CN103411343A

CN103411343A - 两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵

Info

Publication number: CN103411343A
Application number: CN201310295176XA
Authority: CN
Inventors: 刘辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-11-27

Abstract

两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵，由高温发生器、冷凝器、第一节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、第一溶液热交换器、第二溶液热交换器、低温发生器、一级引射器、二级引射器和第二节流阀所组成，用高品位驱动蒸汽，采用两级引射的方法，引射自低温发生器出口的低压冷剂蒸汽，并使之进入高温发生器后作为其驱动热介质，降低了每一级的压缩比，优化了引射器的工作效率，可降低对驱动蒸汽的要求或可以利用更低温的余热介质，充分发挥高品质驱动蒸汽和低温驱动热的价值，充分弥补了吸收式热泵和蒸汽喷射式热泵的不足，拓展了热泵技术在节能领域的应用范围。

Description

两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵

技术领域

本发明属于低温余热利用技术领域。

背景技术

吸收式热泵以热能为动力，采用逆卡诺循环实现热量由低温向高温传递，特别适合有大量废热的场合，废热的凝聚态可以是气态也可以是液态。对于以溴化锂水溶液为工质对的吸收式热泵，由于工质本身的物性，为确保热泵机组安全、稳定运行，对溶液的温度和浓度都有一定的要求，为使吸收式热泵能够在合理的温度、浓度区间运行并达到最佳的工作效率，人们开发了多效和多级吸收式热泵：在相同余热温度下，当吸收式热泵效数增加后，工作效率会提高，但对驱动热的要求会提高，供热温度的上限会下降；当级数增加后，对驱动热的要求会降低，供热温度上限可提高，但工作效率会下降，经济性变差，因此两者的优势不能兼顾。

蒸汽喷射式热泵的工作原理是以蒸汽减压前后的能量差为动力，高压蒸汽通过喷嘴时产生高速气流，在喷嘴出口处产生低压区，在此区域将低压蒸汽吸入设备，高压蒸汽在膨胀的同时压缩低压蒸汽，用高压蒸汽的裕压提高低压蒸汽的品位，然后通过混合室进行良好混合，混合后的蒸汽再通过扩压室恢复部分压力损失，达到要求的蒸汽压力后供给热用户使用。根据高、低压蒸汽的参数可以对设备进行不同的结构设计，得到各种压力等级的蒸汽，满足不同热用户的要求。通过蒸汽喷射式热泵吸入的低压蒸汽既可以是放空的乏汽，也可以是高温凝结水产生的闪蒸汽，由于该类型的热泵只能回收蒸汽，对于低温的液态废热，如低温热水中含有的热量，则无法直接回收，大大限制了它的应用领域。

发明集两种热泵优势的复合热泵，将有助于解决上述两种热泵所难以解决的问题。

发明内容

本发明提供两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。

两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵，由高温发生器、冷凝器、第一节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、第一溶液热交换器、第二溶液热交换器、低温发生器、一级引射器、二级引射器和第二节流阀所组成，其中，低温发生器有浓溶液管路经第一溶液热交换器与吸收器连通，吸收器有稀溶液管路经溶液泵、第一溶液热交换器和第二溶液热交换器后与高温发生器连通，高温发生器有溶液管路经第二溶液热交换器与低温发生器连通，低温发生器还有冷剂蒸汽通道与一级引射器引射入口连通，一级引射器出口还有冷剂蒸汽通道与二级引射器引射入口连通，二级引射器出口还有冷剂蒸汽通道与与高温发生器连通后高温发生器还有冷剂液管路经第二节流阀与冷凝器连通，高温发生器还有冷剂液管路直接与外部连通，高温发生器还有冷剂蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷剂液管路经第一节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有冷剂蒸汽通道与吸收器连通，蒸发器还有余热介质管路与外部连通，冷凝器和吸收器还分别有被加热介质与外部连通，低温发生器还有驱动热介质与外部连通，一级引射器工作蒸汽入口和二级引射器工作蒸汽入口分别有驱动蒸汽管路与外部连通，形成两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。

附图说明

附图所示为本发明提供的两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。

图中，1—高温发生器，2—冷凝器，3—第一节流阀，4—蒸发器，5—吸收器，6—第一溶液泵，7—第一溶液热交换器，8—第二溶液热交换器，9—低温发生器，10—一级引射器，11—二级引射器，12—第二节流阀。

