CN101672548A - 双效流程基础上的复合第二类吸收式热泵 - Google Patents

Abstract

双效基础上的复合第二类吸收式热泵，属于热泵技术领域。在由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、第二溶液泵或第二溶液热交换器、冷剂液泵、节流阀和溶液热交换器组成的双效第二类吸收式热泵中，新增加发生器、吸收器、溶液泵和溶液热交换器，新增发生器有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，新增发生器还有浓溶液管路经新增溶液泵、新增溶液热交换器连通新增吸收器，新增吸收器再有稀溶液管路经新增溶液热交换器连通新增发生器，新增发生器还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器还有被加热介质管路与外部连通，形成双效与单效共存并具有两个供热端的复合机组；同理得到回热型双效基础上或附加回热型单效流程的复合第二类吸收式热泵机组。

Description

双效流程基础上的复合第二类吸收式热泵

技术领域：

本发明属于低温余热利用热泵技术领域。

背景技术：

在热泵应用中，最关键的问题是如何提高余热的利用率——对第一类吸收式热泵来说，提高余热利用率意味着在满足热用户需求的前提下投入的驱动热负荷的降低，对第二类吸收式热泵来说，提高余热利用率意味着一定量的余热资源能够提供热用户更多有效热负荷。

对第二类吸收式热泵来说，双效机组供热温度较低但性能指数高，用于热用户需求温度相对较低的场合可以提高余热利用率，尤其适合于余热资源主要以潜热形式存在的场合；相比之下，单效机组供热温度高但性能指数低，适合于热用户需求温度相对较高的场合，但对于余热资源主要以潜热形式存在的场合单效机组(包括能够利用更低温度余热的两级机组等)存在着余热利用率低的不足。

从余热资源的角度看，较高温度的余热介质用于双效流程，较低温度的余热介质用于单效流程，这使得在被加热介质的温度要求确定的情况下能够更深度地利用余热资源。

从性能指数的角度看，双效与单效之间的性能指数差别较大。当热用户——被加热介质——的温度区间较宽、初始阶段适宜采用双效机组而后续阶段适宜采用单效机组时，采用双效与单效相结合而构成的复合机组可以在满足热用户需求的前提下提高余热资源的利用率。特别是在余热资源数量相对较少或是余热资源主要以潜热形式存在的情况下，采用复合机组能够实现余热资源的有效利用和实现更好的节能效益。

发明内容：

本发明的目的是要提供双效流程基础上的复合第二类吸收式热泵，分为双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵、双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵、回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵和回热式双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵。

本发明中的双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：在由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、第二溶液泵或/和第二溶液热交换器、冷剂液泵、节流阀和溶液热交换器组成的双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器、新增吸收器、新增溶液泵和新增溶液热交换器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，新增发生器有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，新增发生器还有浓溶液管路经新增溶液泵、新增溶液热交换器连通新增吸收器，新增吸收器再有稀溶液管路经新增溶液热交换器连通新增发生器，新增发生器还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器还有被加热介质管路与外部连通，双效流程的吸收器和单效流程的新增吸收器分别向被加热介质供热，得到双效流程基础上附加单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

在双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，或增加新增第二吸收器、新增闪蒸器、新增第二溶液泵、新增第三溶液泵和新增第二溶液热交换器，将新增发生器有浓溶液管路经新增溶液泵与新增溶液热交换器连通新增吸收器改为新增发生器有浓溶液管路经新增溶液泵与新增溶液热交换器依次连通新增吸收器和新增闪蒸器、新增闪蒸器再有浓溶液管路经新增第二溶液泵与新增第二溶液热交换器连通新增第二吸收器、新增第二吸收器还有浓溶液管路经新增第二溶液热交换器与新增第三溶液泵连通新增吸收器，新增闪蒸器还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有被加热介质管路与外部连通；或增加新增第二吸收器、新增闪蒸器、新增第二溶液泵和新增第二溶液热交换器，新增闪蒸器有浓溶液管路经新增第二溶液泵、新增第二溶液热交换器连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器依次连通新增吸收器和新增闪蒸器，新增闪蒸器还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有被加热介质管路与外部连通；双效流程的吸收器、单效流程的新增吸收器与新增第二吸收器分别向被加热介质提供温热，得到双效流程基础上附加回热式单效流程并具有三个供热端的复合第二类吸收式热泵；在新增吸收器无被加热介质管路与外部连通——热负荷仅用于加热流经的溶液——时，吸收器和新增第二吸收器分别向被加热介质供热，得到双效流程基础上附加回热式单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

