CN104266405A - 一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统，包括工作子系统和再生子系统；工作子系统包括闭式热源塔、热源塔循环泵、旁通调节阀、热泵机组、有机溶液循环泵、进口调节阀以及出口调节阀；再生子系统包括蒸发冷凝器、凝水换热器、溶液换热器、冷凝脱气室、脱气室、第一和第二换热器、冷凝器、冷凝水泵、浓溶液增压泵、稀溶液增压泵、真空泵、压力开关、冷凝器调节阀、浓溶液调节阀、节流阀、冷凝脱气室疏水调节阀、稀溶液调节阀、第一、第二、第三和第四效换热室、第一、第二、第三和第四效供水调节阀以及压缩机、第一、第二、第三和第四效疏水调节阀、第一、第二、第三效旁路疏水调节阀、第一、第二、第三和第四效溶液出口调节阀。

Description

一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统及方法

技术领域

本发明涉及空调制冷领域，具体是一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统及方法。

背景技术

热源塔热泵可有效解决空气源热泵在冬季容易产生的结霜问题，可在冬、夏两季使用，具有较好的技术经济价值，近年来，针对热源塔热泵系统的研究和应用越来越多。

目前，热源塔热泵中存在的一个主要问题是防冻溶液的再生。当热源塔在冬季使用时，防冻溶液会吸收空气中的水蒸汽，水蒸汽凝结所传递的潜热通常小于防冻溶液在热源塔中吸热量的30％。吸收空气中的水分后，防冻溶液浓度变稀，冰点升高，因此需要重新对防冻溶液进行再生以维持溶液的冰点始终处于要求水平。

热源塔热泵防冻溶液的再生方式主要采用热力再生，它又包括沸腾式再生和非沸腾式再生两种类型。其中沸腾式再生具有传热效果好，耗热小的特点，是一种具有前景的再生方式。目前沸腾式再生的热源常利用空调热泵机组的再冷量进行再生，其缺点是：1、增加了热源塔的热负荷，造成热源塔偏大；2、热泵机组的再冷器需要有接口连接防冻溶液，实际使用上很不方便，尤其是对于闭式热源塔系统。有的则利用专门的热泵供给再生热量，但热量为单效利用，系统COP不高。

为了利用专门的热泵作为防冻溶液沸腾式再生的解决方案，目前最亟待解决的问题是高温热量的再利用以及解决由此产生的不凝气问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统，采用专门热泵驱动，保证高温热量的再利用，同时解决由此产生的不凝气问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统，包括内置有机溶液的工作子系统和内置制冷剂以及水或者防冻溶液的再生子系统；工作子系统包括闭式热源塔、热源塔循环泵、旁通调节阀、热泵机组、有机溶液循环泵、进口调节阀以及出口调节阀；再生子系统包括蒸发冷凝器、第四效换热室、第三效换热室、第二效换热室、第一效换热室、凝水换热器、溶液换热器、冷凝脱气室、脱气室、第一换热器、第二换热器、冷凝器、冷凝水泵、浓溶液增压泵、稀溶液增压泵、真空泵、第四效换热室压力开关、第三效换热室压力开关、第二效换热室压力开关、第一效换热室压力开关、冷凝脱气室压力开关、脱气室压力开关、冷凝器调节阀、浓溶液调节阀、节流阀、冷凝脱气室疏水调节阀、第四效疏水调节阀、第四效溶液出口调节阀、稀溶液调节阀、第三效溶液出口调节阀、第三效疏水调节阀、第四效供水调节阀、第二效溶液出口调节阀、第二效疏水调节阀、第三效旁路疏水调节阀、第二效旁路疏水调节阀、第一效溶液出口调节阀、第一效疏水调节阀、第三效供水调节阀、第一效旁路疏水调节阀、第二效供水调节阀、第一效供水调节阀以及压缩机；闭式热源塔的循环溶液出口连接热源塔循环泵后分为两路，第一路连接旁通调节阀后与浓溶液调节阀出口相连，再接入闭式热源塔的循环溶液进口；第二路依次连接凝水换热器的低温液体管道、溶液换热器的低温液体管道和稀溶液调节阀后接入脱气室；脱气室顶部的水蒸汽出口连接冷凝脱气室的水蒸汽进口，冷凝脱气室的冷凝水出口连接冷凝脱气室疏水调节阀后与第四效疏水调节阀的出口相连；脱气室的溶液出口连接稀溶液增压泵后分为两路，第一路通过第四效供水调节阀后连接至第四效换热室的顶部溶液进口，第二路连接第一换热器的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第三效供水调节阀后连接至第三效换热室的顶部溶液进口，第二路连接第二换热器的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀后连接至第四效换热室的顶部溶液进口，第二路通过第一效供水调节阀后连接至第一效换热室的顶部溶液进口；第一效换热室的底部溶液出口通过第一效溶液出口调节阀连接第二效换热室的底部溶液进口，第一效换热室的蒸汽主管路出口、第二效换热室的冷凝管道以及第一效疏水调节阀依次连接后，第一效疏水调节阀与第四效疏水调节阀的出口相连，第一效换热室的蒸汽旁路出口、第二溶液换热器的冷凝管道以及第一效旁路疏水调节阀依次连接；第二效换热室的底部溶液出口通过第二效溶液出口调节阀连接第三效换热室的底部溶液进口，第二效换热室的蒸汽主管路出口、第三效换热室的冷凝管道以及第二效疏水调节阀依次连接，第二效疏水调节阀与第四效疏水调节阀的出口相连，第二效换热室的蒸汽旁路出口、第一溶液换热器的冷凝管道以及第二效旁路疏水调节阀依次连接；第三效换热室的底部溶液出口通过第三效溶液出口调节阀连接第四效换热室的底部溶液进口，第三效换热室4的蒸汽主管路出口、第四效换热室的冷凝管道以及第三效疏水调节阀依次连接，第三效疏水调节阀与第四效疏水调节阀的出口相连，第三效换热室的蒸汽旁路出口、脱气室的冷凝管道以及第三效旁路疏水调节阀依次连接；第四效换热室的底部溶液出口第四效溶液出口调节阀、浓溶液增压泵、溶液换热器的高温液体管道以及浓溶液调节阀依次连接后，浓溶液调节阀与旁通调节阀的出口相连，第四效换热室的蒸汽主管路出口、蒸发冷凝器的冷凝管道、冷凝器的冷凝管道以及第四效疏水调节阀依次连接，第四效疏水调节阀与其它疏水调节阀出口相连后，分别和冷凝水泵和凝水换热器的高温液体管道依次连接后排出；冷凝脱气室的气体出口连接冷凝脱气室压力开关，脱气室的气体出口连接脱气室压力开关，第四效换热室的气体出口连接第四效换热室压力开关，第三效换热室的气体出口连接第三效换热室压力开关，第二效换热室的气体出口连接第二效换热室压力开关，第一效换热室的气体出口连接第一效换热室压力开关，各压力开关并联后连接至真空泵的进气口；热泵机组的有机溶液出口、溶液循环泵、进口调节阀以及闭式热源塔的热源塔有机溶液进口依次连接，闭式热源塔的热源塔有机溶液出口分为两路：一路连接出口调节阀；另外一路与冷凝器调节阀和冷凝器的低温液体管道依次连接后，其冷凝器的低温液体管道出口与调节阀的出口相连，并连接到热泵机组的有机溶液进口；压缩机的出口依次连接第一效换热室内的冷凝管道、节流阀、冷凝脱气室的冷凝管道、蒸发冷凝器的冷凝管道，最后接至压缩机的进口。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的改进：以上在工作子系统内使用的有机溶液可选用乙二醇溶液。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的进一步改进：以上在再生子系统内使用的循环溶液在夏季工况下为水，冬季工况下为防冻溶液，防冻溶液可选用有机物水溶液或无机物水溶液。

