CN101922821A - 高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置,涉及节能设备技术,其吸收器内部有换热器,顶部有排烟管,底部有稀溶液出口,底部侧面有进气管,顶部侧面有浓溶液进口,浓溶液管路与腔内上部的喷头通连;再生器顶部有稀溶液进口,底部有浓溶液管路出口,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与烟气管路相通连;烟气管路经再生器后,与吸收器底的进气管相连通;吸收器底部经稀溶液管路与再生器相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器在负压下运行,底部经浓溶液管路与吸收器相连通,浓溶液管路中设有溶液泵。本发明方法和装置直接回收了烟气中的水和潜热,设备简化,有更好的节能、环保和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及节能设备技术领域,是一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置,特别适合燃气、燃油锅炉和空气湿化循环产生的高湿烟气中的水和潜热回收。
背景技术
燃气、燃油锅炉和空气湿化循环产生的烟气中含有大量的水,根据计算,1m3天然气燃烧产生将1.6kg以上的水,而空气湿化循环还会向循环中加入大量的水,据资料,空气湿化循环所排放的烟气的含湿量可达0.1~0.20(含湿量是指气体所含水质量与干气体质量的比值)。这些循环排放的烟气湿度远高于普通燃煤电厂排放的烟气湿度(普通燃煤电厂排放的烟气湿度最高时,一千克烟气也不过只含有几十克水蒸气)。如果不对这些蒸汽加以回收会造成水资源和潜热的极大浪费。为了回收水,常用间壁式冷凝换热器。这种冷凝器受到烟气露点的影响,回收水的同时回收的潜热品位很低,很难在供热领域使用。采用吸收式热泵技术回收水、热是比较有效的手段,其中第二类吸收式热泵可以回收较高温位的热量,一般由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成,工质在热泵内部循环;而采用开式循环,工质与吸收剂直接接触,减少了传热环节(有热阻),取消了蒸发器,降低了装置投资。在一些存在大量低温余热的场合,如空气湿化循环的烟气,余热温度较低,数量很大,同时还有回收水的要求,采用传统的闭式循环系统增加了传热环节,对于低温余热利用是不利的,同时也增加了设备的投入。
发明内容
本发明目的是提供一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置,是开式循环第二类吸收式热泵,相比闭式循环热泵,省去了蒸发器,直接引入其他装置的低温、低压余热烟气减少传热环节;简化了系统构成,改善了热泵工艺参数;可以直接从烟气中回收水,不受露点的限制;使用成本低廉的吸收剂(例如使用氯化钙水溶液为吸收剂)。
为了达到上述目的,本发明的技术解决方案是:
一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法,为开式循环第二类吸收热泵,包括吸收单元,再生单元,热回收单元,水回收单元;其吸收剂采用氯化钙水溶液;步骤包括:A)烟气进入吸收单元,在吸收单元中浓溶液吸收烟气中的水变成高温稀溶液(水被吸收时释放潜热);B)高温稀溶液经过热回收单元放出回收热变成较低温度稀溶液再进入再生单元;C)回收的热量在供热单元中被送入供热管网;D)再生单元中稀溶液被热源加热蒸发变成浓溶液,浓溶液进入吸收单元;E)再生蒸发出的水在水回收单元被冷源冷却成液态回收。
一种所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与烟气管路相通连;
烟气管路经再生器内气液换热器后,与吸收器通流腔底部侧面的进气管相连通;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
所述的热泵装置,其所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在调节阀上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
所述的热泵装置,其所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二台溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二台溶液泵位于储液箱下游。
