CN108397836B - 一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,包括余热回收系统、蒸汽压缩系统、吸收式热泵系统三部分,对工业余热的回收利用,以余热供工质水低压闪蒸,蒸汽压缩机再压缩蒸汽驱动吸收式热泵装置,实现余热回收、建筑空气调节的双重效果。本发明将工业余热回收驱动吸收式热泵系统用于建筑空气调节,实现冬季供热、夏季制冷,既可满足人们的舒适性要求,又能实现工业余热的综合利用、以及降低采暖季节环境污染,有效地回收了工业余热,提高能源利用效率,避免了目前燃煤供热采暖所导致的环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,用于余热回收和空气调节,属于能源与热泵技术领域。
背景技术
大工业时代的今天,能源消耗日趋增大,伴随能源大量消耗的同时,工业生产中会产生大量的余热,这些余热通常具有量大、温度范围广、形式多的特点,如果直接排放掉会影响周围环境,造成热污染问题。如何回收并合理利用生产中产生的余热,有效提高能源利用效率,降低环境热影响成为近几年来研究的热点议题。
目前,工业生产中产生的余热,回收利用不够,大多数企业将余热排向大气环境,造成了余热浪费、有用能的损失。
根据生产过程不同,工业余热的温度也有所差异,多数集中在60~90℃,这种低品位的热能无法直接向ORC、Kalina循环、吸收式热泵等提供热源。一方面,在余热回收方面常用的高温热泵技术,存在费用过高、寿命周期相对较短、热泵部件如压缩机技术不太成熟等问题。
另一方面,为了改善冬季燃煤锅炉供热引起的环境污染问题,热泵装置在建筑空气调节中开始大面积应用,但由于冬季室外气温较低,热泵装置的效率会明显下降,热泵还存在初投资较多、寿命期相对较短等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,实现对工业余热的回收利用,以余热供工质水低压闪蒸,蒸汽压缩机再压缩蒸汽驱动吸收式热泵装置的方式,实现了余热回收、建筑空气调节的双重效果,有效地回收了工业余热,提高能源利用效率,避免了目前燃煤供热采暖所导致的环境污染问题。
本发明将工业余热回收驱动吸收式热泵系统用于建筑空气调节,实现冬季供热、夏季制冷,既可满足人们的舒适性要求,又能实现工业余热的综合利用、以及降低采暖季节环境污染。
本发明的技术原理和技术方案如下:
一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,包括余热回收系统、蒸汽压缩系统、吸收式热泵系统三部分,
所述余热回收系统包括:进水阀1、进水泵2、喷淋泵3、盘管4、闪蒸喷嘴5、低压闪蒸罐6、第一截止阀7、第二截止阀8、真空泵13、第一流量阀9、第二流量阀12、余热回收器10、供水泵11、排污处48,进水阀1进口连通自来水进水,出口连通进水泵2进口,进水泵2出口连通余热回收器10左下方进口,余热回收器10左上方出口连通喷淋泵3进口,低压闪蒸罐6内置有闪蒸喷嘴5和盘管4,喷淋泵3出口连通所述低压闪蒸罐6内的闪蒸喷嘴5,所述低压闪蒸罐6顶部出口连通第一截止阀7,低压闪蒸罐6通过第二截止阀8连通真空泵13的进口,真空泵13出口与大气相通,低压闪蒸罐6底部的出口连通余热回收器10左下方进口,供水泵11进口连接余热水,供水泵11出口连通第一流量阀9的进口和第二流量阀12的进口,第二流量阀12出口连通余热回收器10右上方进口,余热回收器10右下方出口连通排污处48,第一流量阀9出口连通低压闪蒸罐6内所述盘管4的进口,所述盘管4的出口也连通排污处48;