热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法：夏季工况下，以水为循环溶液，再生子系统关闭，工作子系统打开；冬季工况下，以防冻溶液为循环溶液，当没有防冻要求时，工作子系统打开，再生子系统关闭，同时热源塔循环泵关闭；当有防冻要求，但防冻溶液无需再生时，工作子系统打开，再生子系统关闭；当有防冻要求，但防冻溶液无需再生时，工作子系统打开，再生子系统关闭。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法的改进：再生子系统关闭，工作子系统打开的具体实现步骤如下：首先、热泵机组内的有机溶液经溶液循环泵和进口调节阀进入闭式热源塔的内部换热管道，向换热管道外表面上的水膜放出热量，温度降低后再从闭式热源塔经出口调节阀返回热泵机组，向热泵机组的冷凝器释放冷量；其次、闭式热源塔的水通过热源塔循环泵加压，再经旁通调节阀返回闭式热源塔，水在闭式热源塔的内部被布洒在内部换热管道外表面，并形成水膜下落，与闭式热源塔从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，水膜中的一部分水分蒸发，同时水膜吸收内部换热管道中有机溶液的热量，使其温度降低。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法的进一步改进：工作子系统打开，再生子系统关闭，同时热源塔循环泵关闭的具体实现步骤如下：首先、热泵机组的有机溶液通过溶液循环泵和进口调节阀进入闭式热源塔的内部换热管道，与闭式热源塔抽吸的环境空气进行间接换热，温度升高，再从闭式热源塔经出口调节阀返回热泵机组，并吸收热泵机组内的蒸发器提供的冷量。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法的改进：工作子系统打开，再生子系统关闭的具体实现步骤如下：首先、热泵机组的有机溶液通过溶液循环泵和进口调节阀进入闭式热源塔的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高，再从闭式热源塔经出口调节阀后返回热泵机组，并吸收热泵机组内的蒸发器提供的冷量；其次、闭式热源塔的防冻溶液通过热源塔循环泵加压后，经旁通调节阀返回，并布洒在闭式热源塔的内部换热管道外表面，并形成液膜下落，与闭式热源塔从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法的改进：工作子系统和再生子系统都打开的具体实现步骤如下：一、热泵机组7的有机溶液通过溶液循环泵和进口调节阀进入闭式热源塔的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高；有机溶液从闭式热源塔流出分为两路，第一路直接通过出口调节阀；第二路依次经过冷凝器调节阀、冷凝器的低温液体管道，在吸收冷凝器的冷凝管道中水蒸汽释放的汽化潜热后，温度升高，并与从出口调节阀流出的溶液混合返回热泵机组；二、闭式热源塔的防冻溶液经过热源塔循环泵加压后分为两路：第一路通过旁通调节阀与浓溶液调节阀出口的防冻溶液混合后，浓度增加，再返回闭式热源塔后，被布洒在内部换热管道外表面形成液膜下落，与闭式热源塔从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高；第二路进入凝水换热器的低温液体管道；三、凝水换热器内，低温液体管道中的防冻溶液吸收高温液体管道中的冷凝水所放出的热量后，温度升高，再流入溶液换热器的低温液体管道；溶液换热器内，低温液体管道中的防冻溶液吸收高温液体管道中的防冻溶液释放的热量后，温度进一步升高，然后通过稀溶液调节阀降压到脱气室压力后进入脱气室；四、脱气室内，防冻溶液吸收冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高到脱气室压力下对应的沸点温度时，防冻溶液中的一部分水分沸腾蒸发，同时防冻溶液中含有的不凝性气体大量逸出，溶液浓度增加，不凝性气体含量降低；五、混合有不凝性气体的水蒸汽从脱气室顶部进入冷凝脱气室；冷凝脱气室内，水蒸汽将热量传递给蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物后变为冷凝水，冷凝水经冷凝脱气室疏水调节阀与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；同时冷凝脱气室内的水蒸汽分压力降低，不凝性气体分压力升高；六、脱气后的防冻溶液从脱气室流入稀溶液增压泵，压力增加后分为两路；第一路通过第四效供水调节阀进入第四效换热室；第二路进入第一换热器的低温液体管道，吸收第一换热器的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后再分为两路；其中一路通过第三效供水调节阀进入第三效换热室，第二路进入第二换热器的低温液体管道，吸收第二换热器的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后又分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀进入第二效换热室，另外一路通过第一效供水调节阀进入第一效换热室；七、流入第一效换热室的防冻溶液在加热管道外表面上形成液膜，液膜被加热管道中的热水加热到第一效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收加热管道中热水释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第一效换热室的底部，在压差作用下，从第一效换热室的底部溶液出口经第一效溶液出口调节阀流入第二效换热室，并在第二效换热室内产生闪蒸；第一效换热室中产生的大部分水蒸汽从第一效换热室的蒸汽主管路出口流入第二效换热室的冷凝管道，向第二效换热室的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；第一效换热室中的小部分水蒸汽从第一效换热室的蒸汽旁路出口流入第二换热器的冷凝管道，向第二换热器的低温液体管道中的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效旁路疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；八、流入第二效换热室的防冻溶液在第二效换热室的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第二效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第二效换热室的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第二效换热室的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第二效溶液出口调节阀流入第三效换热室，并在第三效换热室内产生闪蒸；第二效换热室中产生的大部分水蒸汽从第二效换热室的蒸汽主管路出口流入第三效换热室的冷凝管道，向第三效换热室的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；第二效换热室中的小部分水蒸汽从第二效换热室的蒸汽旁路出口流入第一换热器的冷凝管道，向第一换热器的低温液体管道的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效旁路疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；九、流入第三效换热室的防冻溶液在第三效换热室的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第三效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第三效换热室的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第三效换热室的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第三效溶液出口调节阀流入第四效换热室，并在第四效换热室内产生闪蒸；第三效换热室中产生的大部分水蒸汽从第三效换热室的蒸汽主管路出口流入第四效换热室的冷凝管道，向第三效换热室的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀34流出的冷凝水混合；第三效换热室中的小部分水蒸汽从第三效换热室的蒸汽旁路出口流入脱气室的冷凝管道，向进入脱气室的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效旁路疏水调节阀流出，与从第四效疏水调节阀流出的冷凝水混合；十、流入第四效换热室的防冻溶液在第四效换热室的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第四效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第四效换热室的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的防冻溶液浓度增加，积聚在第四效换热室的底部流出，通过第四效溶液出口调节阀进入浓溶液增压泵，被增压后进入溶液换热器的高温液体管道，向溶液换热器的低温液体管道中的防冻溶液释放热量后，再通过浓溶液调节阀与从旁通调节阀出口的防冻溶液混合，防冻溶液浓度降低；第四效换热室中的水蒸汽从蒸汽主管路出口流入蒸发冷凝器的冷凝管道，向蒸发冷凝器的蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物释放冷凝潜热后被部分冷凝，然后进入冷凝器的冷凝管道，向冷凝器的低温液体管道中的有机溶液释放冷凝潜热后被完全冷凝，最后从第四效疏水调节阀流出；十一、从各疏水调节阀流出的冷凝水在第四效疏水调节阀出口混合后，通过冷凝水泵加压后，流入凝水换热器的高温液体管道，将热量传递给凝水换热器的低温液体管道中的防冻溶液后，温度降低，然后排至外界；十二、冷凝脱气室、脱气室、第一效换热室、第二效换热室、第三效换热室以及第四效换热室的真空度靠真空泵及各自的压力开关保证；十三、压缩机的高温高压制冷剂气体进入第一效换热室内的冷凝管道，向第一效换热室内的冷凝管道外表面的液膜释放冷凝潜热后变成高温高压液体，然后通过节流阀变成低温低压制冷剂混合物，之后先进入冷凝脱气室的蒸发管道，吸收进入冷凝脱气室的水蒸汽的冷凝潜热，混合物干度增加，然后再进入蒸发冷凝器的蒸发管道，吸收蒸发冷凝器的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，最后全部变成低温低压的制冷剂蒸汽，然后返回压缩机，被压缩机压缩成高温高压的制冷剂气体。