一种所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,烟气管路与进气管相连通,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与外部辅助热源管路相通连;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
所述的热泵装置,其所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在调节阀上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
所述的热泵装置,其所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二台溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二台溶液泵位于储液箱下游。
所述的热泵装置,其还设有第三台换热器,位于外部辅助热源管路和烟气管路中,第三台换热器的一对进出口与外部辅助热源管路相通连,另一对进出口与烟气管路相通连。
一种所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵;其吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,烟气管路与进气管相连通,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与冷凝器相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与外部辅助热源管路相通连;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有第三溶液泵;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有第一溶液泵;
冷凝器下部与水泵相通连,上部与冷却塔相通连。
所述的热泵装置,其所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在第一溶液泵上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在第二溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
所述的热泵装置,其所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二溶液泵位于储液箱下游。
所述的热泵装置,其所述吸收器为非绝热型吸收器,吸收器的气体通流腔外壁带水冷套,水冷套上、下部设有进、出水口与供热管路相连通;溶液经吸收器顶部侧面的浓溶液进口管在气体腔壁面成膜状下降,吸收器底部侧面的设有进气管。
一种所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其吸收器采用绝热型吸收器,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与烟气管路相通连;
烟气管路经再生器内气液换热器后,与吸收器通流腔底部侧面的进气管相连通;
吸收器底部经稀溶液管路与外部换热器溶液进口管相连通,换热器溶液出口管与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,换热器进、出水口与供热管路相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
所述的热泵装置,其所述非绝热吸收器,其结构包括:进气管、出气管、进水管、出水管、进液管、出液管、通流腔和盘管。溶液从吸收器通流腔上部进液管进入吸收器,下降过程中和烟气相接触,然后与吸收器通流腔下部的盘管换热,最后从吸收器通流腔下部的出液管排出;盘管布置在吸收器通流腔下部、进气管以上,盘管上设有进水管和出水管;烟气从吸收器通流腔下部的进气管进入,从通流腔上部的出气管排出。
所述的热泵装置,其所述非绝热吸收器,其结构包括:进气管、出气管、进水管、出水管、进液管、出液管、冷却水套、气体通流腔、风帽和狭缝。溶液从吸收器气体通流腔上部进液管进入吸收器,经过风帽遮挡,经过狭缝在气体通流腔壁面成膜状下降的过程中与烟气相接触,同时与吸收器气体通流腔壁面外侧冷却水套换热,最后从吸收器通气体流腔下部的出液管排出;冷却水套布置在吸收器气体通流腔外侧,其上部设出水管,下部设有进水管;烟气从吸收器气体通流腔下部的进气管进入,从气体通流腔上部的出气管排出。
本发明的一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法和热泵装置,克服了在回收烟气中的水和潜热时传统的闭式吸收式热泵存在的不足,结合烟气特点,除利用以溴化锂水溶液和氯化锂水溶液为代表的常规吸收剂外,采用成本低廉的氯化钙水溶液在应用条件下的表面蒸汽压很低的物性,采用上述技术方案,流程很合理,直接回收了烟气中的水和潜热,简化了设备结构,减少了传热环节,改善了热泵工艺参数,吸收剂成本极大的降低,带来更好的节能、环保和经济效益。