本发明中的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：在由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、第二溶液泵或第二溶液热交换器、冷剂液泵、节流阀和溶液热交换器、第二吸收器、闪蒸器、第三溶液泵和第三溶液热交换器或再加上第四溶液泵组成的回热式双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器、新增吸收器、新增溶液泵和新增溶液热交换器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，新增发生器有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，新增发生器还有浓溶液管路经新增溶液泵、新增溶液热交换器连通新增吸收器，新增吸收器再有浓溶液管路经新增溶液热交换器连通新增发生器，新增发生器还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器还有被加热介质管路与外部连通，吸收器向被加热介质提供低温热，第二吸收器向被加热介质提供中温热，新增吸收器向被加热介质提供高温热，得到回热式双效流程基础上附加单效流程并具有三个供热端的复合第二类吸收式热泵；在吸收器无被加热介质管路与外部连通——热负荷仅用于加热流经的溶液——时，第二吸收器和新增吸收器分别向被加热介质供热，得到回热式双效流程基础上附加单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

在回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，或增加新增第二吸收器、新增闪蒸器、新增第二溶液泵、新增第三溶液泵和新增第二溶液热交换器，将新增发生器有浓溶液管路经新增溶液泵与新增溶液热交换器连通新增吸收器改为新增发生器有浓溶液管路经新增溶液泵与新增溶液热交换器依次连通新增吸收器和新增闪蒸器、新增闪蒸器再有浓溶液管路经新增第三溶液泵与新增第二溶液热交换器连通新增第二吸收器、新增第二吸收器还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器与新增第三溶液泵连通新增吸收器，新增闪蒸器还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有被加热介质管路与外部连通；或增加新增第二吸收器、新增闪蒸器、新增第二溶液泵和新增第二溶液热交换器，新增闪蒸器有浓溶液管路经新增第二溶液泵、新增第二溶液热交换器连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器依次连通新增吸收器和新增闪蒸器，由蒸发器增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器，新增第二吸收器还有被加热介质管路与外部连通，得到回热式双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵。

附图说明：

首先需要说明的是，由于双效流程和回热流程的溶液循环都有串联和并联方式之分，因此采用诸如“溶液并联循环双效-溶液独立循环回热”的描述方式，其具体意义如下：

①“溶液并联循环双效”是指双效流程采取了溶液并联循环方式。

②“溶液串联循环双效”是指双效流程采取了溶液串联循环方式。

③“溶液串联循环回热”是指回热流程和双效流程之间形成串联循环——溶液在第二发生器、发生器、吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间串联流动。

④“溶液独立循环回热”是指回热流程和双效流程之间各自进行溶液循环——双效流程的溶液在第二发生器、发生器和吸收器之间循环流动，而回热流程的溶液在吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间循环流动。

图1是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图2也是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图1所示的相比，二者的区别在于双效流程有区别——图1中采用第二溶液泵，低压发生器向高压发生器提供溶液；图2中采用了第二溶液热交换器代替了第二溶液泵，高压发生器向低压发生器提供溶液。

图3是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图4是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图5也是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图4所示相比，图5中的吸收器只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图4中的吸收器用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热。

图6是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图7也是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图6所示相比，图7中的吸收器只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图6中的吸收器用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热。

图8是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图9是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图10也是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图9所示相比，图10中的吸收器只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图9中的吸收器用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热。

图11是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图12也是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图11所示的相比，二者的区别在于——图11中来自高压发生器和低压发生器的浓溶液共同流经吸收器后进入闪蒸器；而图12中则是高压发生器的溶液流经吸收器后进入闪蒸器，低压发生器的浓溶液进入吸收器。

图13是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图14也是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。与图13所示相比，图14中的吸收器只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图13中的吸收器用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热。

图15是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图16是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图17也是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。图17所示与图16所示的相比，二者的区别在于双效流程——图17采用第二溶液泵，低压发生器向高压发生器提供溶液；图16采用了第二溶液热交换器代替了第二溶液泵，高压发生器向低压发生器提供溶液。

图18是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图19是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图20是依据本发明所提供的，在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上、附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图21是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上、附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图22是依据本发明所提供的，在溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上、附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵结构和流程示意图。