作为对本发明所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法的改进：当冷凝脱气室的真空度较低时，冷凝脱气室压力开关打开，真空泵从冷凝脱气室的气体出口抽出不凝性气体，增压到常压后排放，反之，当冷凝脱气室的真空度较高时，冷凝脱气室压力开关关闭；当脱气室的真空度较低时，脱气室压力开关打开，真空泵从脱气室的气体出口抽出水蒸汽，增压到常压后排放，反之，当脱气室的真空度较高时，脱气室压力开关关闭；其余第一效换热室、第二效换热室、第三效换热室和第四效换热室的真空度保持方法与脱气室一样。

本发明与现有热源塔防冻溶液再生系统相比，本发明具有以下优点：

1)采用专门的热泵驱动沸腾式再生过程，避免了和空调热泵机组的耦合，使得系统运行更稳定。

2)在防冻液再生循环的加热及冷却过程中，进行了梯级加热及闪蒸热回收，提高了热能利用率。

3)对防冻溶液进行脱气预处理，确保了冷凝传热效果，减少了传热温差。

4)专门热泵相比空调热泵机组具有更小的冷凝/蒸发温差，效率更高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是实施实例1主要结构示意图。

具体实施方式

实施例1、图1给出一种热泵型多效再生的热源塔热泵系统及方法，包括工作子系统和再生子系统。

工作子系统包括闭式热源塔1、热源塔循环泵50、旁通调节阀29、热泵机组7、有机溶液循环泵18、进口调节阀26、出口调节阀27。

再生子系统包括蒸发冷凝器2、第四效换热室3、第三效换热室4、第二效换热室5、第一效换热室6、凝水换热器8、溶液换热器9、冷凝脱气室10、脱气室1、第一换热器12、第二换热器13、冷凝器14、冷凝水泵15、浓溶液增压泵16、稀溶液增压泵17、真空泵19、第四效换热室压力开关20、第三效换热室压力开关21、第二效换热室压力开关22、第一效换热室压力开关23、冷凝脱气室压力开关24、脱气室压力开关25、冷凝器调节阀28、浓溶液调节阀30、节流阀31、冷凝脱气室疏水调节阀32、第四效疏水调节阀33、第四效溶液出口调节阀34、稀溶液调节阀35.、第三效溶液出口调节阀36、第三效疏水调节阀37、第四效供水调节阀38、第二效溶液出口调节阀39、第二效疏水调节阀40、第三效旁路疏水调节阀41、第二效旁路疏水调节阀42、第一效溶液出口调节阀43、第一效疏水调节阀44、第三效供水调节阀45、第一效旁路疏水调节阀46、第二效供水调节阀47、第一效供水调节阀48、压缩机49。

闭式热源塔1的循环溶液出口连接热源塔循环泵50后分为两路，第一路连接旁通调节阀29后与浓溶液调节阀30出口相连，再接入闭式热源塔1的循环溶液进口；第二路依次连接凝水换热器8的低温液体管道、溶液换热器9的低温液体管道和稀溶液调节阀35后接入脱气室11。

脱气室11顶部的水蒸汽出口连接冷凝脱气室10的水蒸汽进口，冷凝脱气室10的冷凝水出口连接冷凝脱气室疏水调节阀32后与第四效疏水调节阀33的出口相连。

脱气室11的溶液出口连接稀溶液增压泵17后分为两路，第一路通过第四效供水调节阀38后连接至第四效换热室3的顶部溶液进口，第二路连接第一换热器12的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第三效供水调节阀45后连接至第三效换热室4的顶部溶液进口，第二路连接第二换热器13的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀47后连接至第四效换热室5的顶部溶液进口，第二路通过第一效供水调节阀48后连接至第一效换热室6的顶部溶液进口。

第一效换热室6的底部溶液出口通过第一效溶液出口调节阀43连接第二效换热室5的底部溶液进口，第一效换热室6的蒸汽主管路出口、第二效换热室5的冷凝管道以及第一效疏水调节阀44依次连接后，第一效疏水调节阀44与第四效疏水调节阀33的出口相连，第一效换热室6的蒸汽旁路出口、第二溶液换热器13的冷凝管道以及第一效旁路疏水调节阀46依次连接。

第二效换热室5的底部溶液出口通过第二效溶液出口调节阀39连接第三效换热室4的底部溶液进口，第二效换热室5的蒸汽主管路出口、第三效换热室4的冷凝管道以及第二效疏水调节阀40依次连接，第二效疏水调节阀40与第四效疏水调节阀33的出口相连，第二效换热室5的蒸汽旁路出口、第一溶液换热器12的冷凝管道以及第二效旁路疏水调节阀42依次连接。