蒸汽压缩系统包括:蒸汽压缩机14、风冷式散热器17、水量调节阀15、凝水箱24、第三截止阀16、第三流量阀18、第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21、抽气泵22、风机盘管29、蒸汽喷嘴30、第五截止阀34,所述余热回收系统中第一截止阀7出口连通蒸汽压缩机14进口,蒸汽压缩机14出口分别连通第三流量阀18、第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21的进口,第四流量阀19出口连通风机盘管29进口,风机盘管29出口连通第五截止阀34进口,第五截止阀34出口连通凝水箱24右侧进口,所述凝水箱24底部出口连通余热回收系统中喷淋泵3进口,所述凝水箱24顶部出口通过第三截止阀16连通抽气泵22进口,抽气泵22出口与大气相通,所述凝水箱24左侧出口连通水量调节阀15的进口,所述水量调节阀15的出口连通风冷式散热器17进口,风冷式散热器17出口连通蒸汽压缩机14进口,第五流量阀20连通蒸汽喷嘴30,第六流量阀21出口连接蒸汽用户;
吸收式热泵系统包括:发生器31、一号换热管28、溶液热交换器23、喷嘴32、溶液泵27、二号换热管25、吸收器26、第四截止阀33、第六截止阀35、第七截止阀36、第八截止阀47、蒸发器46、三号换热管42、第九截止阀45、第十截止阀44、节流阀37、四号换热管38、第十一截止阀43、第十二截止阀41、冷凝器39、循环泵40,蒸汽压缩系统中所述第三流量阀18出口连通置于发生器31内的一号换热管28进口,所述一号换热管28出口连通所述蒸汽压缩系统中所述凝水箱24的右侧进口,所述发生器31底部出口连通溶液热交换器23右上方进口,吸收器26内置有二号换热管25和喷嘴32,所述溶液热交换器23右下方出口连通设置于所述吸收器26内的喷嘴32,所述吸收器26底部出口连通溶液泵27进口,溶液泵27出口连通所述溶液热交换器23底部进口,所述溶液热交换器23顶部出口连通所述发生器31左侧进口,所述发生器31顶部出口连通冷凝器39顶部进口,所述冷凝器39底部出口连通节流阀37进口,所述节流阀37出口连通蒸发器46,所述蒸发器46内置有三号换热管42和喷嘴32,所述蒸发器46左上方出口连通吸收器26右侧进口,所述蒸汽压缩系统中风机盘管29出口同时分别连通第六截止阀35的进口和第七截止阀36的进口,所述第六截止阀35的出口和第四截止阀33的出口与置于所述吸收器26内的二号换热管25的进口连通,所述二号换热管25出口连通置于所述冷凝器39中的四号换热管38进口,所述四号换热管38出口分别连通第十一截止阀43的进口和第十二截止阀41的进口,所述第十二截止阀41出口连通循环泵40的进口,所述循环泵40出口连通所述蒸汽压缩系统中风机盘管29的进口和第四流量阀19,第七截止阀36的出口和第八截止阀47的出口与所述蒸发器46中的三号换热管42的进口连通,所述三号换热管42出口连通第九截止阀45的进口和第十截止阀44的进口,第十截止阀44的出口连通循环泵40的进口,
所述第十一截止阀43的出口连接排水口,所述第九截止阀45出口连接排水口,
所述第四截止阀33的进口接补水,第八截止阀47的进口接补水。
进一步,所述风机盘管29内置有变频风机。
进一步,所述余热回收器10为管壳式换热器或板式换热器。
进一步,所述蒸汽压缩机14为螺杆水蒸汽压缩机或离心式蒸汽压缩机。
进一步,所述溶液热交换器23为套管式换热器或钎焊板式换热器。
进一步,所述节流阀37为电子膨胀阀或节流孔板。