图中，1-高压发生器，2-低压发生器，3-冷凝器，4-蒸发器，5-吸收器，6-溶液泵，7-第二溶液泵，8-冷剂液泵，9-节流阀，10-溶液热交换器，11-第二溶液热交换器，12-第二吸收器，13-闪蒸器，14-第三溶液泵，15-第四溶液泵，16-第三溶液热交换器；a-新增发生器，b-新增吸收器，c-新增溶液泵，d-新增溶液热交换器，e-新增第二吸收器，f-新增闪蒸器，g-新增第二溶液泵，h-新增第三溶液泵，i-新增第二溶液热交换器。

具体实施方式：

下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示，在溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在由高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、第二溶液泵7、冷剂液泵8、节流阀9和溶液热交换器10组成的溶液串联循环双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c和新增溶液热交换器d，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器b，新增发生器a有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，新增发生器a还有浓溶液管路经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d连通新增吸收器b，新增吸收器b再有稀溶液管路经新增溶液热交换器d连通新增发生器a，新增发生器a还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器b还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的稀溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，进入冷凝器3的该部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的此冷剂液受热成冷剂蒸汽向新增吸收器b提供，新增发生器a的浓溶液经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d进入新增吸收器b，进入新增吸收器b的溶液吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，新增吸收器b的稀溶液再经新增溶液热交换器d进入新增发生器a；双效流程的吸收器5向被加热介质提供较低温度热负荷，单效流程的新增吸收器b向被加热介质提供较高温度热负荷，从而得到溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图2所示的在溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图1所示的不同在于双效第二类吸收式热泵结构与流程上——图1所示热泵的双效结构采用了第二溶液泵7，低压发生器2依靠第二溶液泵7加压向高压发生器1提供溶液；图2所示热泵的双效结构采用了第二溶液热交换器11，高压发生器1经第二溶液热交换器11向低压发生器2提供溶液；其它方面二者是一致的。

图3所示，在溶液并联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在由高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、第二溶液泵7、冷剂液泵8、节流阀9、溶液热交换器10和第二溶液热交换器11组成的溶液并联循环双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c和新增溶液热交换器d，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器b，新增发生器a有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，新增发生器a还有浓溶液管路经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d连通新增吸收器b，新增吸收器b再有稀溶液管路经新增溶液热交换器d连通新增发生器a，新增发生器a还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器b还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，进入冷凝器3的该部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽向新增吸收器b提供，新增发生器a的浓溶液经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d进入新增吸收器b，进入新增吸收器b的溶液吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，新增吸收器b的稀溶液再经新增溶液热交换器d进入新增发生器a；双效流程的吸收器5向被加热介质提供较低温度热负荷，单效流程的新增吸收器b向被加热介质提供较高温度热负荷，从而得到溶液并联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵。

上述三个具体实例中，双效流程的吸收器5供热温度低而对应的性能指数高——将余热资源转化为有用热负荷比例大，单效流程的新增吸收器b的供热温度高但对应的性能指数低，这样在用于被加热介质的温度变化范围较宽而适合于采用本发明技术方案时，则可提高余热资源的利用率。

图4所示，溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在由高压发生器1、低压发生器2、冷凝器3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、第二溶液泵7、冷剂液泵8、节流阀9、溶液热交换器10、第二吸收器12、闪蒸器13、第三溶液泵14、第四溶液泵15和第三溶液热交换器16组成的溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c和新增溶液热交换器d，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器b，新增发生器a有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，新增发生器a还有浓溶液管路经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d连通新增吸收器b，新增吸收器b再有稀溶液管路经新增溶液热交换器d连通新增发生器a，新增发生器a还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器b还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，进入冷凝器3的该部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽向新增吸收器b提供，新增发生器a的浓溶液经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d进入新增吸收器b，进入新增吸收器b的溶液吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，新增吸收器b的稀溶液再经新增溶液热交换器d进入新增发生器a；回热式双效流程的吸收器5向被加热介质提供低温热负荷，回热式双效流程的第二吸收器12向被加热介质提供中温热负荷，单效流程的新增吸收器b向被加热介质提供高温热负荷，从而得到溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图5所示的溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，它与图4所示的相比，图5中的吸收器5只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图4中的吸收器5用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热，其它方面二者是一致的。

