CN101182961A - 异级复合第一类吸收式热泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供异级复合第一类吸收式热泵，属于余热利用与热泵/制冷技术领域。针对单一级数热泵存在的不足，它提供了主要由发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、吸收－蒸发器、节流阀和溶液泵等基本部件组成的一体式机组，分为共用蒸发器、共用冷凝器和无主要共用部件三类；不同级数热泵流程之间或主要通过蒸发器、或通过冷凝器和/或单独依靠余热介质通道并伴有其它部件进行复合；共用蒸发器时各冷凝器或经节流阀相连、或各独立或部分独立，其它情况时余热介质依次进出各蒸发器；冷剂介质自冷凝器经节流进入蒸发器和吸收－蒸发器并在各相关环节被溶液吸收，稀溶液在驱动热作用下释放冷剂蒸汽到冷凝器。热泵可充分利用余热，余热制冷效益也高。

Description

异级复合第一类吸收式热泵

技术领域：

本发明属于低温余热利用与热泵/制冷技术领域。

背景技术：

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。在实际应用中，热泵的供热温度和负荷应满足用户的热需求，其自身应具有简单的流程和构造，还要有尽可能高的性能指数。也就是说，应使热泵这种节能装置具有造价低、运行简单可靠、性能指数高和经济效益好等综合优势。

在余热温度较低或供热温度要求较高、余热量不够丰富时，一般要采用第一类吸收式热泵技术对余热资源加以应用。对热泵来说，单一级数的热泵的供热温度区间和性能指数(即制热系数)是相对应的——对于确定的余热资源来说，低级数热泵的性能指数高但供热温度低，高级数的热泵性能指数低但供热温度高；单一级数的热泵对余热资源的要求也是不同的——对于一定的供热温度需求来说，低级数热泵与高级数热泵相比，前者需要的余热温度高于后者；可见，单一级数热泵的使用具有一定的局限性——或不能提供较高温度的供热，或不能满足热负荷需求，或不能充分地利用余热等。这样，在余热资源量较少、温度较低或热用户需求的温度较高、区间较宽——需要将被加热介质由较低的温度加热到较高的温度时，采用单一级数的热泵往往不能满足热用户的用热需求或不能充分地利用余热资源。不同级数的热泵组成联合供热系统可以在满足用户较宽温度区间的用热需求的同时实现余热的深度应用，但这必然使得整个节能供热系统的造价大大提高和系统运行的复杂化，经济效益低。

在制冷时，不同级数的热泵/制冷机组对热源的温度要求是不一样的，机组的性能指数(即制冷系数)也不同——机组级数越低，性能指数越高，要求的驱动热的温度也越高。这样，当制冷要求和驱动热的参数确定时，采用单一级数的机组往往不能充分利用驱动热来获得更多的制冷量，尤其在利用余热制冷时更是如此——单一级数的机组无法对余热实现充分、有效的利用。当然，采用不同级数的机组组成联合制冷系统可实现较高的制冷效益，但同样代价过高。

发明内容：

本发明的主要目的是要提供异级复合第一类吸收式热泵，它主要由发生器(或精馏塔)、冷凝器、蒸发器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器等所组成，从内部结构上可分为以主要共用蒸发器、主要共用冷凝器和无主要共用部件三类，从余热利用的角度又可分为余热共用和余热分用两种情况。

1.主要共用蒸发器和节流阀时，本发明由共用部件和各个级数的发生器或精馏塔、吸收器、冷凝器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成：级数为一的发生器/精馏塔、吸收器、冷凝器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器结合共用蒸发器构成起一级热泵结构，增加溶液泵、吸收-蒸发器或/和发生器构成二级及其以上级数的热泵结构，不同级数的热泵结构复合成一体式机组，相应地有不同级数的热泵流程；不同级数的热泵结构中的冷凝器之间或通过节流阀相连接、或各自独立或部分独立，共用蒸发器通过冷剂蒸汽通道连通各级数热泵结构中的一级吸收器、二级吸收-蒸发器、三级及以上级中的低压吸收-蒸发器和通过节流阀或与低级数热泵结构中的冷凝器连接或分别连接各冷凝器或以二者结合方式与冷凝器连接，低级数冷凝器或各级数冷凝器通过节流阀有冷剂液通道连通各吸收-蒸发器，从而在机组内部结构实现了不同级数热泵的复合；驱动热介质分别或依次在一级发生器、二级发生器或二级高压发生器、三级发生器或三级高压发生器为参与复合的各级数热泵流程提供驱动热，余热介质流经共用蒸发器提供余热，被加热介质依次或分别在低级数和高级数热泵结构中的吸收器与冷凝器中得到热量，驱动热介质、余热介质和被加热介质可使机组在外部实现不同级数热泵的复合；不同级数热泵的复合是复合机组具有较宽的供热区间和较高的性能指数。

以由一级与单发生器型二级热泵复合而成的、共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵为例，如图1所示，本发明的目的是这样实现的：

①.在结构上，两热泵流程有共用蒸发器和一节流阀，共用部件结合一级冷凝器、一级发生器、一级吸收器、一级溶液泵和一级溶液热交换器构成一级热泵结构与流程，共用部件结合二级冷凝器、二级发生器、二级吸收器、二级吸收-蒸发器、二级溶液泵、二级节流阀、级间节流阀和二级溶液热交换器并借助于一级冷凝器、级间节流阀构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：二级热泵流程的二级冷凝器和一级热泵流程的一级冷凝器之间经级间节流阀有冷剂液通道连通，一级冷凝器有冷剂介质通道分别经共用节流阀和二级节流阀连通蒸发器和二级吸收-蒸发器，蒸发器分别有冷剂蒸汽通道与一级吸收器和二级吸收-蒸发器连通，蒸发器还有管道连通余热介质，一级发生器与二级发生器分别有通道连通驱动热介质、彼此独立或经驱动热介质通道彼此间相连；除上述连接外，一级吸收器经一级溶液泵和一级溶液热交换器分别有稀溶液管道和浓溶液管道连通一级发生器、一级发生器有冷剂蒸汽通道连通一级冷凝器并有通道连通驱动热介质、一级吸收器与一级冷凝器分别有管道连通被加热介质和彼此间连通，二级吸收-蒸发器经二级溶液泵和二级溶液热交换器连通二级发生器、二级吸收器有溶液通道经二级溶液热交换器分别连通二级发生器和二级吸收-蒸发器、二级吸收器与二级冷凝器分别有管道连通被加热介质和彼此间连通。