附图说明
图1是依据本发明第一实施例提供的,无辅助热源的开式第二类吸收式热泵系统结构和流程示意图;
图2是依据本发明第二实施例提供的,带外部低温热源的开式第二类吸收式热泵系统结构和流程示意图;
图3是依据本发明第三实施例提供的,带外部热源的多级换热的开式第二类吸收式热泵系统结构和流程示意图;
图4是依据本发明第四实施例提供的,带外部热源的开式第一类吸收式热泵系统结构和流程示意图;
图5是依据本发明的方法提供的,高湿烟气水和潜热同时回收的方法示意图;
图6是本发明第一至第四实施例中所述的,绝热吸收器结构示意图;
图7是本发明第一至第四实施例中所述的,盘管非绝热吸收器结构示意图;
图8是本发明第一至第四实施例中所述的,降膜非绝热洗手器结构示意图。
具体实施方式
本发明的一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法,为开式循环第二类吸收热泵,包括吸收单元,再生单元,热回收单元,水回收单元。吸收剂采用氯化钙水溶液。如图5,烟气进入吸收单元,在吸收单元中浓溶液吸收烟气中的水变成高温稀溶液(水被吸收时释放潜热);高温稀溶液经过热回收单元放出回收热变成较低温度稀溶液再进入再生单元;回收的热量在供热单元中被送入供热管网;再生单元中稀溶液被热源加热蒸发变成浓溶液,浓溶液进入吸收单元;再生蒸发出的水在水回收单元被冷源冷却成液态回收。
本发明的一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置,其基本构思:在第二类闭式循环基础上,省去蒸发器,直接引入烟气,以烟气中的水作为热泵工质,以最直接的方式回收其中的水,同时回收烟气中的潜热;回收的潜热用于对外供热;除使用常规吸收剂(如溴化锂水溶液、氯化锂水溶液)外,使用成本更加低廉的氯化钙水溶液为工质。
参照图1,本发明的热泵装置构思的第一种技术方案,是无辅助热源的开式第二类吸收式热泵,它主要包括吸收器(有绝热和非绝热两种型式,其中非绝热型有降膜和盘管两种结构,具体结构参见图6、图7、图8)、再生器(带气液换热器)、冷凝器、溶液泵若干、真空泵、调节阀、储液箱(可选项)和溶液换热器(可选项)。以烟气显热和部分潜热来再生吸收剂,烟气先进入再生器再进入吸收器,最后进入大气;吸收器和再生器之间通过调节阀连通稀溶液管路,通过储液箱(可选项)和增压泵连通浓溶液管路;再生器产生的蒸汽先进入冷凝器冷却,凝结成液态水后被水泵抽出,不凝性气体被真空泵抽出;溶液交换器可以布置在浓溶液管道和稀溶液管道之间;回收的热量可以由绝热吸收器之后的换热器引出或由非绝热吸收器的内置换热器引出(可供热)。
参照图2,本发明的热泵装置构思的第二种技术方案,是带外部低温热源的开式第二类吸收式热泵,它主要包括吸收器(有绝热和非绝热两种型式,其中非绝热型有降膜和盘管两种结构,具体结构参见图6、图7、图8)、再生器(带换热器)、冷凝器、、溶液泵若干、真空泵、调节阀、储液箱(可选项)和溶液换热器(可选项)。以外部低温热源介质(如热水)进入再生器再生吸收剂,烟气直接进入吸收器;其它部件及连接关系与第一种技术方案相同;回收热量方案也与第一种方案相同。
参照图3,本发明的热泵装置构思的第三种技术方案,是带外部热源的多级换热的开式第二类吸收式热泵,它主要包括吸收器(有绝热和非绝热两种型式,其中非绝热型有降膜和盘管两种结构,具体结构参见图6、图7、图8)、再生器、烟气换热器、冷凝器、溶液泵若干、真空泵、调节阀、储液箱(可选项)和溶液换热器(可选项)。外部低温热源介质(如热水)先进入烟道与烟气换热,再进入再生器再生吸收剂,烟气换热后再进入吸收器;其它部件及连接关系与第一种技术方案相同;回收热量方案也与第一种方案相同。
参照图4,本发明的热泵装置构思的第四种技术方案,是带外部热源的开式第一类吸收式热泵,它包括吸收器(有绝热和非绝热两种型式,其中非绝热型有降膜和盘管两种结构,具体结构参见图6、图7、图8)、再生器(常压工作)、冷凝器、溶液泵若干、调节阀、储液箱(可选项)和换热器。外部高温热源介质(如热水、高温烟气)进入再生器再生吸收剂;溶液吸收器和再生器之间通过调节阀连通稀溶液管路,通过储液箱(可选项)、浓溶液换热器和增压泵连通浓溶液管路;再生器产生的蒸汽先进入冷凝器冷却,凝结成液态水后被水泵抽出;回收的热量可以由绝热吸收器之后的换热器引出或由非绝热吸收器的内置换热器引出和浓溶液换热器引出(可供热)。