具体实施方式

两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵是这样实现的：

结构上，由高温发生器1、冷凝器2、第一节流阀3、蒸发器4、吸收器5、溶液泵6、第一溶液热交换器7、第二溶液热交换器8、低温发生器9、一级引射器10、二级引射器11和第二节流阀12所组成，其中，低温发生器9有浓溶液管路经第一溶液热交换器7与吸收器5连通，吸收器5有稀溶液管路经溶液泵6、第一溶液热交换器7和第二溶液热交换器8后与高温发生器1连通，高温发生器1有溶液管路经第二溶液热交换器8与低温发生器9连通，低温发生器9还有冷剂蒸汽通道与一级引射器10引射入口连通，一级引射器10出口还有冷剂蒸汽通道与二级引射器11引射入口连通，二级引射器11出口还有冷剂蒸汽通道与高温发生器1连通后高温发生器1还有冷剂液管路经第二节流阀12与冷凝器2连通，高温发生器1还有冷剂液管路直接与外部连通，高温发生器1还有冷剂蒸汽通道与冷凝器2连通，冷凝器2还有冷剂液管路经第一节流阀3与蒸发器4连通，蒸发器4还有冷剂蒸汽通道与吸收器5连通，蒸发器4还有余热介质管路与外部连通，冷凝器2和吸收器5还分别有被加热介质管路与外部连通，低温发生器9还有驱动热介质管路与外部连通，一级引射器10工作蒸汽入口和二级引射器11工作蒸汽入口分别有驱动蒸汽管路与外部连通，形成两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。

工艺上，驱动热介质流经低温发生器9、加热进入其内的溶液释放并向一级引射器10引射入口提供冷剂蒸汽，低温发生器中的浓溶液经第一溶液热交换器进入吸收器5，吸收冷剂蒸汽并放热于被加热介质，吸收器5中的稀溶液经溶液泵6、第一溶液热交换器7和第二溶液热交换器8后进入高温发生器1，驱动蒸汽自引射器10工作蒸汽入口进入引射器10引射来自低温发生器的冷剂蒸汽成中间压力和温度的冷剂蒸汽，该部分冷剂蒸汽用作二级引射器11的引射蒸汽，在进入二级引射器11的驱动蒸汽作用下，二级引射器11出口得到的较高压力和温度的冷剂蒸汽被用作高温发生器1的驱动热介质，加热进入高温发生器1中的溶液释放并向冷凝器2提供冷剂蒸汽，高温发生器中的溶液经第二溶液热交换器8后进入低温发生器9，用作高温发生器1驱动热介质的冷剂蒸汽放热冷凝后得到的冷剂液，一部分经第二节流阀12节流后向冷凝器2提供，另一部分以凝结水的形式排向外界，冷凝器2的冷剂介质放热于被加热介质成冷剂液，经第一节流阀3节流进入蒸发器4，余热介质流经蒸发器4、加热进入其内的冷剂液成冷剂蒸汽并向吸收器5提供，形成两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵具有如下的效果和优势：

①低温发生器出口冷剂蒸汽其品位被提升两次后被用作高温发生器的驱动热介质，实现了对低温驱动热介质的利用；

②采用引射的方法将部分低温热转移作高温发生器的驱动热，发挥了高品质驱动蒸汽的价值，实现了对高品质的驱动蒸汽的高效利用；

③两级引射的工艺，相比于单级引射，一方面降低了每一级的压缩比，优化了引射器的工作效率，同时还可降低对驱动蒸汽品位的要求或降低对余热介质的温度要求。

Claims

1.两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵，由高温发生器、冷凝器、第一节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵、第一溶液热交换器、第二溶液热交换器、低温发生器、一级引射器、二级引射器和第二节流阀所组成，其中，低温发生器有浓溶液管路经第一溶液热交换器与吸收器连通，吸收器有稀溶液管路经溶液泵、第一溶液热交换器和第二溶液热交换器后与高温发生器连通，高温发生器有溶液管路经第二溶液热交换器与低温发生器连通，低温发生器还有冷剂蒸汽通道与一级引射器引射入口连通，一级引射器出口还有冷剂蒸汽通道与二级引射器引射入口连通，二级引射器出口还有冷剂蒸汽通道与与高温发生器连通后高温发生器还有冷剂液管路经第二节流阀与冷凝器连通，高温发生器还有冷剂液管路直接与外部连通，高温发生器还有冷剂蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷剂液管路经第一节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有冷剂蒸汽通道与吸收器连通，蒸发器还有余热介质管路与外部连通，冷凝器和吸收器还分别有被加热介质与外部连通，低温发生器还有驱动热介质与外部连通，一级引射器工作蒸汽入口和二级引射器工作蒸汽入口分别有驱动蒸汽管路与外部连通，形成两级引射发生器出口冷剂蒸汽的复合热泵。