图6所示的溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图4所示的不同在于回热流程上——图4所示热泵中，溶液在第二发生器、发生器、吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间串联流动；图6所示热泵中，双效流程的溶液在第二发生器、发生器和吸收器之间循环流动，而回热流程的溶液在吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间循环流动；其它方面二者是一致的。

图7所示的溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图6所示的相比，二者的差别仅在于——图7中的吸收器5只用于加热进行闪蒸之前的溶液，图6中的吸收器5用于加热进行闪蒸之前的溶液和向被加热介质供热。

图8所示的溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图4所示的相比，二者的差别在于双效流程有区别——图4中采用第二溶液泵7，低压发生器2向高压发生器1提供溶液；图8中采用了第二溶液热交换器11取代第二溶液泵7，高压发生器1向低压发生器2提供溶液。

图9所示的溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图8所示的相比，二者的差别在于回热流程上——图8所示热泵中，溶液在第二发生器、发生器、吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间串联流动；图9所示热泵中，双效流程的溶液在第二发生器、发生器和吸收器之间循环流动，而回热流程的溶液在吸收器、闪蒸器和第二吸收器之间循环流动；其它方面二者是一致的。

图10所示的溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，是将图9所示的热泵中吸收器5取消用于对外供热的结果。

图11所示的溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵；与图8所示的比较，图11的不同在于其双效流程为溶液并联循环双效，其它方面二者一致。

图12所示的溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图11所示的相比，二者的区别在于——图11中来自高压发生器1和低压发生器2的浓溶液共同流经吸收器5吸热后再经过闪蒸器13、第三溶液泵14、溶液热交换器16、第二吸收器12和第四溶液泵15进入吸收器5，而图12中则是自高压发生器1的浓溶液流经吸收器5吸热后再经过闪蒸器13、第三溶液泵14、溶液热交换器16、第二吸收器12和第四溶液泵15进入吸收器5，低压发生器2的浓溶液仍然按照无回热的双效流程进入吸收器5。

图13所示的溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵；与图11所示的比较，二者的区别在于——图11中来自高压发生器1和低压发生器2的浓溶液共同流经吸收器5、闪蒸器13、第二吸收器12后进入吸收器5从而形成溶液串联循环回热，而图13中则是高压发生器1和低压发生器2的浓溶液仍然按照无回热的双效流程进入吸收器5，另有溶液独立循环于吸收器5、闪蒸器13、第二吸收器12之间，其它方面二者一致。

图14所示的溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，是将图13所示的热泵中吸收器5取消用于对外供热的结果。

图15所示，溶液串联循环双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在如图2所示的溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，增加新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第三溶液泵h和新增第二溶液热交换器i，将新增发生器a有浓溶液管路经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d连通新增吸收器b改为新增发生器a有浓溶液管路经新增溶液泵c与新增溶液热交换器d依次连通新增吸收器b和新增闪蒸器f、新增闪蒸器f再有浓溶液管路经新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i连通新增第二吸收器e、新增第二吸收器e还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器i与新增第三溶液泵h连通新增吸收器b，新增闪蒸器f还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第三溶液泵h、新增第二溶液热交换器i、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成溶液串联循环回热单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，自新增发生器a经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d流经新增吸收器b吸热后进入闪蒸器f的溶液释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，进入冷凝器3的两部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽分别向新增吸收器b和新增第二吸收器e提供，新增发生器a的浓溶液进入闪蒸器f降压释放冷剂蒸汽浓度进一步增大再经后新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i进入新增第二吸收器e、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，新增第二吸收器e的稀溶液经新增第二溶液热交换器i与新增第三溶液泵h进入新增吸收器b、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并分别放热于被加热介质和流经新增吸收器b的溶液，浓度进一步降低的溶液再经新增溶液热交换器d进入发生器a；双效流程的吸收器5向被加热介质提供低温热负荷，回热式单效流程的新增吸收器b向被加热介质提供中温热负荷，回热式单效流程的新增第二吸收器e向被加热介质提供高温热负荷，从而得到溶液串联循环双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图16所示，溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在如图2所示的溶液串联循环双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，增加新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g和新增第二溶液热交换器i，新增闪蒸器f有浓溶液管路经新增第二溶液泵g、新增第二溶液热交换器i连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器i依次连通新增吸收器b和新增闪蒸器f，新增闪蒸器f还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第二溶液热交换器i、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成溶液独立循环回热单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，新增发生器a的浓溶液经新增溶液泵c与新增溶液热交换器d进入新增吸收器b、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并分别放热于被加热介质和流经新增吸收器b的溶液，新增吸收器b的稀溶液经新增溶液热交换器d回到新增吸收器b，新增第二吸收器e的稀溶液经新增第二溶液热交换器i流经新增吸收器b、吸热部分汽化后进入新增闪蒸器f并释放冷剂蒸汽向冷凝器3提供，新增闪蒸器f的浓溶液经新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i进入新增第二吸收器e、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，进入冷凝器3的两部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽分别向新增吸收器b和新增第二吸收器e提供；双效流程的吸收器5向被加热介质提供低温热负荷，回热式单效流程的新增吸收器b向被加热介质提供中温热负荷，回热式单效流程的新增第二吸收器e向被加热介质提供高温热负荷，从而得到溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图17所示的溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵，其与图16所示的区别仅在于——图17所示热泵的双效结构采用了第二溶液泵7，低压发生器2依靠第二溶液泵7加压向高压发生器1提供溶液；图16所示热泵的双效结构采用了第二溶液热交换器11，高压发生器1经第二溶液热交换器11向低压发生器2提供溶液。

