CN107091543A - 一种空气源双级压缩吸收式高温热泵 - Google Patents

Abstract

空气源双级压缩吸收式高温热泵是以空气的温度为热源，综合了压缩式热泵和吸收式热泵优点的装置。该装置的低温侧与高温侧两个独立的吸收部分，通过压缩机和发生器被串联起来，利用压缩机吸、排气作用强化吸收式系统中的吸收，发生过程，使系统具有较高效率。本发明以空气温度为热源，可提供温升135度以上的热源，输出高温热能。能效比可达3.3‑4.0。

Description

一种空气源双级压缩吸收式高温热泵

技术领域

本发明涉及资源、环境、机电、制冷技术领域，特别是一种由电力做功将空气源升温的装置，是一种以空气温度为热源的双级压缩吸收式高温热泵。

背景技术

目前，我国空气能热泵，作为一种有效节能的方式已在采暖供热，干燥加工领域中得到应用，效益十分明显。但是常规的压缩式热泵由于受到压缩比和排气压力的制约，提供的热源温度不是很高，使用的范围受到限制。而常规吸收热泵本身就需要高温热源，而且吸收、发生过程中传热传质阻力很大，效率低，也不能提供100℃以上的热源。

发明内容

为了克服已有技术的不足和缺陷，本发明综合压缩式热泵和吸收式热泵的优点，设计一种以空气温度为热源的双级压缩吸收式高温热泵装置，能提供温升135℃以上热源，使应用范围扩大广泛。该装置利用压缩机的吸、排气作用强化吸收式系统中的吸收，发生过程，使系统具有较高的效率，装置采用安全环保的R32制冷剂。本发明以空气温度为热源，可以提供温升135℃以上热源，可用于蒸馏、干燥、采暖供热、开水、热水、原油加热，工业保温，生产用热等领域，替代燃油，燃气，燃煤锅炉，可以节省大量的一次能源，具有非常好的节能，环保效益。能效比可达3.5-4.0。

本发明主要包括：空气低温发生器、低温汽液分离器、低温热交换器、压缩机、第一单向阀、发生吸收器、高温汽液分离器、高温热交换器、第二单向阀、高温吸收器、热输出交换器、第一溶液泵、第二溶液泵、调节阀。

本装置中的双级吸收压缩式高温热泵系统是以空气温度为低温热源、吸收空气中的热量，通过热泵系统，得到温升135℃以上的高温热源。低温侧与高温侧两个独立的吸收部分，通过压缩机和发生吸收器被串接起来。低温侧吸收部分在低温发生器中吸收空气中的热量，所产生的吸收热在发生吸收器中被传输给高温吸收部分，使发生的气体在高温汽液分离器在分离后再次压缩，最后在热输出交换器中被吸收并产生大量的热量，使热输出交换器中的传热介质达到温升135℃以上，输出高温热能。本装置亦适用于其它热源应用。

附图说明

图1是本发明的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

如图1所示本发明主要包括空气低温发生器1、低温汽液分离器2、低温热交换器3、压缩机4、第一单向阀5、发生吸收器6、高温汽液分离器7、高温热交换器8、第二单向阀9、 热输出交换器10、第一溶液泵11、第二溶液泵12、调节阀13.

空气低温发生器1的进口和低温发生器3的壳程出口连接，空气低温发生器1的出口和低温汽液分离器2的进口连接，低温汽液分离器2的汽相出口和压缩机4的吸气口连接，液相出口通过第一溶液泵11和低温热交换器3的管程进口连接，低温热交换器3的管程出口和发生吸收器6的壳程进口连接，低温热交换器3的壳程进口和发生吸收器6的壳程出口连接，压缩机4的吸气口还通过调节阀13和高温汽液分离器7的汽相出口连接，压缩机4的排气口分别通过第一单向阀5、第二单向阀9和发生吸收器6的壳程进口、热输出交换器10的壳程进口连接。发生吸收器6的管程进口和高温热交换器8的壳程出口连接，发生吸收器6的管程出口和高温汽液分离器7的进口连接。高温汽液分离器7的液相出口通过第二溶液泵12和高温热交换器8的管程进口连接。高温热交换器8的管程出口和热输出交换器10的壳程进口连接，高温热交换器8的壳程进口和热输出交换器10的壳程出口连接。

经过低温热交换器3冷却后浓溶液进入空气低温发生器1吸收空气低温热量后，进入低温汽液分离器2被分离成蒸汽和稀溶液，蒸汽被压缩机4的吸气口吸入，稀溶液经过第一溶液泵11进入低热交换器3的管程，吸热后进入发生吸收器6的壳程，吸收从压缩机4排气口器6中被传递给高温侧吸收部分，然后回到低温热交换器3的壳程。同时，在发生吸收器6管程中的浓溶液吸收了低温吸收式部分在发生收器6中产生的吸收热后，被加热发生，然后进入高温汽液分离器7被分成蒸汽和稀溶液，蒸汽通过调节阀13被压缩机4的吸气口吸入，稀溶液经过第二溶液泵12进入高温热交换器8的管程，冷却后进入热输出交换器10的壳程，吸收压缩机4排出的高温高压蒸汽成为浓溶液，所释放的吸收热被热输出交换器10管程中的传热介质吸收，使传热介质的温度升高135℃以上后输出热能。

Claims (2)

1.一种空气源双级压缩吸收式高温热泵，主要包括空气低温发生器(1)，低温汽液分离器(2)，低温热交换器(3)，压缩机(4)，第一单向阀(5)，发生吸收器(6)，高温汽液分离器(7)，高温热交换器(8)，第二单向阀(9)，热输出交换器(10)，第一溶液泵(11)，第二溶液泵(12)，调节阀(13)等，其特征在于该装置是以空气温度为低温热源，采用双级压缩吸收式热泵系统，吸收空气中的热量，得到温升135℃以上高温热源输出，低温侧与高温侧两个独立的吸收部分，通过压缩机(4)和发生吸收器(6)被串联起来。

2.根据权利要求1所述的一种空气源双级吸收式高温热泵，其特征在于所述的空气低温发生器(1)的进口和低温热交换器(3)的壳程出口连接，空气低温发生器(1)的出口和低温汽液分离器(2)的进口连接，低温汽液分离器(2)的汽相出口和压缩机(4)的吸气口连接，液相出口通过第一溶液泵(11)和低温热交换器(3)的管程进口连接，低温热交换器(3)的管程出口和发生吸收器(6)的壳程进口连接，低温热交换器(3)的壳程进口和发生吸收器(6)的壳程出口连接，压缩机(4)的吸气口还通过调节阀(13)和高温汽液分离器(7)的汽相出口连接，压缩机(4)的排气口分别通过第一单向阀(5)、第二单向阀(9)和发生吸收器(6)的壳程进口、热输出交换器(10)的壳程进口连接，发生吸收器(6)的管程进口和高温热交换器(8)的壳程出口连接，发生吸收器(6)的管程出口和高温汽液分离器(7)的进口连接，高温汽液分离器(7)的液相出口通过第二溶液泵(12)和高温热交换器(8)的管程进口连接，高温热交换器(8)的管程出口和热输出交换器(10)的壳程出口连接，高温热交换器(8)的壳程进口和热输出交换器(10)的壳程出口连接，热输出交换器(10)的管程进出口与外部设备连接。