②.在流程上，一级热泵流程——稀溶液由一级溶液泵打入一级发生器，受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入一级冷凝器，冷剂蒸汽放热于被加热介质被冷凝并经共用节流阀节流降压后进入蒸发器、得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入一级吸收器、被来自一级发生器的浓溶液吸收并放热，被加热介质依次流经一级吸收器和冷凝器带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；二级热泵流程——稀溶液由二级溶液泵打入二级发生器，稀溶液在二级发生器内受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入二级冷凝器、放热于进出二级冷凝器的被加热介质后冷凝成液体，冷凝液经级间节流阀节流后进入一级冷凝器被冷却介质冷成成液体，一部分冷凝液经共用节流阀节流降压后进入蒸发器、得到余热介质传给的热后蒸发成冷剂蒸汽进入二级吸收-蒸发器被来自二级吸收器的溶液吸收并放热，另一部分冷凝液经二级节流阀节流降压后进入二级吸收-蒸发器吸热成冷剂蒸汽进入二级吸收器、被来自二级发生器的浓溶液吸收并放热，二级吸收器内低浓度溶液进入二级吸收-蒸发器，二级吸收-蒸发器的稀溶液经二级溶液泵打入二级发生器，被加热介质依次流经二级吸收器和冷凝器带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；复合热泵流程——出自一级热泵流程一级发生器的冷剂蒸汽进入一级冷凝器被冷凝，二级热泵流程二级发生器产生的冷剂蒸汽进入二级冷凝器被冷凝、再经级间节流阀节流降压后进入一级冷凝器放热，一级冷凝器中冷剂液一部分经共用节流阀节流降压进入蒸发器吸收余热介质的热后成冷剂蒸汽、分别向一级吸收器和二级吸收-蒸发器提供，其余冷剂液经二级节流阀节流降压进入二级吸收-蒸发器，冷剂介质分别回到一级和二级流程，其特征在于：一级热泵流程和二级热泵流程通过级间节流阀、共用节流阀和共用蒸发器相连接；级间节流阀连接二级冷凝器和一级冷凝器、两流程冷剂蒸汽汇集到一级冷凝器，一级冷凝器的一部分冷剂液经共用节流阀节流降压进入蒸发器吸热成冷剂蒸汽、分别向一级热泵流程和二级热泵流程提供，另一部分冷剂液经二级节流阀进入二级热泵流程；被加热介质依次在一级热泵流程和二级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

2.共用冷凝器时，本发明由共用冷凝器和各个级数的发生器或精馏塔、吸收器、蒸发器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成：级数为一的发生器/精馏塔、吸收器、蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器，结合共用冷凝器构成一级热泵结构，再增加溶液泵、吸收-蒸发器或/和发生器构成二级及其以上级数的热泵结构，不同级数的热泵结构复合成一体式机组，相应地有不同级数的热泵流程；共用冷凝器与各级数发生器之间有冷剂蒸汽通道相连，低级数蒸发器和参与复合的高级数的蒸发器之间有余热介质通道相连，从而在内部结构上实现了不同级数热泵的复合；驱动热介质分别或依次进出一级发生器、二级发生器或二级高压发生器、三级发生器或三级高压发生器为参与复合的各级数热泵流程提供驱动热，余热介质依次流经低级数蒸发器和相复合的高级数蒸发器提供余热，被加热介质分别在低级数和高级数热泵结构中的吸收器与冷凝器中得到热量，从而更大程度地利用余热来满足热用户的需求。

以由一级与单发生器型二级热泵复合而成的、共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵为例，如图9所示，本发明的目的是这样实现的：

①.在结构上，两热泵流程有共用冷凝器，共用冷凝器结合一级蒸发器、一级发生器、一级吸收器、一级溶液泵、一级节流阀和一级溶液热交换器构成一级热泵结构与流程，共用冷凝器结合二级蒸发器、二级发生器、二级吸收器、二级吸收-蒸发器、二级溶液泵、二级节流阀和二级溶液热交换器构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：共用冷凝器分别有冷剂蒸汽通道连通一级发生器和二级发生器，冷凝器还有冷剂介质通道分别经二级节流阀连通二级蒸发器和二级吸收-蒸发器、还有冷剂介质通道经一级节流阀连通一级蒸发器，一级蒸发器和二级蒸发器分别和彼此间有通道连通余热介质；除上述连接外，一级吸收器经一级溶液泵和一级溶液热交换器分别有稀溶液管道和浓溶液管道连通一级发生器、一级发生器还有通道连通驱动热介质、一级吸收器与冷凝器分别有管道连通和彼此间连通被加热介质，二级吸收-蒸发器经二级溶液泵和二级溶液热交换器连通二级发生器、二级吸收器有溶液通道经二级溶液热交换器分别连通二级发生器和二级吸收-蒸发器、二级吸收器与冷凝器分别有管道连通和彼此间连通被加热介质。

②.在流程上，一级热泵流程——稀溶液由一级溶液泵打入一级发生器、受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入共用冷凝器，冷剂蒸汽放热于被加热介质被冷凝并经一级节流阀节流降压进入一级蒸发器、得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入一级吸收器、被来自一级发生器的浓溶液吸收并放热，被加热介质依次流经一级吸收器和冷凝器带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；二级热泵流程——稀溶液由二级溶液泵打入二级发生器，稀溶液在二级发生器内受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入共用冷凝器、放热于进出冷凝器的被加热介质冷凝成液体，一部分冷凝液经二级节流阀节流降压进入蒸发器得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入二级吸收-蒸发器、被来自二级吸收器的溶液吸收并放热，另一部分冷凝液经另一二级节流阀节流降压进入二级吸收-蒸发器吸热成冷剂蒸汽进入二级吸收器、被来自二级发生器的浓溶液吸收并放热，二级吸收器内低浓度溶液进入二级吸收-蒸发器，二级吸收-蒸发器的稀溶液经二级溶液泵打入二级发生器，被加热介质依次流经二级吸收器和冷凝器带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；复合热泵流程——出自一级热泵流程一级发生器和二级热泵流程二级发生器的冷剂蒸汽均进入共用冷凝器被冷凝，冷剂液一部分经一级节流阀节流降压进入一级蒸发器吸收余热介质的热成冷剂蒸汽、向一级吸收器提供从而进入一级热泵流程，其余冷剂液分别经二级节流阀节流降压进入二级蒸发器和二级吸收-蒸发器，冷剂介质回到二级流程，其特征在于：一级热泵流程和二级热泵流程通过共用冷凝器和通过余热介质通道相连接——共用冷凝器分别有冷剂蒸汽连通一级发生器和二级发生器，余热介质通道连通一级蒸发器和二级蒸发器；两流程产生的冷剂蒸汽汇集到共用冷凝器，一部分冷剂液经一级节流阀节流降压进入一级蒸发器后进入一级热泵流程，另一部分冷剂液分别经二级节流阀节流降压进入二级蒸发器和二级吸收-蒸发器回到二级热泵流程；被加热介质分别在一级热泵流程和二级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

3.无主要共用部件时，本发明的复合是这样进行的：参与复合的各级数热泵的蒸发器之间通过余热介质通道彼此间相连通，低级数热泵流程的冷凝器与高级数热泵流程的吸收器之间经被加热介质管道连通或被加热介质管道各自连通各级数热泵的吸收器与冷凝器，驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时共用一套燃烧系统。