第三效换热室4的底部溶液出口通过第三效溶液出口调节阀36连接第四效换热室3的底部溶液进口，第三效换热室4的蒸汽主管路出口、第四效换热室3的冷凝管道以及第三效疏水调节阀37依次连接，第三效疏水调节阀37与第四效疏水调节阀33的出口相连，第三效换热室4的蒸汽旁路出口、脱气室11的冷凝管道以及第三效旁路疏水调节阀41依次连接。

第四效换热室3的底部溶液出口第四效溶液出口调节阀34、浓溶液增压泵16、溶液换热器9的高温液体管道以及浓溶液调节阀30依次连接后，浓溶液调节阀30与旁通调节阀29的出口相连，第四效换热室3的蒸汽主管路出口、蒸发冷凝器2的冷凝管道、冷凝器14的冷凝管道以及第四效疏水调节阀33依次连接，第四效疏水调节阀33与其它疏水调节阀(第三效疏水调节阀37、第二效疏水调节阀40以及第一效疏水调节阀44)出口相连后，分别和冷凝水泵15和凝水换热器8的高温液体管道依次连接后排出。

冷凝脱气室10的气体出口连接冷凝脱气室压力开关24，脱气室11的气体出口连接脱气室压力开关25，第四效换热室3的气体出口连接第四效换热室压力开关20，第三效换热室4的气体出口连接第三效换热室压力开关21，第二效换热室5的气体出口连接第二效换热室压力开关22，第一效换热室6的气体出口连接第一效换热室压力开关23，各压力开关(冷凝脱气室压力开关24、脱气室压力开关25、第四效换热室压力开关20、第三效换热室压力开关21、第二效换热室压力开关22以及第一效换热室压力开关23)并联后连接至真空泵19的进气口。

热泵机组7的有机溶液出口、溶液循环泵18、进口调节阀26以及闭式热源塔1的热源塔有机溶液进口依次连接，闭式热源塔1的热源塔有机溶液出口分为两路：一路连接出口调节阀27；另外一路与冷凝器调节阀28和冷凝器14的低温液体管道依次连接后，其冷凝器14的低温液体管道出口与调节阀27的出口相连，并连接到热泵机组7的有机溶液进口。

压缩机49的出口依次连接第一效换热室6内的冷凝管道、节流阀31、冷凝脱气室10的冷凝管道、蒸发冷凝器2的冷凝管道，最后接至压缩机49的进口。

以上在热源塔热泵系统内使用的有机溶液可选用乙二醇溶液。以上在热源塔内使用的循环溶液在夏季工况下为水，冬季工况下为防冻溶液，防冻溶液可选用有机物水溶液(如乙二醇溶液)或无机物水溶液(如氯化钙溶液)。

本发明的系统运行的时候，且工况分为夏季工况和冬季工况两种。

夏季工况下的具体使用步骤如下：

1、夏季工况下再生子系统关闭，工作子系统打开，闭式热源塔1中的循环溶液为水，闭式热源塔1实际上按蒸发式冷却塔使用。

2、有机溶液从热泵机组7的有机溶液出口流出，依次通过溶液循环泵18和进口调节阀26后，从闭式热源塔1的热源塔有机溶液进口进入闭式热源塔1的内部换热管道，向换热管道外表面上的水膜放出热量，有机溶液温度降低，再从闭式热源塔1的热源塔有机溶液出口流出，经出口调节阀27后通过热泵机组7的有机溶液进口进入热泵机组7，为热泵机组7内部的冷凝器提供冷量(冷凝器内是有机溶液和制冷剂之间的换热，有机溶液将制冷剂冷却)。

3、水从闭式热源塔1的循环溶液出口流出，通过热源塔循环泵50加压后，再经旁通调节阀29从闭式热源塔1的循环溶液进口流入，水在闭式热源塔1的内部被布洒在内部换热管道外表面，并形成水膜下落，与闭式热源塔1从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，水膜中的一部分水分蒸发，同时水膜吸收内部换热管道中有机溶液的热量，使其温度降低。

冬季工况下的具体使用步骤如下：

1、闭式热源塔1中的循环溶液为防冻溶液，当没有防冻要求时，工作子系统打开，再生子系统关闭，同时热源塔循环泵50关闭，此时：

有机溶液从热泵机组7的有机溶液出口流出，依次通过溶液循环泵18和进口调节阀26后，经闭式热源塔1的热源塔有机溶液进口进入闭式热源塔1的内部换热管道，与闭式热源塔1抽吸的环境空气进行间接换热，温度升高，再从闭式热源塔1的有机溶液出口流出，经出口调节阀27后通过热泵机组7的有机溶液进口进入热泵机组7，并吸收热泵机组7内的蒸发器提供的冷量。

2、当有防冻要求，但防冻溶液无需再生时，工作子系统打开，再生子系统关闭，此时：

2.1、有机溶液从热泵机组7的有机溶液出口流出，依次通过溶液循环泵18和进口调节阀26后，经闭式热源塔1的热源塔有机溶液进口进入闭式热源塔1的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高，再从闭式热源塔1的有机溶液出口流出，经出口调节阀27后通过热泵机组7的有机溶液进口进入热泵机组7，并吸收热泵机组7内的蒸发器提供的冷量。

2.2、防冻溶液从闭式热源塔1的循环溶液出口流出，通过热源塔循环泵50加压后，经旁通调节阀29从闭式热源塔1的循环溶液进口流入，防冻溶液被布洒在闭式热源塔1的内部换热管道外表面，并形成液膜下落，与闭式热源塔1从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高。

3、当有防冻要求，防冻溶液需再生时，工作子系统和再生子系统都打开，此时：

3.1、有机溶液从热泵机组7的有机溶液出口流出，通过溶液循环泵18和进口调节阀26后，经闭式热源塔1的热源塔有机溶液进口进入闭式热源塔1的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高，再从闭式热源塔1的热源塔有机溶液出口流出分为两路，一路直接通过出口调节阀27；第二路经过冷凝器调节阀28进入冷凝器14的低温液体管道，吸收冷凝器14的冷凝管道中水蒸汽释放的汽化潜热后，温度升高，再与从出口调节阀27流出的溶液混合，并通过热泵机组7的有机溶液进口进入热泵机组7。

3.2、防冻溶液从闭式热源塔1的循环溶液出口流出后经过热源塔循环泵50加压后分为两路，一路通过旁通调节阀29，并与浓溶液调节阀30出口的防冻溶液混合后，浓度增加，再从闭式热源塔1的循环溶液进口流入闭式热源塔1，防冻溶液被布洒在闭式热源塔1的内部换热管道外表面形成液膜下落，与闭式热源塔1从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，防冻溶液浓度变稀，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高；另外一路进入凝水换热器8的低温液体管道。