参见图7,本发明构思的一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置使用的盘管非绝热吸收器,一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置使用的吸收器,其结构包括:进气管14、出气管11、进水管16、出水管17、进液管12、出液管15、气体通流腔13和盘管18。溶液从吸收器气体通流腔13上部的进液管12进入吸收器,下降过程中和烟气相接触,然后与吸收器气体通流腔13下部的盘管18换热,最后从吸收器气体通流腔13下部的出液管15排出;盘管18布置在吸收器气体通流腔13下部、进气管14以上,盘管18上设有进水管16和出水管17;烟气从吸收器气体通流腔13下部的进气管14进入,从气体通流腔13上部的出气管11排出。
参见图8,本发明构思的一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置使用的降膜非绝热吸收器,其结构包括:进气管14、出气管11、进水管16、出水管17、进液管12、出液管15、冷却水套21、气体通流腔13、风帽19和狭缝20。溶液从吸收器气体通流腔13上部的进液管12进入吸收器,经过风帽19遮挡,经过狭缝20在气体通流腔13的壁面成膜状下降的过程中与烟气相接触,同时与吸收器气体通流腔13壁面外侧冷却水套21换热,最后从吸收器气体通流腔13下部的出液管15排出;冷却水套21布置在吸收器气体通流腔13外侧,其上部设出水管17,下部设有进水管16;烟气从吸收器气体通流腔13下部的进气管14进入,从气体通流腔13上部的出气管11排出。
下面结合附图和实施例详细描述本发明的技术方案。
图1所示为本发明一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置的第一实施例,是无辅助热源的开式第二类吸收式热泵的系统和流程。图中,吸收器1,再生器2,溶液换热器3,冷凝器4,真空泵5,储液箱6,溶液泵7,调节阀8,水泵9,换热器10,外部辅助热源Q,烟气G,图中虚线框表示该部件为可选项,可以根据具体情况增删。
结构上,改类热泵系统主要由吸收器1、再生器2连接组成,省去了闭式第二类吸收式热泵系统中的蒸发器。吸收器1可以采用本发明给出的三种型式,如图6,图7,图8。吸收器1通流腔上部设置喷头,该喷头和通流腔底部分别通过连接管与再生器2溶液侧腔体形成循环回路。当采用绝热型吸收器时(如图6所示型式),在吸收器1底部溶液管上设置换热器3-2;当采用非绝热型吸收器时(如图7或图8所示型式),吸收器1内部设置换热器。由于吸收器1在常压下运行,而再生器2在负压下运行,吸收器1底部的稀溶液会自动进入再生器2溶液侧腔体,溶液流量由设置在吸收器1通流腔底部的连接管上的调节阀8控制。再生器2内部设置换热器,稀溶液和热源介质换热后,溶液蒸发的水通过设置在真空泵管路上的冷凝器4冷却、凝结、回收,不凝结气体由真空泵5抽出。在再生器2和溶液换热器3-1之间的连接管道上设置溶液泵7-2,在储液箱6和吸收器1的喷头的连接管道上设置溶液泵7-1,溶液泵7-1和溶液泵7-2一起将溶液从再生器2送入吸收器1。储液箱6(可选项)除储存氯化钙溶液外,可以加入过量氯化钙溶质,实现盐储能。溶液换热器3-1(可选项)可以实现进入再生器2溶液与流出再生器2溶液的换热。
再生器2中的吸收剂为氯化钙水溶液。在相关设备组成的系统中工作流程如下:
①烟气流程——烟气进入再生器2加热侧(此处也可称烟气侧)管路,与再生器2中的溶液换热;从再生器2出来的烟气进入吸收器1通流腔中下部的进气管,与来自通流腔上部喷头的溶液直接接触,传热、传质,最后由吸收器1通流腔顶部的排烟管排出。
②被吸收蒸汽流程——吸收器1的通流腔内,烟气与溶液接触后,烟气中的一部分水蒸气被吸收剂溶液吸收,带有这部分水的溶液由吸收器1通流腔底部的溶液管流出;来自吸收器1的溶液经过调节阀8进入再生器2溶液侧腔体,在腔体内与烟气换热,溶液蒸发出水蒸气,被真空泵5抽入到抽气管路,蒸汽在抽气管路上设置的冷凝器4中凝结成水,剩余不凝结气体由真空泵抽出,凝结水由水泵9抽出,这些凝结水就是热泵系统从烟气中回收的水。
③冷却介质流程——I、冷却水或空气进、出冷凝器4,使来自再生器2的蒸汽冷凝。II、冷却介质(如供暖水)进、出吸收器1(采用非绝热吸收器时)或者进、出溶液换热器3-2(采用绝热吸收器时),冷却介质用于回收吸收热(来自烟气中水的潜热)。
④溶液流程——来自再生器2出口的浓溶液由溶液泵7-2送入溶液换热器3-1(可选项),在溶液换热器3-1中,浓溶液与来自吸收器1溶液出口的稀溶液换热;来自溶液换热器3-1的浓溶液进入储液箱6(可选)再由溶液泵7-1送入吸收器1通流腔上部的喷头;喷头将浓溶液喷洒后与烟气直接接触发生传热、传质,浓溶液吸收烟气中的蒸汽后变成稀溶液并放热,稀溶液在吸收器1的内置换热器或者溶液换热器3-2中换热后,进入溶液换热器3-1与来自再生器2的浓溶液换热,内置换热器或者溶液换热器3-2获得的热量对外输出供热;换热后的稀溶液经由调节阀8进入再生器2溶液进口,在溶液侧腔体内与烟气换热,蒸发出水蒸气,完成溶液循环。
