通，所述的发生器(4)上设有分别与驱动热源出入口通过管路相连通的热源进口和热源出口；所述的冷凝器(1)上的冷凝水出口通过管路和节流阀(15)与蒸发器(3)的冷剂水进口连通，所述的蒸发器(3)的冷剂水进口沿传热管方向布置有冷剂水喷嘴，所述的蒸发器(3)的冷剂水出口通过管路与冷剂泵(6)与蒸发器(3)的二次冷剂水进口连通，所述的二次冷剂水进口沿传热管方向布置有二次冷剂水喷嘴，吸收器(2)的下端设有稀溶液出口，吸收器(2)的稀溶液出口通过管路和溶液泵(7)与溶液换热器(8)的稀溶液进口连通，溶液换热器(8)的稀溶液出口通过管路与发生器(4)的稀溶液进口连通，发生器(4)的浓溶液出口通过管路与溶液换热器(8)的浓溶液进口连通，溶液换热器(8)的浓溶液出口通过管路与吸收器(2)的浓溶液进口连通，所述的吸收器(2)的浓溶液进口沿传热管方向布置有浓溶液喷嘴；所述的发生器(4)顶部具有冷剂蒸汽出口，所述的冷剂蒸汽出口通过管路与蒸汽压缩机(5)的进口相连通，蒸汽压缩机(5)的出口通过管路与冷凝器(1)的冷剂蒸汽进口连通，所述的冷凝器(1)的冷剂水出口分成两路、其中 一路通过管路与蒸发器(3)的凝水进口连通、另一路通过管路与蒸汽压缩机(5)的进口连通，冷凝器(1)的冷剂水出口与蒸汽压缩机(5)的进口之间的管路上设有调节阀(9)；所述的混合式/吸收式热泵功能切换阀组包括设置在吸收器(2)上中温水出口管路上的中温热水出水阀(10)、设置在冷凝器(1)上高温水进口管路上的高温热水进水阀(12)和设置在中温水出口与高温水进口之间的管路上的中/高温热水连通阀(11)。...

【技术特征摘要】
1.一种单效混合式热泵机组，其特征是包括单效溴化锂吸收式热泵机组、蒸汽压缩机(5)和混合式/吸收式热泵功能切换阀组， 所述的单效溴化锂吸收式热泵机组包括管路连接成循环回路的冷凝器(I)、蒸发器(3)、吸收器(2)、溶液换热器(8)和发生器(4)，所述的冷凝器(I)上设有分别与高温热用户出入口通过管路相连通的高温水进口和高温水出口，所述的吸收器(2)上设有分别与中温热用户出入口通过管路相连通的中温水进口和中温水出口，蒸发器(3)上设有分别于余热源出入端通过管路相连通的余热水进口和余热水出口，吸收器(2)上的中温水出口一路通过管路与冷凝器(I)的高温水进口连通，所述的发生器(4)上设有分别与驱动热源出入口通过管路相连通的热源进口和热源出口； 所述的冷凝器(I)上的冷凝水出口通过管路和节流阀(15)与蒸发器(3)的冷剂水进口连通，所述的蒸发器(3)的冷剂水进口沿传热管方向布置有冷剂水喷嘴，所述的蒸发器(3)的冷剂水出口通过管路与冷剂泵(6)与蒸发器(3)的二次冷剂水进口连通，所述的二次冷剂水进口沿传热管方向布置有二次冷剂水喷嘴，吸收器(2)的下端设有稀溶液出口，吸收器(2)的稀溶液出口通过管路和溶液泵(7)与溶液换热器(8)的稀溶液进口连通，溶液换热器(8)的稀溶液出口通过管路与发生器(4)的稀溶液进口连通，发生器(4)的浓溶液出口通过管路与溶液换热器(8)的浓溶液进口连通，溶液换热器(8)的浓溶液出口通过管路与吸收器(2)的浓溶液进口连通，所述的吸收器(2)的浓溶液进口沿传热管方向布置有浓溶液喷嘴； 所述的发生器(4)顶部具有冷剂蒸汽出口，所述的冷剂蒸汽出口通过管路与蒸汽压缩机(5)的进口相连通，蒸汽压缩机(5)的出口通过管路与冷凝器(I)的冷剂蒸汽进口连通，所述的冷凝器(I)的冷剂水出口分成两路、其中一路通过管路与蒸发器(3)的凝水进口连通、另一路通过管路与蒸汽压缩机(5)的进口连通，冷凝器(I)的冷剂水出口与蒸汽压缩机(5)的进口之间的管路上设有调节阀(9)； 所述的混合式/吸收式热泵功能切换阀组包括设置在吸收器(2)上中温水出口管路上的中温热水出水阀(10)、设置在冷凝器(I)上高温水进口管路上的高温热水进水阀(12)和设置在中温水出口与高温水进口之间的管路上的中/高温热水连通阀(11)。2.如权利要求I所述的单效混合式热泵机组，其特征是所述的吸收器(2)和蒸发器(3)是安装在同一个筒体内的由挡液板分隔而成的相互连通的相变换热器，所述的蒸发器(3)是一种依靠换热管外的水在高真空状态下低沸点汽化、吸收传热管内余热水的热量的相变换热器，吸收器(2)是一种利用浓溶液吸收冷剂蒸汽、放出吸收热、生产中温热源的相变换热器，发生器(4)是一高温驱动热源加热稀溶液、将稀溶液浓缩为浓溶液并分离出水蒸汽的相变换热器。3.如权利要求I所述的单效混合式热泵机组，其特征是所述的中温热水出水阀(10)、中/高温热水连通阀(11)和高温热水进水阀(12)为电磁阀，调节阀(9)为电动调节阀，节流阀(15)为电子膨胀阀。4.如权利要求I所述的单效混合式热泵机组，其特征是所述的蒸汽压缩机(5)为罗茨风机压缩机或蒸汽离心压缩机。5.一种双效混合式热泵机组，其特征是包括双效溴化...

【专利技术属性】
技术研发人员：高林华，
申请(专利权)人：深圳力合电力工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：