3.3、防冻溶液在凝水换热器8的低温液体管道中吸收凝水换热器8高温液体管道中的冷凝水所放出的热量后，温度升高，再流入溶液换热器9的低温液体管道，并在其中吸收溶液换热器9高温液体管道中的防冻溶液释放的热量后，温度进一步升高，然后通过稀溶液调节阀35降压到脱气室压力后进入脱气室11。

3.4、防冻溶液在脱气室11中吸收脱气室11的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高到脱气室压力下对应的沸点温度，防冻溶液中的一部分水分沸腾蒸发，同时防冻溶液中含有的不凝性气体大量逸出，溶液浓度略微增加，不凝性气体含量大幅降低。

3.5、混合有不凝性气体的水蒸汽从脱气室11顶部流出进入冷凝脱气室10，水蒸汽在冷凝脱气室10中将热量传递给蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物后变为冷凝水，同时冷凝脱气室10内的水蒸汽分压力降低，不凝性气体分压力升高。冷凝脱气室10中产生的冷凝水从冷凝水出口流出后经冷凝脱气室疏水调节阀32与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合。

3.6、脱气后的防冻溶液从脱气室11流出后流入稀溶液增压泵17，压力增加后分为两路，第一路通过第四效供水调节阀38后，经第四效换热室3的顶部溶液进口进入第四效换热室3，第二路进入第一换热器12的低温液体管道，吸收第一换热器12的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后分为两路，其中一路通过第三效供水调节阀45经第三效换热室4的顶部溶液进口进入第三效换热室4，第二路进入第二换热器13的低温液体管道，吸收第二换热器13的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀47经第二效换热室5的顶部溶液进口进入第二效换热室5，另外一路通过第一效供水调节阀48经第一效换热室6的顶部溶液进口进入第一效换热室6。

3.7、流入第一效换热室6的防冻溶液在加热管道外表面上形成液膜，液膜被加热管道中的热水加热到第一效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收加热管道中热水释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第一效换热室6的底部，在压差作用下，从第一效换热室6的底部溶液出口经第一效溶液出口调节阀43流入第二效换热室5，并在第二效换热室内产生闪蒸。第一效换热室6中产生的大部分水蒸汽从第一效换热室6的蒸汽主管路出口流入第二效换热室5的冷凝管道，向第二效换热室5的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效疏水调节阀44流出，与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合；第一效换热室6中的小部分水蒸汽从第一效换热室6的蒸汽旁路出口流入第二换热器13的冷凝管道，向第二换热器13的低温液体管道中的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效旁路疏水调节阀46流出，与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合。

3.8、流入第二效换热室5的防冻溶液在第二效换热室5的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第二效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第二效换热室5的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第二效换热室5的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第二效溶液出口调节阀39流入第三效换热室4，并在第三效换热室4内产生闪蒸。第二效换热室5中产生的大部分水蒸汽从第二效换热室5的蒸汽主管路出口流入第三效换热室4的冷凝管道，向第三效换热室4的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效疏水调节阀40流出，与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合；第二效换热室5中的小部分水蒸汽从第二效换热室5的蒸汽旁路出口流入第一换热器12的冷凝管道，向第一换热器12的低温液体管道的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效旁路疏水调节阀42流出，与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合。

3.9、流入第三效换热室4的防冻溶液在第三效换热室4的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第三效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第三效换热室4的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第三效换热室4的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第三效溶液出口调节阀36流入第四效换热室3，并在第四效换热室3内产生闪蒸。第三效换热室4中产生的大部分水蒸汽从第三效换热室4的蒸汽主管路出口流入第四效换热室3的冷凝管道，向第三效换热室4的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效疏水调节阀37流出，与从第四效疏水调节阀34流出的冷凝水混合；第三效换热室4中的小部分水蒸汽从第三效换热室4的蒸汽旁路出口流入脱气室11的冷凝管道，向进入脱气室11的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效旁路疏水调节阀41流出，与从第四效疏水调节阀33流出的冷凝水混合。

3.10、流入第四效换热室3的防冻溶液在第四效换热室3的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第四效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第四效换热室3的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的防冻溶液浓度增加，积聚在第四效换热室3的底部，防冻溶液从第四效换热室3的底部溶液出口流出后通过第四效溶液出口调节阀34进入浓溶液增压泵16，被增压后进入溶液换热器9的高温液体管道，向溶液换热器9的低温液体管道中的防冻溶液释放热量后，再通过浓溶液调节阀30与从旁通调节阀29出口的防冻溶液混合，防冻溶液浓度降低，但比从闭式热源塔1的溶液出口流出的防冻溶液浓度大。第四效换热室3中的水蒸汽从第四效换热室3的蒸汽主管路出口流入蒸发冷凝器2的冷凝管道，向蒸发冷凝器2的蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物释放冷凝潜热后被部分冷凝，然后进入冷凝器14的冷凝管道，向冷凝器14的低温液体管道中的有机溶液释放冷凝潜热后被完全冷凝，最后从第四效疏水调节阀33流出。

3.11、从各疏水调节阀(第三效疏水调节阀37、第二效疏水调节阀40、第一效疏水调节阀44、第三效旁路疏水调节阀41、第一效旁路疏水调节阀46以及第二效旁路疏水调节阀42)流出的冷凝水在第四效疏水调节阀33出口混合后，通过冷凝水泵15加压后，流入凝水换热器8的高温液体管道，将热量传递给凝水换热器8的低温液体管道中的防冻溶液后，温度降低，然后排至外界。

3.12、冷凝脱气室10、脱气室11、第一效换热室6、第二效换热室5、第三效换热室4以及第四效换热室3的真空度靠真空泵19及各自的压力开关(分别为冷凝脱气室压力开关24、脱气室压力开关25、第一效换热室压力开关23、第二效换热室压力开关22、第三效换热室压力开关21以及第四效换热室压力开关20)保证。当冷凝脱气室10的真空度较低时，冷凝脱气室压力开关24打开，真空泵19从冷凝脱气室10的气体出口抽出不凝性气体，增压到常压后排放，反之，当冷凝脱气室10的真空度较高时，冷凝脱气室10压力开关关闭。当脱气室11的真空度较低时，脱气室压力开关25打开，真空泵19从脱气室11的气体出口抽出水蒸汽，增压到常压后排放，反之，当脱气室11的真空度较高时，脱气室压力开关25关闭。其余第一效换热室6、第二效换热室5、第三效换热室4和第四效换热室3的真空度保持方法与脱气室11相似。