所述一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置中供水泵11将余热废水引入,余热废水进入余热回收器10和盘管4,提高工质水的温度(显热)和提供低压闪蒸罐6中喷淋雾化工质水蒸发吸收的热量(潜热),回收余热后的余热废水再次参与冷却循环或排放掉;低压闪蒸罐6产生的低压蒸汽在蒸汽压缩机14内压缩提高品质,压缩后的高温过热蒸汽用于驱动吸收式热泵系统或直接用于供热采暖、蒸汽外输,吸收式热泵系统的蒸发器46产生的冷量和吸收器26、冷凝器39释放的热量分别用于夏季、冬季建筑温度舒适性的空气调节。
本发明与现有技术相比具有以下创新:
其一,本发明将余热回收、蒸汽压缩、吸收式热泵循环三者相结合,以“低压闪蒸+蒸汽压缩”的方式有效回收工业余热,经蒸汽压缩机14压缩提高品质,本发明装置的能效系数在10以上,极大提高了能源利用效率,节能减排效果好;
其二,余热回收系统中的闪蒸部分中配置有余热回收器10和盘管4,余热废水分别在余热回收器10、盘管4中释放热量,提供工质水升温吸收的热量(显热)和低压环境下雾化工质水蒸发吸收的热量(潜热),明显提高工质水的闪蒸效果,余热回收效率高;
其三,低压闪蒸蒸汽经蒸汽压缩机14压缩为130℃以上的高品质过热蒸汽,本发明将过热蒸汽直接用于建筑的集中供热采暖,或用于驱动吸收式热泵实现建筑冬夏季的舒适性空气调节、替代低压锅炉作蒸汽外输用于工业耗热处,应用范围广;
其四,本发明通过设置蒸汽喷嘴30将蒸汽用于建筑冬季供热采暖时的湿度调节,实现了“回收余热提高能源利用率、调节建筑环境(温度、湿度)舒适性”的双重功效。
附图说明
图1为本发明的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置结构示意图。
其中:1—进水阀2—进水泵,3—喷淋泵,4—盘管,5—闪蒸喷嘴,6—低压闪蒸罐,7—第一截止阀,8—第二截止阀,9—第一流量阀,10—余热回收器,11—供水泵,12—第二流量阀,13—真空泵,14—蒸汽压缩机,15—水量调节阀, 16—第三截止阀,17—风冷式散热器,18—第三流量阀,19—第四流量阀,20—第五流量阀,21—第六流量阀,22—抽气泵,23—溶液热交换器,24—凝水箱,25—二号换热管,26—吸收器,27—溶液泵,28—一号换热管,29—风机盘管,30—蒸汽喷嘴,31—发生器,32—喷嘴,33—第四截止阀,34—第五截止阀,35—第六截止阀,36—第七截止阀,37—节流阀,38—四号换热管,39—冷凝器,40—循环泵,41—第十二截止阀,42—三号换热管,43—第十一截止阀,44—第十截止阀,45—第九截止阀,46—蒸发器,47—第八截止阀,48—排污处。
具体实施方式
为使本发明的目的、特性和优点更加明确,下面结合附图就本发明的最佳实施方式做详细说明。
再者,本发明中所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶」等,仅是参考附图式的方向。因此,使用方向用语是用于说明及理解本发明,而非用于限制本发明。
如图1所示,一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,包括余热回收系统、蒸汽压缩系统、吸收式热泵系统三部分。
所述余热回收系统包括:进水阀1、进水泵2、喷淋泵3、盘管4、闪蒸喷嘴5、低压闪蒸罐6、第一截止阀7、第二截止阀8、真空泵13、第一流量阀9、第二流量阀12、余热回收器10、供水泵11、排污处48,进水阀1进口连通自来水进水,出口连通进水泵2进口,进水泵2出口连通余热回收器10左下方进口,余热回收器10左上方出口连通喷淋泵3进口,低压闪蒸罐6内置有闪蒸喷嘴5和盘管4,喷淋泵3出口连通所述低压闪蒸罐6内的闪蒸喷嘴5,所述低压闪蒸罐6顶部出口连通第一截止阀7,低压闪蒸罐6通过第二截止阀8连通真空泵13的进口,真空泵13出口与大气相通,低压闪蒸罐6底部的出口连通余热回收器10左下方进口,供水泵11进口连接余热水,供水泵11出口连通第一流量阀9的进口和第二流量阀12的进口,第二流量阀12出口连通余热回收器10右上方进口,余热回收器10右下方出口连通排污处48,第一流量阀9出口连通低压闪蒸罐6内所述盘管4的进口,所述盘管4的出口也连通排污处48;