以由一级与单发生器型二级热泵复合而成的无主要共用部件型闭式异级复合第一类吸收式热泵为例，如图14所示，本发明的目的是这样实现的：一级冷凝器、一级蒸发器、一级发生器、一级吸收器、一级溶液泵、一级节流阀和一级溶液热交换器构成一级热泵结构与流程，二级冷凝器、二级蒸发器、二级发生器、二级吸收器、二级吸收-蒸发器、二级溶液泵、二级节流阀和二级溶液热交换器并借助于级间节流阀和一级冷凝器构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：二级冷凝器和一级冷凝器之间有冷剂介质通道经级间节流阀连通，一级蒸发器和二级蒸发器之间通过余热介质通道彼此间相连通，一级冷凝器与二级吸收器之间经被加热介质管道连通，驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时共用一套燃烧系统。

根据不同的结构和流程，本发明可提供闭式、开式异级复合第一类吸收热泵和相应的热泵相变供热系统等。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。

图2是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。它与图1所示不同之处在于，后者的一级冷凝器和二级冷凝器彼此间无连接。

图3是依据本发明所提供的，可实现单发生器型二级与单发生器型三级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。

图4是依据本发明所提供的，可实现一级与单精馏塔型二级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。它与图1所示不同之处在于，后者以精馏塔取代了发生器；前者用于以溴化锂水溶液为工质作代表的机组，后者用于以氨水溶液为工质作代表的机组。

图5是依据本发明所提供的，可实现不同单发生器型二级与双发生器型二级热泵功能的共用蒸发器型闭式级复合第一类异吸收式热泵的系统结构和流程示意图；单发生器二级和双发生器二级的供热参数和性能指数有区别，属于严格意义上的异级。它是两级、三级或多级机组中单、双或多个发生器机组的代表。

图6是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用蒸发器型开式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图；它是开式第一类异级复合吸收式热泵的代表。

图7是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复第一类合吸收式热泵相变供热系统的结构和流程示意图；它是基于本发明的热泵相变供热系统的代表。

图8是依据本发明所提供的，可实现一级、单发生器型二级与单发生器型三级热泵功能的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图；它是三个级数及其以上级数的异级复合吸收式热泵的代表。

图9是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。

图10是依据本发明所提供的，可实现单发生器型二级与双发生器型二级热泵功能的共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。

图11是依据本发明所提供的，可实现单发生器型二级与单发生器型三级热泵功能的共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图。

图12是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的共用冷凝器型开式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图；它是共用冷凝器型开式异级复合第一类吸收式热泵的代表。

图13是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的闭式异级复第一类合吸收式热泵相变供热系统的结构和流程示意图；它是基于本发明的共用冷凝器型热泵相变供热系统的代表。

图14是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的无主要共用部件型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图；它与图1所示的区别之处在于，后者无主要共用部件，二者的复合主要由级间节流阀以及诸如余热介质管道、被加热介质管道等的连通来实现。

图15是依据本发明所提供的，可实现一级与单发生器型二级热泵功能的无主要共用部件型闭式异级复合第一类吸收式热泵的系统结构和流程示意图；它与图14所示的区别之处在于，后者的一级冷凝器和二级冷凝器彼此之间没有连接。

图1～图8和图14～15中，各部件的序号按照其在完成温度提升的各不同级数热泵结构中的位置和与之有直接联系的角度进行编号，分别用“阿拉伯数字+英文字母”组成的两位数排列，阿拉伯数字代表部件所处的热泵结构的级数，如2A代表处于二级热泵结构的冷凝器；属于不同级数共用以及其它的部件采用罗马数字表示，如II代表二级冷凝器和一级冷凝器之间的级间节流阀。

图1～图8和图14～15中，1A-一级冷凝器，1B-一级发生器/一级精馏塔，1C-一级吸收器，1D-一级溶液泵，1E-一级溶液热交换器，1F、1G-一级节流阀，1H-一级蒸发器；2A-二级冷凝器，2B-二级发生器/二级精馏塔，2C-二级吸收器，2D-二级吸收-蒸发器，2E-二级溶液泵，2F、2G-二级溶液热交换器，2H、2I、2J-二级节流阀，2K-二级蒸发器；2a-二级冷凝器，2b-二级高温发生器，2c-二级吸收器，2d-二级吸收-蒸发器，2e-二级溶液泵，2f、2g-二级溶液热交换器，2h-二级节流阀，2i-二级低温发生器，2j-二级溶液泵；3A-三级冷凝器，3B-三级发生器/三级精馏塔，3C-三级吸收器，3D、3K-三级吸收-蒸发器，3E-三级溶液泵，3F、3G、3I-三级溶液热交换器，3H、3J-三级节流阀；I-蒸发器，II、IV、VII-级间节流阀，III-共用节流阀，V、VI-相变换热器，VII-中间工作介质循环泵。

图9～图13中，各部件的序号按照其在完成温度提升的各不同级数热泵结构中的位置和与之有直接联系的角度进行编号，分别用“英文字母+阿拉伯数字”组成的两位数排列，阿拉伯数字代表部件所处热泵结构的级数，如A2代表处于二级热泵结构中的发生器；属于不同级数共用以及其它的部件采用罗马数字表示，如I代表共用级冷凝器。

图9～图13中，图中，A1-一级发生器/一级精馏塔，A2-一级吸收器，A3-一级蒸发器，A4-一级溶液泵，A5-一级节流阀，A6-一级溶液热交换器；B1-二级发生器/二级精馏塔，B2-二级吸收器，B3-二级蒸发器，B4-二级吸收-蒸发器，B5-二级溶液泵，B6、B7-二级节流阀，B8、B9-二级溶液热交换器；b1-二级高压发生器/二级高压精馏塔，b2-二级吸收器器，b3-二级蒸发器，b4-二级吸收-蒸发器，b5、b11-二级溶液泵，b6、b7-二级节流阀，b8、b9-二级溶液热交换器，b10-二级低压发生器；C1-三级发生器/三级精馏塔，C2-三级吸收器，C3-三级蒸发器，C4、C5-三级吸收-蒸发器，C6-三级溶液泵，C7、C8、C9-三级节流阀，C10、C11、C12-三级溶液热交换器；I-冷凝器，II、III-相变热交换器，IV-中间工作介质循环泵。

具体实施方式：

下面结合附图和实例来详细描述本发明。

以由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵为例，如图1所示，本发明的目的是这样实现的：

①.在结构上，两热泵流程有共用蒸发器I和节流阀III，共用部件结合一级冷凝器1A、一级发生器1B、一级吸收器1C、一级溶液泵1D和一级溶液热交换器1E构成一级热泵结构与流程，共用部件结合二级冷凝器2A、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H和二级溶液热交换器2F与2G、并借助于一级冷凝器1A、级间节流阀II构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：二级热泵流程的二级冷凝器2A和一级热泵流程的一级冷凝器1A之间经级间节流阀II有冷剂液通道连通，一级冷凝器1A有冷剂介质通道分别经共用节流阀III和二级节流阀2H连通蒸发器I和二级吸收-蒸发器2D，蒸发器I还分别有冷剂蒸汽通道与一级吸收器1C和二级吸收-蒸发器2D连通、还有管道连通余热介质，一级发生器1B与二级发生器2B分别有通道连通驱动热介质、彼此独立或经驱动热介质通道彼此间相连；除上述连接外，一级吸收器1C经一级溶液泵1D和一级溶液热交换器1E分别有稀溶液管道和浓溶液管道连通一级发生器1B、一级发生器1B有冷剂蒸汽通道连通一级冷凝器1A并有通道连通驱动热介质、一级吸收器1C与一级冷凝器1A分别有管道连通被加热介质和彼此间连通，二级吸收-蒸发器2D经二级溶液泵2E和二级溶液热交换器2F与2G连通二级发生器2B、二级吸收器2C有溶液通道经二级溶液热交换器2F和2G分别连通二级发生器2B和二级吸收-蒸发器2D、二级吸收器2C与二级冷凝器2A分别有管道连通被加热介质和彼此间连通。