3.13、压缩机49出口的高温高压制冷剂气体进入第一效换热室6内的冷凝管道，向第一效换热室6内的冷凝管道外表面的液膜释放冷凝潜热后变成高温高压液体，然后通过节流阀31变成低温低压制冷剂混合物，之后先进入冷凝脱气室10的蒸发管道，吸收进入冷凝脱气室10的水蒸汽(脱气室11的水蒸气)的冷凝潜热，混合物干度增加，然后再进入蒸发冷凝器2的蒸发管道，吸收蒸发冷凝器2的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，最后全部变成低温低压的制冷剂蒸汽，然后经压缩机49进口进入压缩机49，被压缩机49压缩成高温高压的制冷剂气体，如此循环。

实施实例1的计算参数见表1(针对热源塔热泵系统从空气中吸收的1kg水蒸汽)，系统处于冬季工况下的再生模式，设计条件为：环境温度0℃，防冻溶液采用氯化钙溶液，质量浓度为20％，防冻溶液的冰点为-20℃，防冻溶液再生质量浓度为28％，热水进出水温度为45/40℃，采用4效再生，效间传热温差为3℃，系统最小压力为863.6pa(绝对压力)，最大压力为第一效换热室压力4459pa，脱气室乏汽占进液量的0.5％，冷凝脱气室凝结水温2℃，凝水率98.5％，冷凝脱气室中真空泵抽取的水蒸汽和不凝性气体的体积比为4.15:1，再生时稀溶液的循环倍率为9.33，脱水率为10.7％，因冷凝器和冷凝脱气室热回收而减少的热源塔热负荷为111.2kJ/kg，再生耗热量为786kJ/kg，热泵、真空泵、第一溶液增压泵、第二溶液增压泵、冷凝水泵耗电量分别为342、7.5、1.62、0.26、0.23kJ/kg，再生COP(定义为1kg水的潜热和再生耗电量之比)为7.11，再生火用效为11.3％。相比目前采用单效再生约3.7的再生COP，本发明将其提高了92.2％，对高品位热量进行了很好的利用，此外直接采用专门热泵对系统进行驱动，方便可靠，其冷凝/蒸发温差可降低15℃左右，使得它的COP比系统原有的空调热泵更高。

由此可见，本发明与现有技术相比，再生效率高，解决了不凝气体问题，具有更好的技术经济价值，有效实现了本发明的初衷。

以上实施实例中，可综合考虑具体的使用条件与要求、技术经济性能等因素合理确定系统的设计参数，以兼顾系统的适用性和经济性。

表1  实施实例1的热力计算结果(针对热源塔热泵系统从空气中吸收的1kg水蒸汽)

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.热泵型多效再生的热源塔热泵系统，包括内置有机溶液的工作子系统和内置制冷剂以及水或者防冻溶液的再生子系统；其特征是：工作子系统包括闭式热源塔(1)、热源塔循环泵(50)、旁通调节阀(29)、热泵机组(7)、有机溶液循环泵(18)、进口调节阀(26)以及出口调节阀(27)；

再生子系统包括蒸发冷凝器(2)、第四效换热室(3)、第三效换热室(4)、第二效换热室(5)、第一效换热室(6)、凝水换热器(8)、溶液换热器(9)、冷凝脱气室(10)、脱气室(1)、第一换热器(12)、第二换热器(13)、冷凝器(14)、冷凝水泵(15)、浓溶液增压泵(16)、稀溶液增压泵(17)、真空泵(19)、第四效换热室压力开关(20)、第三效换热室压力开关(21)、第二效换热室压力开关(22)、第一效换热室压力开关(23)、冷凝脱气室压力开关(24)、脱气室压力开关(25)、冷凝器调节阀(28)、浓溶液调节阀(30)、节流阀(31)、冷凝脱气室疏水调节阀(32)、第四效疏水调节阀(33)、第四效溶液出口调节阀(34)、稀溶液调节阀(35)、第三效溶液出口调节阀(36)、第三效疏水调节阀(37)、第四效供水调节阀(38)、第二效溶液出口调节阀(39)、第二效疏水调节阀(40)、第三效旁路疏水调节阀(41)、第二效旁路疏水调节阀(42)、第一效溶液出口调节阀(43)、第一效疏水调节阀(44)、第三效供水调节阀(45)、第一效旁路疏水调节阀(46)、第二效供水调节阀(47)、第一效供水调节阀(48)以及压缩机(49)；

闭式热源塔(1)的循环溶液出口连接热源塔循环泵(50)后分为两路，第一路连接旁通调节阀(29)后与浓溶液调节阀(30)出口相连，再接入闭式热源塔(1)的循环溶液进口；第二路依次连接凝水换热器(8)的低温液体管道、溶液换热器(9)的低温液体管道和稀溶液调节阀(35)后接入脱气室(11)；

脱气室(11)顶部的水蒸汽出口连接冷凝脱气室(10)的水蒸汽进口，冷凝脱气室(10)的冷凝水出口连接冷凝脱气室疏水调节阀(32)后与第四效疏水调节阀(33)的出口相连；

脱气室(11)的溶液出口连接稀溶液增压泵(17)后分为两路，第一路通过第四效供水调节阀(38)后连接至第四效换热室(3)的顶部溶液进口，第二路连接第一换热器(12)的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第三效供水调节阀(45)后连接至第三效换热室(4)的顶部溶液进口，第二路连接第二换热器(13)的低温液体管道后分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀(47)后连接至第四效换热室(5)的顶部溶液进口，第二路通过第一效供水调节阀(48)后连接至第一效换热室(6)的顶部溶液进口；

第一效换热室(6)的底部溶液出口通过第一效溶液出口调节阀(43)连接第二效换热室(5)的底部溶液进口，第一效换热室(6)的蒸汽主管路出口、第二效换热室(5)的冷凝管道以及第一效疏水调节阀(44)依次连接后，第一效疏水调节阀(44)与第四效疏水调节阀(33)的出口相连，第一效换热室(6)的蒸汽旁路出口、第二溶液换热器(13)的冷凝管道以及第一效旁路疏水调节阀(46)依次连接；

第二效换热室(5)的底部溶液出口通过第二效溶液出口调节阀(39)连接第三效换热室(4)的底部溶液进口，第二效换热室(5)的蒸汽主管路出口、第三效换热室(4)的冷凝管道以及第二效疏水调节阀(40)依次连接，第二效疏水调节阀(40)与第四效疏水调节阀(33)的出口相连，第二效换热室(5)的蒸汽旁路出口、第一溶液换热器(12)的冷凝管道以及第二效旁路疏水调节阀(42)依次连接；

第三效换热室(4)的底部溶液出口通过第三效溶液出口调节阀(36)连接第四效换热室(3)的底部溶液进口，第三效换热室(4)的蒸汽主管路出口、第四效换热室(3)的冷凝管道以及第三效疏水调节阀(37)依次连接，第三效疏水调节阀(37)与第四效疏水调节阀(33)的出口相连，第三效换热室(4)的蒸汽旁路出口、脱气室(11)的冷凝管道以及第三效旁路疏水调节阀(41)依次连接；