这里要指出的是，图15-图17所示的是双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵的三个代表；参照图1-图17所体现的本发明技术方案，将其它具体的双效流程和其它具体的回热式单效流程相结合，可得到相应具体的双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图18所示，溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在如图4所示的溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，增加新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第三溶液泵h和新增第二溶液热交换器i，将新增发生器a有浓溶液管路经新增溶液泵c与新增溶液热交换器d连通新增吸收器b改为新增发生器a有浓溶液管路经新增溶液泵c与新增溶液热交换器d依次连通新增吸收器b和新增闪蒸器f、新增闪蒸器f再有浓溶液管路经新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i连通新增第二吸收器e、新增第二吸收器e还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器i与新增第三溶液泵h连通新增吸收器b，新增闪蒸器f还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第三溶液泵h、新增第二溶液热交换器i、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成溶液串联循环回热单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，自新增发生器a经新增溶液泵c、新增溶液热交换器d流经新增吸收器b吸热后进入闪蒸器f的溶液释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，进入冷凝器3的两部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽分别向新增吸收器b和新增第二吸收器e提供，新增发生器a的浓溶液进入闪蒸器f降压释放冷剂蒸汽浓度进一步增大再经后新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i进入新增第二吸收器e、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，新增第二吸收器e的稀溶液经新增第二溶液热交换器i与新增第三溶液泵h进入新增吸收器b、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并分别放热于被加热介质和流经新增吸收器b的溶液，浓度进一步降低的溶液再经新增溶液热交换器d进入发生器a；回热式双效流程的吸收器5和第二吸收器12完成被加热介质初始阶段热需求，回热式单效流程的新增吸收器b和新增第二吸收器e完成被加热介质后续阶段热需求，得到溶液串联循环双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图19所示，溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

①结构上，在如图6所示的溶液串联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，增加新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g和新增第二溶液热交换器i，新增闪蒸器f有浓溶液管路经新增第二溶液泵g、新增第二溶液热交换器i连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器i依次连通新增吸收器b和新增闪蒸器f，新增闪蒸器f还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有被加热介质管路与外部连通。

②流程上，新增发生器a、新增吸收器b、新增溶液泵c、新增溶液热交换器d、新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g、新增第二溶液热交换器i、冷凝器3、蒸发器4和冷剂液泵8构成溶液独立循环回热单效第二类吸收式热泵结构与流程——余热介质加热由新增吸收器b经新增溶液热交换器d进入新增发生器a的溶液、释放冷剂蒸汽进入冷凝器3，新增发生器a的浓溶液经新增溶液泵c与新增溶液热交换器d进入新增吸收器b、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并分别放热于被加热介质和流经新增吸收器b的溶液，新增吸收器b的稀溶液经新增溶液热交换器d回到新增发生器a，新增第二吸收器e的稀溶液经新增第二溶液热交换器i流经新增吸收器b、吸热部分汽化后进入新增闪蒸器f并释放冷剂蒸汽向冷凝器3提供，新增闪蒸器f的浓溶液经新增第二溶液泵g与新增第二溶液热交换器i进入新增第二吸收器e、吸收来自蒸发器4的冷剂蒸汽并放热于被加热介质，进入冷凝器3的两部分冷剂蒸汽放热于冷却介质成冷剂液后经冷剂液泵8加压进入蒸发器4，进入蒸发器4的冷剂液受热成冷剂蒸汽分别向新增吸收器b和新增第二吸收器e提供；回热式双效流程的吸收器5和第二吸收器12完成被加热介质初始阶段热需求，回热式单效流程的新增吸收器b和新增第二吸收器e完成被加热介质后续阶段热需求，得到溶液串联循环双效流程基础上附加溶液串联循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图20所示的在溶液串联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵，其与图18所示的区别仅在于——图20所示热泵的双效结构采用了第二溶液泵7，低压发生器2依靠第二溶液泵7加压向高压发生器1提供溶液；图18所示热泵的双效结构采用了第二溶液热交换器11，高压发生器1经第二溶液热交换器11向低压发生器2提供溶液。