②.在流程上，一级热泵流程——稀溶液由一级溶液泵1D打入一级发生器1B，受驱动热的作用释放冷剂蒸汽进入一级冷凝器1A，冷剂蒸汽放热于被加热介质被冷凝并经共用节流阀III节流降压进入蒸发器I、得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入一级吸收器1C、被来自一级发生器1B的浓溶液吸收并放热，被加热介质依次流经一级吸收器1C和冷凝器1A带走热量，余热介质进出蒸发器I被降温；二级热泵流程——稀溶液由二级溶液泵2E打入二级发生器2B，稀溶液在二级发生器2B内受驱动热的作用释放冷剂蒸汽进入二级冷凝器2A、放热于进出二级冷凝器的被加热介质后冷凝成液体，冷凝液经级间节流阀II节流进入一级冷凝器1A被冷却介质冷成成液体，一级冷凝器1A中的一部分冷凝液经共用节流阀III节流降压进入蒸发器I、得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入二级吸收-蒸发器2D、被来自二级吸收器2C的溶液吸收并放热，另一部分冷凝液经二级节流阀2H节流降压进入二级吸收-蒸发器2D吸热成冷剂蒸汽进入二级吸收器2C、被来自二级发生器2B的浓溶液吸收并放热，二级吸收器2C内低浓度溶液进入二级吸收-蒸发器2D，二级吸收-蒸发器2D的稀溶液经二级溶液泵2E打入二级发生器2B，被加热介质依次流经二级吸收器2C和二级冷凝器2A带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；复合热泵流程--出自一级热泵流程一级发生器1B的冷剂蒸汽进入一级冷凝器1A被冷凝，二级热泵流程二级发生器2B产生的冷剂蒸汽进入二级冷凝器2A被冷凝后再经级间节流阀II节流降压后进入一级冷凝器1A放热，一级冷凝器1A中的冷剂液一部分经共用节流阀III节流降压进入蒸发器I吸收余热介质的热后成冷剂蒸汽、分别向一级吸收器1C和二级吸收-蒸发器2D提供，其余冷剂液经二级节流阀2H节流降压进入二级吸收-蒸发器2D，冷剂介质回到一级和二级流程，其特征在于：一级热泵流程和二级热泵流程通过级间节流阀II、共用节流阀III和共用蒸发器I相连接；级间节流阀II连接二级冷凝器2A和一级冷凝器1A、两流程冷剂介质汇集到一级冷凝器1A，一级冷凝器1A中的一部分冷剂液经共用节流阀III节流降压后进入蒸发器I吸热成冷剂蒸汽后分别向一级热泵流程和二级热泵流程提供，另一部分冷剂液经二级节流阀2H进入二级热泵流程；被加热介质依次在一级热泵流程和二级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图2所示的由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：两热泵流程共用蒸发器I，蒸发器I与一级冷凝器1A、一级发生器1B、一级吸收器1C、一级溶液泵1D、一级溶液热交换器1E和一级节流阀1F构成一级热泵结构与流程，蒸发器I与二级冷凝器2A、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H与2I以及二级溶液热交换器2F与2G构成单发生器型二级热泵结构与流程；一级冷凝器1A的冷剂液和二级冷凝器2A的一部分冷剂液分别经一级节流阀1F和二级节流阀2I节流降压后进入蒸发器I、被余热介质加热后成冷剂蒸汽分别向一级吸收器1C和二级吸收-蒸发器2D提供，二级冷凝器2A的另一部分冷剂液经二级节流阀2I节流降压后进入二级吸收-蒸发器2D吸热成冷剂蒸汽进入二级吸收器2C，进入各热泵流程的冷剂蒸汽参与相关流程后分别经一级发生器1B和二级发生器2B释放到一级冷凝器1A和二级冷凝器2A；被加热介质依次在一级热泵流程和二级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图3所示的由单发生器型二级与单发生器型三级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：蒸发器I、节流阀III、二级冷凝器2A、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H和二级溶液热交换器2F与2G构成单发生器型二级热泵结构与流程；蒸发器I、节流阀III、三级冷凝器3A、三级发生器3B、三级吸收器3C、三级吸收-蒸发器3D与3K、三级溶液泵3E、三级节流阀3H与3J和三级溶液热交换器3F、3G与3I并借助于间节流阀II、二级冷凝器2A级构成单发生器型三级热泵结构与流程；出自二级热泵流程二级发生器2B的冷剂蒸汽进入二级冷凝器2A被冷凝，三级热泵流程三级发生器3B产生的冷剂蒸汽进入三级冷凝器3A被冷凝后再经级间节流阀II节流降压进入二级冷凝器2A放热，二级冷凝器2A中的冷剂液一部分经共用节流阀III节流降压后进入蒸发器I吸收余热介质的热成冷剂蒸汽后分别向二级吸收-蒸发器2D和三级吸收-蒸发器3D提供、另一部分冷剂液经二级节流阀2H节流降压后进入二级吸收-蒸发器2D、其余冷剂液经分别三级节流阀3H和3J节流降压后进入三级吸收-蒸发器3D和3K，实现了冷剂介质到二级和三级热泵流程的进入；进入各热泵流程的冷剂蒸汽完成各自作用后分别经二级发生器2B和三级发生器3B释放到二级冷凝器2A和三级冷凝器3A；其特征在于：二级热泵流程和三级热泵流程通过级间节流阀II、共用节流阀III和共用蒸发器I相连接；级间节流阀II连接三级冷凝器3A和二级冷凝器2A、两流程冷剂介质汇集到二级冷凝器2A，二级冷凝器2A中的一部分冷剂液经共用节流阀III节流降压进入蒸发器I吸热成冷剂蒸汽后分别进入二级吸收器2D和三级吸收-蒸发器3D，另一部分冷剂液经二级节流阀2H进入二级热泵流程，其余冷剂液分别经三级节流阀3H和3J节流降压进入三级吸收-蒸发器3D和3K，冷剂介质回到二级热泵流程和三级热泵流程；被加热介质依次在二级热泵流程和三级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图4是由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵。它与图1所示的主要区别在于，它以精馏塔代替了发生器并另有被加热介质进出精馏塔；前者适合于以溴化锂水溶液作工质为代表的机组，后者适合于以氨水溶液作工质为代表的机组。