图2所示为本发明一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置的第二实施例,是带外部低温热源的开式第二类吸收式热泵系统的结构与流程。其与图1的主要区别在于烟气不经过再生器2,而是直接进入吸收器1;外部热源介质(如中温热水)进、出再生器2,加热溶液。其它流程与连接均与图1所示热泵系统相同。
图3所示为本发明一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置的第三实施例,是带外部热源的多级换热的开式第二类吸收式热泵系统的结构与流程。其与图2的主要区别在于烟气先进入换热器10加热来自外部热源的介质,然后再进入吸收器1的进气管路;加热后的外部热源介质进入再生器加热侧加热溶液。其它流程与连接均与图2所示热泵系统相同。
图4所示为本发明一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置的第四实施例,是带外部热源的开式第一类吸收式热泵系统的结构与流程。其与图2的主要区别在于再生器2的工作压力由负压变为常压,省去了真空泵5,再生器产生的蒸汽热量品位较高,可以对外输出利用。而由于再生器2压力升高,来自吸收器1的溶液无法自吸进入再生器2,在吸收器1和再生器2的稀溶液管路上增加溶液泵7-3,用于输送溶液。
本发明一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的热泵装置,与传统的闭式吸收式热泵相比,在高湿烟气回收水、热的场合具有如下效果和优势:
①流程和设备得到简化,降低了设备和工程投资成本。
②传热环节减少,可以利用更低温度的余热,改善了热泵的工艺性能。
③可以从烟气中直接回收水和潜热,没有烟气露点的限制,可以回收得到更高品位的热量。开式第二类吸收式热泵可以利用低品位热源,扩展了吸收式热泵应用的场合,也对需要回收水的产生高湿烟气的设备提供了更加经济的回收方式。
Claims (16)
1.一种高湿度烟气中水和潜热同时回收的方法,为开式循环第二类吸收热泵,包括吸收单元,再生单元,热回收单元,水回收单元;其特征是:吸收剂采用氯化钙水溶液;步骤包括:A)烟气进入吸收单元,在吸收单元中浓溶液吸收烟气中的水变成高温稀溶液(水被吸收时释放潜热);B)高温稀溶液经过热回收单元放出回收热变成较低温度稀溶液再进入再生单元;C)回收的热量在供热单元中被送入供热管网;D)再生单元中稀溶液被热源加热蒸发变成浓溶液,浓溶液进入吸收单元;E)再生蒸发出的水在水回收单元被冷源冷却成液态回收。
2.一种如权利要求1所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其特征是:吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与烟气管路相通连;
烟气管路经再生器内气液换热器后,与吸收器通流腔底部侧面的进气管相连通;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
3.如权利要求2所述的热泵装置,其特征是:所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在调节阀上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
4.如权利要求2或3所述的热泵装置,其特征是:所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二台溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二台溶液泵位于储液箱下游。
5.一种如权利要求1所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其特征是:吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,烟气管路与进气管相连通,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与外部辅助热源管路相通连;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
6.如权利要求5所述的热泵装置,其特征是:所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在调节阀上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