图21所示，溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵是这样实现的：

在如图11所示的溶液并联循环双效-溶液串联循环回热的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，增加新增第二吸收器e、新增闪蒸器f、新增第二溶液泵g和新增第二溶液热交换器i，新增闪蒸器f有浓溶液管路经新增第二溶液泵g、新增第二溶液热交换器i连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器i依次连通新增吸收器b和新增闪蒸器f，新增闪蒸器f还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器3，由蒸发器4增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器e，新增第二吸收器e还有被加热介质管路与外部连通；回热式双效流程的吸收器5和第二吸收器12完成被加热介质初始阶段热需求，回热式单效流程的新增吸收器b和新增第二吸收器e完成被加热介质后续阶段热需求，得到溶液串联循环双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵。

图22所示的，在溶液并联循环双效-溶液独立循环回热的回热式双效流程基础上附加溶液独立循环回热单效流程的复合第二类吸收式热泵，与图21所示的相比，二者的差别在于——图21中来自高压发生器1和低压发生器2的浓溶液共同流经吸收器5、闪蒸器13、第二吸收器12后进入吸收器5从而形成溶液串联循环回热，而图22中则是高压发生器1和低压发生器2的浓溶液仍然按照无回热的双效流程进入吸收器5，另有溶液独立循环于吸收器5、闪蒸器13、第二吸收器12之间进行回热流程。

需要说明的是，图18-图22所示的只是回热式双效流程基础上附加回热单效流程的复合第二类吸收式热泵中的代表性实例，将其它具体的回热式双效流程和其它具体的回热式单效流程相结合，可得到更多的实例。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双效流程基础上的复合第二类吸收式热泵具有如下的效果和优势：

①以合理的流程和结构实现了双效与单效流程的复合，构成一体式机组，能够降低设备和系统造价。

②能够在一定程度上解决单一机组性能指数与供热温度之间的矛盾，应用于被加热介质温度区间宽而初始温度相对较低的场合时可深度利用余热资源；尤其在利用主要以潜热为主的余热资源时，更能进一步提高余热资源的利用率。

③本发明提供的复合第二类吸收式热泵机组，进一步丰富了第二类吸收式热泵的类型，增大了第二类吸收式热泵的应用价值。

总之，本发明以提高余热资源、尤其是提高主要以潜热方式存在的余热资源的利用率为目标，得到了多种双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，丰富了第二类吸收式热泵机组的类型，具有创造性、新颖性和实用性。

Claims (4)

1.双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，是在由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、第二溶液泵或/和第二溶液热交换器、冷剂液泵、节流阀和溶液热交换器组成的双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器(a)、新增吸收器(b)、新增溶液泵(c)和新增溶液热交换器(d)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器(b)，新增发生器(a)有冷剂蒸汽管路连通冷凝器(3)，新增发生器(a)还有浓溶液管路经新增溶液泵(c)、新增溶液热交换器(d)连通新增吸收器(b)，新增吸收器(b)再有稀溶液管路经新增溶液热交换器(d)连通新增发生器(a)，新增发生器(a)还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器(b)还有被加热介质管路与外部连通，双效流程的吸收器(5)和单效流程的新增吸收器(b)分别向被加热介质供热，得到双效流程基础上附加单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