图5是由单发生器型二级与双发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：蒸发器I、节流阀III和二级冷凝器2A、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H和二级溶液热交换器2F与2G构成单发生器型二级热泵流程，蒸发器I、节流阀III和二级高压发生器2b、二级吸收器2c、二级吸收-蒸发器2d、二级溶液泵2e与2j、二级节流阀2h、二级低压发生器2i和二级溶液热交换器2f与2g并借助于二级冷凝器2A、级间节流阀IV构成双发生器型二级热泵流程，其特征在于：两热泵流程通过共用蒸发器I、共用节流阀III和级间节流阀II相连；级间节流阀II连接二级冷凝器2A和二级冷凝器2a、两流程冷剂介质汇集到二级冷凝器2A，二级冷凝器2A中的一部分冷剂液经共用节流阀III节流降压进入蒸发器I、吸热成冷剂蒸汽后分别向两热泵流程提供，其余冷剂液分别经二级节流阀2H和2h进入两热泵流程；被加热介质依次在两热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图6是由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型开式异级复合第一类吸收式热泵。与图1所示相比，后者在结构上省略了蒸发器I和节流阀III，一级冷凝器1A有余热凝水管道与外部连通，余热蒸汽直接作为余热和工作介质的一部分进入一级吸收器1C和二级吸收-蒸发器2D被利用。

图7是由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复第一类合吸收式热泵相变供热系统；它是在图1所示的闭式异级复第一类合吸收式热泵与相变热交换器V与VI结合而形成的：异级复合第一类吸收式热泵的一级吸收器1C、一级冷凝器1A和相变热交换器V之间有中间工作介质通道连通并形成密闭式结构，相变热交换器V还有通道连通被加热介质，过冷态或液态的中间工作介质通过自然对流方式依次流经一级吸收器1C和一级冷凝器1A吸热成为蒸汽进入相变热交换器V、放热于被加热介质成为过冷态液体再回到一级吸收器1C、从而实现热泵相变供热循环；异级复合第一类吸收式热泵的二级吸收器2C、二级冷凝器2A和相变热交换器VI之间有中间工作介质通道、并经中间工作介质循环泵VII连通形成密闭式结构，相变热交换器VI还有通道连通被加热介质，过冷态的中间工作介质通过中间工作介质循环泵VII、以强制对流方式依次流经二级吸收器2C和二级冷凝器2A吸热后成为蒸汽进入相变热交换器VI、放热于被加热介质成为过冷态液体后再进入二级吸收器2C、从而实现热泵相变供热循环。

图8是由一级、二级与三级热泵复合而成的共用蒸发器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：三热泵流程有共用蒸发器I和节流阀III，共用部件结合一级冷凝器1A、一级发生器1B、一级吸收器1C、一级溶液泵1D和一级溶液热交换器1E构成一级热泵结构与流程，共用部件结合二级冷凝器2A、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H和二级溶液热交换器2F与2G并借助于级间节流阀II、一级冷凝器1A构成单发生器型二级热泵结构与流程，共用部件结合三级冷凝器3A、三级发生器3B、三级吸收器3C、三级吸收-蒸发器3D与3K、三级溶液泵3E、三级节流阀3H与3J、三级溶液热交换器3F、3G与3I并借助于级间节流阀VII、二级冷凝器2A、级间节流阀II和一级冷凝器1A构成单发生器型三级热泵结构与流程；其复合流程为：三级热泵流程产生的冷剂介质自三级冷凝器3A经级间节流阀VII节流降压进入二级冷凝器2A并与二级热泵流程产生的冷剂介质一起被冷凝成冷剂液、再经级间节流阀II节流降压进入一级冷凝器1A、与一级热泵流程产生的冷剂介质一起被冷凝成冷剂液，一部分冷剂液经共用节流阀III节流后进入蒸发器I、吸热成冷剂蒸汽并分别向一级吸收器1C、二级吸收-蒸发器2D、三级吸收-蒸发器3D提供，一部分冷剂液经二级节流阀2H节流进入二级吸收-蒸发器2D，其余冷剂液分别经三级节流阀3H和3J分别向三级吸收-蒸发器3D和3K提供，冷剂介质分别回到一级、二级和三级热泵流程；被加热介质分别在一级吸收器1C与一级冷凝器1A、二级吸收器2C与二级冷凝器2A、三级吸收器3C与三级冷凝器3A中得到热量；三流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用燃烧系统。

图9是一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：

①.在结构上，两热泵流程有共用冷凝器I，冷凝器I和一级发生器A1、一级吸收器A2、一级蒸发器A3、一级溶液泵A4、一级节流阀A5和一级溶液热交换器A6构成一级热泵结构与流程，冷凝器I和二级发生器B1、二级吸收器B2、二级蒸发器B3、二级吸收-蒸发器B4、二级溶液泵B5、二级节流阀B6与B7和二级溶液热交换器B8与B9构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：共用冷凝器I分别有冷剂蒸汽通道连通一级发生器A1和二级发生器B1，冷凝器I还有冷剂介质通道经一级节流阀A5连通一级吸收器A2、还分别经二级节流阀B6和B7连通二级蒸发器B3和B4，一级蒸发器A3和二级蒸发器B3分别和彼此间连通余热介质管道，一级发生器A1和二级发生器A2还有通道分别连通驱动热介质或二者再经驱动热介质通道彼此间连通；除上述连接外，一级吸收器A2经一级溶液泵A4和一级溶液热交换器A6分别有稀溶液管道和浓溶液管道连通一级发生器A1，一级吸收器A2与冷凝器I分别有管道连通被加热介质和彼此间连通，二级吸收-蒸发器B4经二级溶液泵B5、二级溶液热交换器B8与B9连通二级发生器B1，二级吸收器B2有溶液通道经二级溶液热交换器B8和B9分别连通二级发生器B1和二级吸收-蒸发器B4，二级吸收器B2与冷凝器I分别有管道连通和彼此间经被加热介质管道连通。