7.如权利要求5或6所述的热泵装置,其特征是:所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二台溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二台溶液泵位于储液箱下游。
8.如权利要求5或6所述的热泵装置,其特征是:还设有第三台换热器,位于外部辅助热源管路和烟气管路中,第三台换热器的一对进出口与外部辅助热源管路相通连,另一对进出口与烟气管路相通连。
9.如权利要求7所述的热泵装置,其特征是:还设有第三台换热器,位于外部辅助热源管路和烟气管路中,第三台换热器的一对进出口与外部辅助热源管路相通连,另一对进出口与烟气管路相通连。
10.一种如权利要求1所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵;其特征是:吸收器采用非绝热型吸收器,内部设置换热器,换热器与供热管路相连通,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,烟气管路与进气管相连通,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头,喷头位于换热器上方;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与冷凝器相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与外部辅助热源管路相通连;
吸收器底部经稀溶液管路与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,在稀溶液管路中设有第三溶液泵;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有第一溶液泵;
冷凝器下部与水泵相通连,上部与冷却塔相通连。
11.如权利要求10所述的热泵装置,其特征是:所述换热器,有两台,设于吸收器外部,第一台换热器位于吸收器底部的稀溶液管路中,在第一溶液泵上游;第二台换热器位于浓溶液管路中,在第二溶液泵下游,其进出管路与稀溶液管路相通连,位于第一台换热器下游。
12.如权利要求10或11所述的热泵装置,其特征是:所述浓溶液管路中,还设有储液箱和第二溶液泵,储液箱位于第二台换热器下游,第二溶液泵位于储液箱下游。
13.如权利要求2、5或10所述的热泵装置,其特征是:所述吸收器为非绝热型吸收器,吸收器的气体通流腔外壁带水冷套,水冷套上、下部设有进、出水口与供热管路相连通;溶液经吸收器顶部侧面的浓溶液进口管在气体腔壁面成膜状下降,吸收器底部侧面的设有进气管。
14.一种如权利要求1所述的方法使用的热泵装置,为开式第二类吸收式热泵,包括吸收器、再生器、冷凝器、溶液泵、真空泵、调节阀;其特征是:吸收器采用绝热型吸收器,顶部设有排烟管,底部设有稀溶液管路出口,底部侧面设有进气管,顶部侧面设有浓溶液管路进口,浓溶液管路连接通流腔内上部的喷头;
再生器顶部设有稀溶液管路进口,底部设有浓溶液管路出口,顶部侧面设有开口,与真空管路相通连,再生器内设气液换热器,气液换热器的进出口与烟气管路相通连;
烟气管路经再生器内气液换热器后,与吸收器通流腔底部侧面的进气管相连通;
吸收器底部经稀溶液管路与外部换热器溶液进口管相连通,换热器溶液出口管与再生器顶部稀溶液管路进口相连通,换热器进、出水口与供热管路相连通,在稀溶液管路中设有调节阀;再生器底部经浓溶液管路与吸收器顶部侧面的浓溶液管路进口相连通,浓溶液管路中设有溶液泵;
再生器经真空管路与真空泵相通连,真空管路中设有冷凝器,冷凝器下部与水泵相通连。
15.如权利要求2、5或10所述的热泵装置,其特征是:所述非绝热吸收器,其结构包括:进气管、出气管、进水管、出水管、进液管、出液管、通流腔和盘管;溶液从吸收器通流腔上部进液管进入吸收器,下降过程中和烟气相接触,然后与吸收器通流腔下部的盘管换热,最后从吸收器通流腔下部的出液管排出;盘管布置在吸收器通流腔下部、进气管以上,盘管上设有进水管和出水管;烟气从吸收器通流腔下部的进气管进入,从通流腔上部的出气管排出。
16.如权利要求2、5或10所述的热泵装置,其特征是:所述非绝热吸收器,其结构包括:进气管、出气管、进水管、出水管、进液管、出液管、冷却水套、气体通流腔、风帽和狭缝;溶液从吸收器气体通流腔上部进液管进入吸收器,经过风帽遮挡,经过狭缝在气体通流腔壁面成膜状下降的过程中与烟气相接触,同时与吸收器气体通流腔壁面外侧冷却水套换热,最后从吸收器通气体流腔下部的出液管排出;冷却水套布置在吸收器气体通流腔外侧,其上部设出水管,下部设有进水管;烟气从吸收器气体通流腔下部的进气管进入,从气体通流腔上部的出气管排出。
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