2.回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵，是在由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、第二溶液泵或/和第二溶液热交换器、冷剂液泵、节流阀和溶液热交换器、第二吸收器、闪蒸器、第三溶液泵和第三溶液热交换器或再加上第四溶液泵组成的回热式双效第二类吸收式热泵中，增加新增发生器(a)、新增吸收器(b)、新增溶液泵(c)和新增溶液热交换器(d)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增吸收器(b)，新增发生器(a)有冷剂蒸汽管路连通冷凝器(3)，新增发生器(a)还有浓溶液管路经新增溶液泵(c)、新增溶液热交换器(d)连通新增吸收器(b)，新增吸收器(b)再有稀溶液管路经新增溶液热交换器(d)连通新增发生器(a)，新增发生器(a)还有余热介质管路与外部连通，新增吸收器(b)还有被加热介质管路与外部连通，吸收器(5)向被加热介质提供低温热，第二吸收器(12)向被加热介质提供中温热，新增吸收器(b)向被加热介质提供高温热，得到回热式双效流程基础上附加单效流程并具有三个供热端的复合第二类吸收式热泵；在吸收器(5)无被加热介质管路与外部连通——热负荷仅用于加热流经的溶液——时，第二吸收器(12)和新增吸收器(b)分别向被加热介质供热，得到回热式双效流程基础上附加单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

3.双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵，是在权利要求1所述的双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，或增加新增第二吸收器(e)、新增闪蒸器(f)、新增第二溶液泵(g)、新增第三溶液泵(h)和新增第二溶液热交换器(i)，将新增发生器(a)有浓溶液管路经新增溶液泵(c)与新增溶液热交换器(d)连通新增吸收器(b)改为新增发生器(a)有浓溶液管路经新增溶液泵(c)与新增溶液热交换器(d)依次连通新增吸收器(b)和新增闪蒸器(f)、新增闪蒸器(f)再有浓溶液管路经新增第二溶液泵(g)与新增第二溶液热交换器(i)连通新增第二吸收器(e)、新增第二吸收器(e)还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器(i)与新增第三溶液泵(h)连通新增吸收器(b)，新增闪蒸器(f)还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器(3)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有被加热介质管路与外部连通；或增加新增第二吸收器(e)、新增闪蒸器(f)、新增第二溶液泵(g)和新增第二溶液热交换器(i)，新增闪蒸器(f)有浓溶液管路经新增第二溶液泵(g)、新增第二溶液热交换器(i)连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器(i)依次连通新增吸收器(b)和新增闪蒸器(f)，新增闪蒸器(f)还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器(3)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有被加热介质管路与外部连通；双效流程的吸收器(5)、单效流程的新增吸收器(b)与新增第二吸收器(e)分别向被加热介质提供热负荷，得到双效流程基础上附加回热式单效流程并具有三个供热端的复合第二类吸收式热泵；当新增吸收器(b)无被加热介质管路与外部连通——热负荷仅用于加热流经其内的溶液——时，吸收器(5)和新增第二吸收器(e)分别向被加热介质供热，得到双效流程基础上附加回热式单效流程并具有两个供热端的复合第二类吸收式热泵。

4.回热式双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵，是在权利要求2所述的回热式双效流程基础上附加单效流程的复合第二类吸收式热泵中，或增加新增第二吸收器(e)、新增闪蒸器(f)、新增第二溶液泵(g)、新增第三溶液泵(h)和新增第二溶液热交换器(i)，将新增发生器(a)有浓溶液管路经新增溶液泵(c)与新增溶液热交换器(d)连通新增吸收器(b)改为新增发生器(a)浓溶液管路经新增溶液泵(c)与新增溶液热交换器(d)依次连通新增吸收器(b)和新增闪蒸器(f)、新增闪蒸器(f)再有浓溶液管路经新增第二溶液泵(g)与新增第二溶液热交换器(i)连通新增第二吸收器(e)、新增第二吸收器(e)还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器(i)与新增第三溶液泵(h)连通新增吸收器(b)，新增闪蒸器(f)还有冷剂蒸汽管路连通冷凝器(3)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有被加热介质管路与外部连通；或增加新增第二吸收器(e)、新增闪蒸器(f)、新增第二溶液泵(g)和新增第二溶液热交换器(i)，新增闪蒸器(f)有浓溶液管路经新增第二溶液泵(g)、新增第二溶液热交换器(i)连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有稀溶液管路经新增第二溶液热交换器(i)依次连通新增吸收器(b)和新增闪蒸器(f)，由蒸发器(4)增设冷剂蒸汽管路连通新增第二吸收器(e)，新增第二吸收器(e)还有被加热介质管路与外部连通；得到回热式双效流程基础上附加回热式单效流程的复合第二类吸收式热泵。

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