②.在流程上，一级热泵流程——稀溶液由一级溶液泵A4打入一级发生器A1，受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入共用冷凝器I，冷剂蒸汽放热于被加热介质被冷凝并经一级节流阀A5节流降压后进入一级蒸发器A3、得到余热介质传给的热蒸发成冷剂蒸汽进入一级吸收器A2、被来自一级发生器A1的浓溶液吸收并放热，被加热介质依次流经一级吸收器A2和冷凝器I带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；二级热泵流程——稀溶液由二级溶液泵B5打入二级发生器B1，稀溶液在二级发生器B1内受驱动热的作用释放出冷剂蒸汽进入共用冷凝器I、放热于进出冷凝器I的被加热介质后冷凝成液体，一部分冷凝液经二级节流阀B6节流降压后进入蒸发器I、得到被制冷介质传给的热后蒸发成冷剂蒸汽进入二级吸收-蒸发器B4被来自二级吸收器B2的溶液吸收并放热，另一部分冷凝液经二级节流阀B7节流降压进入二级吸收-蒸发器B4吸热成冷剂蒸汽进入二级吸收器B2、被来自二级发生器B1的浓溶液吸收并放热，二级吸收器B2内低浓度溶液进入二级吸收-蒸发器B4，二级吸收-蒸发器B4的稀溶液经二级溶液泵B5打入二级发生器B1，被加热介质依次流经二级吸收器B2和冷凝器I带走热量，余热介质进出蒸发器被降温；复合热泵流程——出自一级热泵流程一级发生器A1和二级热泵流程二级发生器B1的冷剂蒸汽均进入共用冷凝器I被冷凝，冷剂液一部分经一级节流阀A5节流降压后进入一级蒸发器A3吸收余热介质的热成冷剂蒸汽、向一级吸收器A2提供进入一级热泵流程，其余冷剂液分别经二级节流阀B6和B7节流降压后进入二级蒸发器B3和二级吸收-蒸发器B4，冷剂介质回到二级流程，其特征在于：一级热泵流程和二级热泵流程通过共用冷凝器I和通过余热介质通道相连接——共用冷凝器I分别有冷剂蒸汽连通一级发生器A1和二级发生器B1，余热介质通道连通一级蒸发器A3和二级蒸发器B3；两流程产生的冷剂蒸汽汇集到共用冷凝器I，一部分冷剂液经一级节流阀A5节流降压后进入一级蒸发器A3后进入一级热泵流程，另一部分冷剂液分别经二级节流阀B6和B7节流进入二级蒸发器B3和二级吸收-蒸发器B4回到二级热泵流程；被加热介质分别在一级热泵流程和二级热泵流程得到热量；两流程所需驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图10、图11分别是由单发生器型二级与双发生器型二级热泵复合而成和由单发生器型二级与单发生器型三级复合而成的共用冷凝器型闭式异级复合第一类吸收式热泵，其复合热泵流程实现的途径与图9所示相同。

图12是由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用冷凝器型开式异级复合第一类吸收式热泵。与图9所示相比，结构上后者省略了一级蒸发器A3、二级蒸发器B3、一级节流阀A5和二级节流阀B6，冷凝器I有余热凝水管道与外部连通，余热蒸汽直接作为余热和工作介质的一部分进入一级吸收器A2和二级吸收-蒸发器B4被利用。

图13是由一级与单发生器型二级热泵复合而成的共用冷凝器型闭式异级复第一类合吸收式热泵相变供热系统，它是这样实现本发明的：异级复合第一类吸收式热泵的一级吸收器A2、冷凝器I和相变热交换器II之间有中间工作介质通道连通并形成密闭式结构，相变热交换器II还有通道连通被加热介质，过冷态的中间工作介质通过自然对流方式依次流经一级吸收器A2和冷凝器I吸热后成为蒸汽进入相变热交换器II、放热于被加热介质成为过冷态液体后再回到一级吸收器A2，从而实现热泵相变供热循环；异级复合第一类吸收式热泵的二级吸收器B2、冷凝器I和相变热交换器III之间有中间工作介质通道、并经中间工作介质循环泵IV连通形成密闭式结构，相变热交换器III还有通道连通被加热介质，过冷态的中间工作介质通过中间工作介质循环泵IV、以强制对流方式依次流经二级吸收器B2和冷凝器I吸热后成为蒸汽进入相变热交换器III、放热于被加热介质成为过冷态液体后再进入二级吸收器B2，从而实现热泵相变供热循环。

图14是由一级和单发生器二级复合而成的无主要共用部件型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它是这样实现本发明的：一级冷凝器1A、一级蒸发器1H、一级发生器1B、一级吸收器1C、一级溶液泵1D、一级节流阀1G和一级溶液热交换器1E构成一级热泵结构与流程，二级冷凝器2A、二级蒸发器2K、二级发生器2B、二级吸收器2C、二级吸收-蒸发器2D、二级溶液泵2E、二级节流阀2H、2J和二级溶液热交换器2F、2G并借助于级间节流阀II、以及冷凝器1A构成单发生器型二级热泵结构与流程；两热泵流程之间的复合连接是这样实现的：二级冷凝器2A和一级冷凝器1A之间有冷剂介质通道经级间节流阀II连通，一级蒸发器1H和二级蒸发器2K之间通过余热介质通道彼此间相连通，一级冷凝器1A与二级吸收器2C之间经被加热介质管道连通，驱动热介质可相互独立或彼此间连通，直燃机组时可共用一套燃烧系统。

图15是由一级和单发生器二级复合而成的无主要共用部件型闭式异级复合第一类吸收式热泵，它与图14所示的区别在于：后者没有级间节流阀II，进入二级热泵流程的冷剂介质由二级冷凝器2A分别经二级节流阀2H、2J节流降压来实现。

图中给出的一级、二级、三级等热泵流程是已有流程的一部分代表，它们不是本发明的内容；显然，其它具体的二级、三级热泵流程也不影响本发明的实质。

下面采用三组数据来进一步说明本发明：

第一组数据：现有48℃、比热为4.18KJ/(kg·℃)、流量为90kg/s的余热，被加热流体由68℃加热到126℃，热负荷5800KW；采用单一级数的以溴化锂水溶液为工质的第一类吸收式热泵利用余热对其供热，限定发生器出口浓溶液的温度约为160℃，看不同具体方案时分别实现的效果并加以对比，计算结果表明：

1.采用一级第一类吸收式热泵供热系统，只可将被加热介质由68℃加热到108℃，热泵性能指数为1.7，提供4000KW热负荷，利用余热1660KW，节能率为28.6％

2.采用单发生器型两级第一类吸收式热泵供热系统，可将被加热介质由68℃加热到126℃，热负荷5800KW，利用余热1600KW，热泵性能指数为1.38，节能率为27.6％。

3.采用一级和单发生器型两级第一类吸收式热泵组成的联合供热系统，可将被加热介质由68℃加热到约126℃：一级单效第一类吸收式热泵完成68℃到106℃加热，提供3800KW热负荷，热泵性能指数1.71；单发生器型两级第一类吸收式热泵完成106℃到126℃加热，提供2000KW热负荷热泵性能指数1.37；热泵系统综合性能指数为1.57，热负荷5800KW，节能率为36％。

4.采用由一级和单发生器型两级热泵复合而成的第一类异级复合吸收式热泵，可将被加热介质由68℃加热到约126℃，热负荷5800KW，性能指数为1.57，节能率为36％。

比较以上不同方案可见：①采用一级单效第一类吸收式热泵只能提供68℃加热到108℃低温区段的热负荷，采用单发生器型两级第一类吸收式热泵可提供68℃加热到126℃用户需求的全温度区间的热负荷，采用二者联合系统或二者复合热泵可提供68℃加热到126℃用户需求的全温度区间的热负荷；②就一体式热泵机组来看，复合式热泵的节能率最高为36％，余热利用量最大；③联合热泵供热系统的供热温度区间、热负荷、节能率与复合式热泵的相同，但复合式热泵在设备制造、占地空间、控制操作和系统造价等方面具有显著的优势，这反映出本发明的主要目的所在。