第四效换热室(3)的底部溶液出口第四效溶液出口调节阀(34)、浓溶液增压泵(16)、溶液换热器(9)的高温液体管道以及浓溶液调节阀(30)依次连接后，浓溶液调节阀(30)与旁通调节阀(29)的出口相连，第四效换热室(3)的蒸汽主管路出口、蒸发冷凝器2的冷凝管道、冷凝器(14)的冷凝管道以及第四效疏水调节阀(33)依次连接，第四效疏水调节阀(33)与其它疏水调节阀出口相连后，分别和冷凝水泵(15)和凝水换热器(8)的高温液体管道依次连接后排出；

冷凝脱气室(10)的气体出口连接冷凝脱气室压力开关(24)，脱气室(11)的气体出口连接脱气室压力开关(25)，第四效换热室(3)的气体出口连接第四效换热室压力开关(20)，第三效换热室(4)的气体出口连接第三效换热室压力开关(21)，第二效换热室(5)的气体出口连接第二效换热室压力开关(22)，第一效换热室(6)的气体出口连接第一效换热室压力开关(23)，各压力开关并联后连接至真空泵(19)的进气口；

热泵机组(7)的有机溶液出口、溶液循环泵(18)、进口调节阀(26)以及闭式热源塔(1)的热源塔有机溶液进口依次连接，闭式热源塔(1)的热源塔有机溶液出口分为两路：一路连接出口调节阀(27)；另外一路与冷凝器调节阀(28)和冷凝器(14)的低温液体管道依次连接后，其冷凝器(14)的低温液体管道出口与调节阀(27)的出口相连，并连接到热泵机组(7)的有机溶液进口；

压缩机(49)的出口依次连接第一效换热室(6)内的冷凝管道、节流阀(31)、冷凝脱气室(10)的冷凝管道、蒸发冷凝器(2)的冷凝管道，最后接至压缩机(49)的进口。

2.根据权利要求1所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统，其特征是：以上在工作子系统内使用的有机溶液可选用乙二醇溶液。

3.根据权利要求2所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统，其特征是：以上在再生子系统内使用的循环溶液在夏季工况下为水，冬季工况下为防冻溶液，防冻溶液可选用有机物水溶液或无机物水溶液。

4.热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：夏季工况下，以水为循环溶液，再生子系统关闭，工作子系统打开；

冬季工况下，以防冻溶液为循环溶液，当没有防冻要求时，工作子系统打开，再生子系统关闭，同时热源塔循环泵(50)关闭；

当有防冻要求，但防冻溶液无需再生时，工作子系统打开，再生子系统关闭；

当有防冻要求，但防冻溶液无需再生时，工作子系统打开，再生子系统关闭。

5.根据权利要求4所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：再生子系统关闭，工作子系统打开的具体实现步骤如下：

首先、热泵机组(7)内的有机溶液经溶液循环泵(18)和进口调节阀(26)进入闭式热源塔(1)的内部换热管道，向换热管道外表面上的水膜放出热量，温度降低后再从闭式热源塔(1)经出口调节阀(27)返回热泵机组(7)，向热泵机组(7)的冷凝器释放冷量；

其次、闭式热源塔(1)的水通过热源塔循环泵(50)加压，再经旁通调节阀(29)返回闭式热源塔(1)，水在闭式热源塔(1)的内部被布洒在内部换热管道外表面，并形成水膜下落，与闭式热源塔(1)从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，水膜中的一部分水分蒸发，同时水膜吸收内部换热管道中有机溶液的热量，使其温度降低。

6.根据权利要求4所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：工作子系统打开，再生子系统关闭，同时热源塔循环泵(50)关闭的具体实现步骤如下：

首先、热泵机组(7)的有机溶液通过溶液循环泵(18)和进口调节阀(26)进入闭式热源塔(1)的内部换热管道，与闭式热源塔(1)抽吸的环境空气进行间接换热，温度升高，再从闭式热源塔(1)经出口调节阀(27)返回热泵机组(7)，并吸收热泵机组(7)内的蒸发器提供的冷量。

7.根据权利要求4所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：工作子系统打开，再生子系统关闭的具体实现步骤如下：

首先、热泵机组(7)的有机溶液通过溶液循环泵(18)和进口调节阀(26)进入闭式热源塔(1)的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高，再从闭式热源塔(1)经出口调节阀27后返回热泵机组(7)，并吸收热泵机组(7)内的蒸发器提供的冷量；

其次、闭式热源塔(1)的防冻溶液通过热源塔循环泵(50)加压后，经旁通调节阀(29)返回，并布洒在闭式热源塔(1)的内部换热管道外表面，并形成液膜下落，与闭式热源塔(1)从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高。

8.根据权利要求4所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：工作子系统和再生子系统都打开的具体实现步骤如下：

一、热泵机组7的有机溶液通过溶液循环泵(18)和进口调节阀(26)进入闭式热源塔(1)的内部换热管道，吸收换热管道外表面上的液膜放出热量，温度升高；有机溶液从闭式热源塔(1)流出分为两路，第一路直接通过出口调节阀(27)；第二路依次经过冷凝器调节阀(28)、冷凝器(14)的低温液体管道，在吸收冷凝器(14)的冷凝管道中水蒸汽释放的汽化潜热后，温度升高，并与从出口调节阀(27)流出的溶液混合返回热泵机组(7)；

二、闭式热源塔(1)的防冻溶液经过热源塔循环泵(50)加压后分为两路：第一路通过旁通调节阀(29)与浓溶液调节阀(30)出口的防冻溶液混合后，浓度增加，再返回闭式热源塔(1)后，被布洒在内部换热管道外表面形成液膜下落，与闭式热源塔(1)从外界抽吸进来的环境空气进行直接接触，液膜吸收空气中的显热和水蒸汽，同时液膜向内部换热管道中有机溶液放出热量，使其温度升高；第二路进入凝水换热器(8)的低温液体管道；

三、凝水换热器(8)内，低温液体管道中的防冻溶液吸收高温液体管道中的冷凝水所放出的热量后，温度升高，再流入溶液换热器(9)的低温液体管道；溶液换热器(9)内，低温液体管道中的防冻溶液吸收高温液体管道中的防冻溶液释放的热量后，温度进一步升高，然后通过稀溶液调节阀(35)降压到脱气室压力后进入脱气室(11)；

四、脱气室(11)内，防冻溶液吸收冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高到脱气室压力下对应的沸点温度时，防冻溶液中的一部分水分沸腾蒸发，同时防冻溶液中含有的不凝性气体大量逸出，溶液浓度增加，不凝性气体含量降低；