第二组数据：现有48℃、比热为4.18KJ/(kg·℃)、流量为40kg/s的余热，被加热流体由68℃加热到106℃，热负荷5000KW；

1.采用一级单效第一类吸收式热泵，可提供3304KW热负荷，将被加热流体由68℃加热到106℃；可实现余热温度降低8℃，获取余热1337KW，节能26.7％的。

2.采用单发生器型两级第一类吸收式热泵，可提供5000KW热负荷，将被加热流体由68℃加热到106℃；可实现余热温度降低9℃，获取1504KW余热，节能30.1％。

3.采取共用冷凝器型一级单效与单发生器型两级热泵复合机组，可实现余热温度降低11℃，提供5000KW热负荷，将被加热流体由68℃加热到106℃，节能36.8％。

本组数据比较结构同样体现了异级复合第一类吸收式热泵的作用和优势。

第三组数据：现利用流量为50kg/s、温度130℃、比热1KJ/(kg·℃)的余热介质进行制冷，冷却介质的温度为32℃/42℃，被制冷流体的温度为15℃/7℃；现将发生器出口浓溶液与驱动热介质出口的温差定为10℃，其它各处温差相同。采用四种方案进行余热的冷利用：①采用一级单效吸收式机组：②采用单发生器型二级吸收式机组；③采用本发明提供的由一级与单发生器型二级进行复合的异级复合吸收式机组；④采用由一级单效吸收式机组和单发生器型二级吸收式机组所组成的联合制冷系统。计算结果表明：

1.采用一级单效制冷机组，可将余热由130℃降低到100℃，性能指数为0.78，得到1170KW制冷负荷。

2.采用单发生器型二级吸收式机组，可将余热由130℃降低到80℃，性能指数为0.417，得到1042KW制冷负荷。

3.采用本发明提供的由一级与单发生器型二级进行复合的异级复合吸收式机组，可将余热由130℃降低到80℃，其中余热进、出单级发生器的温度变化为130℃/100℃并制冷1170KW，进、出两级发生器的温度变化为100℃/80℃并制冷417KW，合计制冷负荷为1587KW。

4.采用由一级单效吸收式机组和单发生器型二级吸收式机组所组成的联合制冷系统，其热力学效果与方案③相同，但整体系统复杂。

比较以上不同方案可见：采用本发明提供的一级与单发生器型二级进行复合的异级复合吸收式机组时制冷负荷最大，一级机组次之，单发生器型二级机组最小，第③种方案的制冷负荷比单级机组高出35.6％，比单发生器型二级机组高出42.7％，而机组相比其结构没有增加很多；与采用由一级机组和单发生器型二级机组所组成联合制冷系统作对比，二者热力学效果相同，但后者在设备制造、占地空间、控制操作和系统造价等方面具有显著的优势。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的异级复合第一类吸收式热泵具有如下的效果和优势：

①机组性能指数高，并具有较宽的供热温度区间或可实现更多不同区段的供热；或可以实现余热的深度利用。

②能够解决单一级数的同类热泵性能指数低或是供热温度低的难题，余热分用时可进一步提高机组的性能指数。

③一体式结构，在实现不同级数的同类热泵联合供热的热力学效果的同时，能够较大程度地降低设备和系统造价；尤其是直燃式机组，可共用一套燃烧系统，从而较大程度地减少设备造价。

④也可用于制冷，在利用余热进行制冷时可得到更高制冷效益。

Claims (3)

1.异级复合第一类吸收式热泵，分为以主要共用蒸发器、主要共用冷凝器和无共用部件为区分特征的三大类，与闭式热泵相比，省略蒸发器时为开式第一类异级复合吸收式热泵，结合相变热交换器时组成第一类异级复合吸收式热泵相变供热系统；①在由共用蒸发器、节流阀和各个级数的发生器或精馏塔、吸收器、冷凝器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成的第一类异级复合吸收式热泵中：级数为一的发生器/精馏塔、吸收器、冷凝器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器，结合共用蒸发器和节流阀构成起一级热泵结构，增加溶液泵、吸收-蒸发器或/和发生器构成二级及以上级数的热泵结构——蒸发器(I)和节流阀(II，III，IV，VII)为共用部件；一级冷凝器(1A)、一级发生器(1B)、一级吸收器(1C)、溶液泵(1D)和溶液热交换器(1E)结合共用部件构成一级热泵结构；二级冷凝器(2A)、二级发生器(2B)、二级吸收器(2C)、二级吸收-蒸发器(2D)、二级节流阀(2H)、二级溶液泵(2E)和二级溶液热交换器(2F)与(2G)结合相应共用部件构成单发生器二级热泵结构，增加发生器(2i)和溶液泵(2j)构成双发生器二级热泵结构；三级冷凝器(3A)、三级发生器(3B)、三级吸收器(3C)、三级吸收-蒸发器(3D)与(3K)、三级节流阀(3H)、三级溶液泵(3E)和三级溶液热交换器(3F)、(3G)与(3I)结合相应共用部件构成单发生器三级热泵结构，增加溶液泵和发生器也可构成双发生器及以上三级热泵结构；同一级数热泵结构中的部件之间除按照各自的位置与作用进行彼此间的连通外，一级冷凝器(1A)和二级冷凝器(2A)/(2a)之间、二级冷凝器(2A)与二级冷凝器(2a)之间、二级冷凝器(2A)和三级冷凝器(3A)之间或各自独立或/和分别经节流阀(II)、节流阀(IV)、节流阀(VII)连通冷剂液通道，一级冷凝器(1A)还有冷剂介质管道经节流阀(1F)或节流阀(III)连通蒸发器(I)、经节流阀(2H)/(2h)连通二级吸收-蒸发器(2D)/(2d)、分别经三级节流阀(3H)和(3J)连通三级吸收-蒸发器(3D)和(3K)，蒸发器(I)与一级吸收器(1C)、二级吸收-蒸发器(2D)或(2a)、三级吸收-蒸发器(3D)之间分别有冷剂蒸汽通道连通，一级吸收器(1C)和一级冷凝器(1A)、二级吸收器(2C)和二级冷凝器(2A)、三级吸收器(3C)和三级冷凝器(3A)分别各自有管道连通和彼此间连通被加热介质，一级发生器(1B)、二级发生器(2B)、三级发生器(3B)还分别有通道连通驱动热介质，其特征在于：冷剂介质在冷凝器彼此独立时的通过如二级节流阀(2I)和一级节流阀(1F)节流降压后进入蒸发器(I)或在冷凝器经级间节流阀相连时经节流阀(III)节流降压后进入蒸发器(I)、通过二级节流阀(2H)或(2a)节流降压后进入二级吸收-蒸发器(2D)或(2a)、通过二级节流阀(2H)节流降压后进入二级吸收-蒸发器(2D)、分别通过三级节流阀(3H)和(3J)节流降压后进入三级吸收-蒸发器(3D)和(3K)，蒸发器(I)分别向一级吸收器(1C)、二级吸收-蒸发器(2D)和三级吸收-蒸发器(3C)提供冷剂蒸汽，进入各热泵流程的冷剂介质完成相应环节后分别在一级发生器(1B)、二级发生器(2B)/(2b)、三级发生器(3B)中释放出进入对应的冷凝器内，被加热介质依次或分别在一级吸收器(1C)和一级冷凝器(1A)、二级吸收器(2C)和二级冷凝器(2A)、三级吸收器(3C)和三级冷凝器(3A)中得到加热，驱动热介质分别流经一级发生器(1B)、二级发生器(2B)/(2b)和三级发生器(3B)或按由低级数到高级数的顺序依次流经各发生器，上述连接和特征对应于不同级数复合的各第一类异级复合吸收式热泵中；②在由共用冷凝器和各个级数的发生器或精馏塔、吸收器、蒸发器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器所组成的异级复合第一类吸收式热泵中：级数为一的发生器/精馏塔、吸收器、蒸发器、节流阀、溶液泵和溶液热交换器，结合共用冷凝器构成起一级热泵结构，增加溶液泵、吸收-蒸发器或/和发生器构成二级及以上级数的热泵结构——冷凝器(I)为共用部件；一级发生器/一级精馏塔(A1)、一级吸收器(A2)、一级蒸发器(A3)、一级溶液泵(A4)、一级节流阀(A5)和一级溶液热交换器(A6)结合冷凝器(I)构成一级热泵结构；二级发生器(B1)、二级吸收器(B2)、二级蒸发器(B3)、二级吸收-蒸发器(B4)、二级溶液泵(B5)、二级节流阀(B6)与(B7)和二级溶液热交换器(B8)与(B9)结合冷凝器(I)构成单发生器二级热泵结构，再增加二级低压发生器(b10)和二级溶液泵(b11)构成双发生器二级热泵结构；三级发生器/精馏塔(C1)、三级吸收器(C2)、三级蒸发器(C3)、三级吸收-蒸发器(C4)与(C5)、三级溶液泵(C6)、三级节流阀(C7)、(C8)与(C9)和溶液热交换器(C10)、(C11)与(C12)构成单发生器三级热泵结构，增加溶液泵和发生器也可构成双发生器及以上三级热泵结构；同一热泵结构中的部件之间除按照各自的位置与作用进行彼此间的连通外，冷凝器(I)分别与一级发生器(A1)、二级发生器(B1)或二级高压发生器(b1)、三级发生器(C1)之间有冷剂蒸汽通道连通，冷凝器(I)还分别有冷剂液管道经一级节流阀(A5)连通一级蒸发器(A3)、经二级节流阀(B6)连通二级蒸发器(B3)和二级节流阀(B7)连通二级吸收-蒸发器(B4)、经二级节流阀(b6)连通二级蒸发器(b3)和经二级节流阀(b7)连通二级吸收-蒸发器(b4)、经三级节流阀(C7)连通三级蒸发器(C3)、三级节流阀(C8)连通三级吸收-蒸发器(C4)和三级节流阀(C9)连通三级吸收-蒸发器(C5)，一级蒸发器(A3)、二级蒸发器(B3)与三级蒸发器(C3)分别有管道连通余热介质并在进行复合的机组中彼此间经余热介质通道连通，一级发生器(A1)、二级发生器(B1)与三级发生器(C1)分别有管道连通驱动热介质或在进行复合的机组中彼此间经驱动热介质通道连通，冷凝器(I)与一级吸收器(A2)、冷凝器(I)与二级吸收器(B2)、冷凝器(I)与三级吸收器(C2)分别各自有管道连通被加热介质，冷凝器(I)与一级吸收器(A2)之间、冷凝器(I)与二级吸收器(B2)之间、冷凝器(I)与三级吸收器(C2)之间在进行复合的机组中彼此间经被加热介质管道连通，一级发生器(A1)、二级发生器(B1)/(b1)、三级发生器(C1)还分别有通道连通驱动热介质，其特征在于：一级发生器(A1)、二级发生器(B1)/(b1)和三级发生器(C1)产生的冷剂蒸汽进入冷凝器放热成冷剂液，一部分冷剂液经一级节流阀(A5)节流降压后进入一级蒸发器(A3)吸收余热成冷剂蒸汽进入一级吸收器(A2)被溶液吸收并放热、稀溶液经一级溶液泵(A4)打入一级发生器(A1)并在驱动热作用下重新释放出冷剂蒸汽实现一级热泵相应流程，一部分冷剂液分别经二级节流阀(B6)/(b6)与(B7)/(b7)进入二级蒸发器(B3)/(b3)与二级吸收-蒸发器(B4)/(b4)成为冷剂蒸汽、分别在二级吸收器(B2)或(b2)和二级吸收-蒸发器(B4)或(b4)内被溶液吸收并在二级溶液泵(B5)或(b5)与(b11)作用下经过相应环节实现二级热泵相应流程，一部分冷剂液分别经三级节流阀(C7)、(C8)与(C9)进入三级蒸发器(C3)、三级吸收-蒸发器(C4)与三级吸收-蒸发器(C5)成为冷剂蒸汽、分别在三级吸收-蒸发器(C4)、(C5)和三级吸收器(C2)内被溶液吸收并在三级溶液泵(C6)作用下经过相应环节实现三级热泵相应流程，被加热介质依次或分别在一级吸收器(A2)和一级冷凝器(I)、二级吸收器(B2)和冷凝器(I)、三级吸收器(C2)和冷凝器(I)中得到加热，余热介质按由低级数到高级数的顺序依次流经各蒸发器，驱动热介质分别流经一级发生器(A1)、二级发生器(B1)/(b1)和三级发生器(C1)或按由低级数到高级数的顺序依次流经各发生器，上述连接和特征对应于不同级数复合的各第一类异级复合吸收式热泵中；③无主要共用部件时，与复合的各级数热泵的蒸发器之间通过余热介质通道彼此间相连通，低级数热泵流程的冷凝器与高级数热泵流程的吸收器之间经被加热介质管道连通或被加热介质管道各自连通各级数热泵的吸收器与冷凝器，驱动热介质可相互独立或彼此间连通。

2.根据权利要求1所述的异级复合第一类吸收式热泵，其特征是：所说的开式热泵在主要共用蒸发器的异级复合第一类吸收式热泵中，一级吸收器(1C)、二级吸收-蒸发器(2D)或(2a)、三级吸收-蒸发器(3D)有通道直接连通余热蒸汽，一级冷凝器(1A)或二级冷凝器(2A)或三级冷凝器(3A)有冷凝水管道与外部连通；所说的开式热泵在主要共用冷凝器的异级复合第一类吸收式热泵中，一级吸收器(A2)、二级吸收-蒸发器(B4)和三级吸收-蒸发器(C4)有通道直接连通余热蒸汽，冷凝器(I)有冷凝水管道与外部连通。

3.根据权利要求1所述的异级复合第一类吸收式热泵，其特征是：所述的异级复合第一类吸收式热泵相变供热系统，是指异级复合第一类吸收式热泵结合相变热交换器连通为封闭式系统，在热泵供热端和相变热交换器之间有中间工作介质采用自然或强制对流循环、以相变方式加热流经相变换热器的被加热介质。

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