五、混合有不凝性气体的水蒸汽从脱气室(11)顶部进入冷凝脱气室(10)；冷凝脱气室(10)内，水蒸汽将热量传递给蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物后变为冷凝水，冷凝水经冷凝脱气室疏水调节阀(32)与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；同时冷凝脱气室(10)内的水蒸汽分压力降低，不凝性气体分压力升高；

六、脱气后的防冻溶液从脱气室(11)流入稀溶液增压泵(17)，压力增加后分为两路；第一路通过第四效供水调节阀(38)进入第四效换热室(3)；第二路进入第一换热器(12)的低温液体管道，吸收第一换热器(12)的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后再分为两路；其中一路通过第三效供水调节阀(45)进入第三效换热室(4)，第二路进入第二换热器(13)的低温液体管道，吸收第二换热器(13)的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，温度升高，之后又分为两路，其中一路通过第二效供水调节阀(47)进入第二效换热室(5)，另外一路通过第一效供水调节阀(48)进入第一效换热室(6)；

七、流入第一效换热室(6)的防冻溶液在加热管道外表面上形成液膜，液膜被加热管道中的热水加热到第一效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收加热管道中热水释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第一效换热室(6)的底部，在压差作用下，从第一效换热室(6)的底部溶液出口经第一效溶液出口调节阀(43)流入第二效换热室(5)，并在第二效换热室内产生闪蒸；第一效换热室(6)中产生的大部分水蒸汽从第一效换热室(6)的蒸汽主管路出口流入第二效换热室(5)的冷凝管道，向第二效换热室(5)的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效疏水调节阀(44流出，与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；第一效换热室(6)中的小部分水蒸汽从第一效换热室(6)的蒸汽旁路出口流入第二换热器(13)的冷凝管道，向第二换热器(13)的低温液体管道中的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第一效旁路疏水调节阀(46)流出，与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；

八、流入第二效换热室(5)的防冻溶液在第二效换热室(5)的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第二效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第二效换热室(5)的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第二效换热室(5)的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第二效溶液出口调节阀(39)流入第三效换热室(4)，并在第三效换热室(4)内产生闪蒸；第二效换热室(5)中产生的大部分水蒸汽从第二效换热室(5)的蒸汽主管路出口流入第三效换热室(4)的冷凝管道，向第三效换热室(4)的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效疏水调节阀(40)流出，与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；第二效换热室(5)中的小部分水蒸汽从第二效换热室(5)的蒸汽旁路出口流入第一换热器(12)的冷凝管道，向第一换热器(12)的低温液体管道的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第二效旁路疏水调节阀(42)流出，与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；

九、流入第三效换热室(4)的防冻溶液在第三效换热室(4)的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第三效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第三效换热室(4)的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的溶液浓度增加，积聚在第三效换热室(4)的底部，在压差作用下，从底部溶液出口经第三效溶液出口调节阀(36)流入第四效换热室(3)，并在第四效换热室(3)内产生闪蒸；第三效换热室(4)中产生的大部分水蒸汽从第三效换热室(4)的蒸汽主管路出口流入第四效换热室(3)的冷凝管道，向第三效换热室(4)的冷凝管道外表面上的液膜释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效疏水调节阀(37)流出，与从第四效疏水调节阀34流出的冷凝水混合；第三效换热室(4)中的小部分水蒸汽从第三效换热室(4)的蒸汽旁路出口流入脱气室(11)的冷凝管道，向进入脱气室(11)的防冻溶液释放冷凝潜热后成为冷凝水，然后从第三效旁路疏水调节阀(41流出，与从第四效疏水调节阀(33)流出的冷凝水混合；

十、流入第四效换热室(3)的防冻溶液在第四效换热室(3)的冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加热到第四效换热室压力下所对应的沸点后沸腾蒸发，同时吸收第四效换热室(3)的冷凝管道中水蒸汽释放的热量，水分蒸发后的防冻溶液浓度增加，积聚在第四效换热室(3的底部流出，通过第四效溶液出口调节阀(34)进入浓溶液增压泵(16)，被增压后进入溶液换热器(9)的高温液体管道，向溶液换热器(9)的低温液体管道中的防冻溶液释放热量后，再通过浓溶液调节阀(30)与从旁通调节阀(29)出口的防冻溶液混合，防冻溶液浓度降低；第四效换热室(3)中的水蒸汽从蒸汽主管路出口流入蒸发冷凝器(2)的冷凝管道，向蒸发冷凝器(2)的蒸发管道中的低温低压制冷剂气液混合物释放冷凝潜热后被部分冷凝，然后进入冷凝器(14)的冷凝管道，向冷凝器(14)的低温液体管道中的有机溶液释放冷凝潜热后被完全冷凝，最后从第四效疏水调节阀(33)流出；

十一、从各疏水调节阀流出的冷凝水在第四效疏水调节阀(33)出口混合后，通过冷凝水泵(15)加压后，流入凝水换热器(8)的高温液体管道，将热量传递给凝水换热器(8)的低温液体管道中的防冻溶液后，温度降低，然后排至外界；

十二、冷凝脱气室(10)、脱气室(11)、第一效换热室(6)、第二效换热室(5)、第三效换热室(4)以及第四效换热室(3)的真空度靠真空泵(19)及各自的压力开关保证；

十三、压缩机(49)的高温高压制冷剂气体进入第一效换热室(6)内的冷凝管道，向第一效换热室(6)内的冷凝管道外表面的液膜释放冷凝潜热后变成高温高压液体，然后通过节流阀(31)变成低温低压制冷剂混合物，之后先进入冷凝脱气室(10)的蒸发管道，吸收进入冷凝脱气室(10)的水蒸汽的冷凝潜热，混合物干度增加，然后再进入蒸发冷凝器(2)的蒸发管道，吸收蒸发冷凝器(2)的冷凝管道中水蒸汽释放的冷凝潜热，最后全部变成低温低压的制冷剂蒸汽，然后返回压缩机(49)，被压缩机(49)压缩成高温高压的制冷剂气体。

9.根据权利要求8所述的热泵型多效再生的热源塔热泵系统的使用方法，其特征是：当冷凝脱气室(10)的真空度较低时，冷凝脱气室压力开关(24)打开，真空泵(19)从冷凝脱气室(10)的气体出口抽出不凝性气体，增压到常压后排放，反之，当冷凝脱气室(10)的真空度较高时，冷凝脱气室(10)压力开关关闭；

当脱气室(11)的真空度较低时，脱气室压力开关(25)打开，真空泵(19)从脱气室(11)的气体出口抽出水蒸汽，增压到常压后排放，反之，当脱气室(11)的真空度较高时，脱气室压力开关(25)关闭；

其余第一效换热室(6)、第二效换热室(5)、第三效换热室(4)和第四效换热室(3)的真空度保持方法与脱气室(11)一样。