蒸汽压缩系统包括:蒸汽压缩机14、风冷式散热器17、水量调节阀15、凝水箱24、第三截止阀16、第三流量阀18、第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21、抽气泵22、风机盘管29、蒸汽喷嘴30、第五截止阀34,所述余热回收系统中第一截止阀7出口连通蒸汽压缩机14进口,蒸汽压缩机14出口分别连通第三流量阀18、第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21的进口,第四流量阀19出口连通风机盘管29进口,风机盘管29出口连通第五截止阀34进口,第五截止阀34出口连通凝水箱24右侧进口,所述凝水箱24底部出口连通余热回收系统中喷淋泵3进口,所述凝水箱24顶部出口通过第三截止阀16连通抽气泵22进口,抽气泵22出口与大气相通,所述凝水箱24左侧出口连通水量调节阀15的进口,所述水量调节阀15的出口连通风冷式散热器17进口,风冷式散热器17出口连通蒸汽压缩机14进口,第五流量阀20连通蒸汽喷嘴30,第六流量阀21出口连接蒸汽用户;
吸收式热泵系统包括:发生器31、一号换热管28、溶液热交换器23、喷嘴32、溶液泵27、二号换热管25、吸收器26、第四截止阀33、第六截止阀35、第七截止阀36、第八截止阀47、蒸发器46、三号换热管42、第九截止阀45、第十截止阀44、节流阀37、四号换热管38、第十一截止阀43、第十二截止阀41、冷凝器39、循环泵40,蒸汽压缩系统中所述第三流量阀18出口连通置于发生器31内的一号换热管28进口,所述一号换热管28出口连通所述蒸汽压缩系统中所述凝水箱24的右侧进口,所述发生器31底部出口连通溶液热交换器23右上方进口,吸收器26内置有二号换热管25和喷嘴32,所述溶液热交换器23右下方出口连通设置于所述吸收器26内的喷嘴32,所述吸收器26底部出口连通溶液泵27进口,溶液泵27出口连通所述溶液热交换器23底部进口,所述溶液热交换器23顶部出口连通所述发生器31左侧进口,所述发生器31顶部出口连通冷凝器39顶部进口,所述冷凝器39底部出口连通节流阀37进口,所述节流阀37出口连通蒸发器46,所述蒸发器46内置有三号换热管42和喷嘴32,所述蒸发器46左上方出口连通吸收器26右侧进口,所述蒸汽压缩系统中风机盘管29出口同时分别连通第六截止阀35的进口和第七截止阀36的进口,所述第六截止阀35的出口和第四截止阀33的出口与置于所述吸收器26内的二号换热管25的进口连通,所述二号换热管25出口连通置于所述冷凝器39中的四号换热管38进口,所述四号换热管38出口分别连通第十一截止阀43的进口和第十二截止阀41的进口,所述第十二截止阀41出口连通循环泵40的进口,所述循环泵40出口连通所述蒸汽压缩系统中风机盘管29的进口和第四流量阀19,第七截止阀36的出口和第八截止阀47的出口与所述蒸发器46中的三号换热管42的进口连通,所述三号换热管42出口连通第九截止阀45的进口和第十截止阀44的进口,第十截止阀44的出口连通循环泵40的进口,
所述第十一截止阀43的出口连接排水口,所述第九截止阀45出口连接排水口,
所述第四截止阀33的进口接补水,第八截止阀47的进口接补水。
本例中,所述风机盘管29内置有变频风机。
本例中,所述余热回收器10为管壳式换热器。
本例中,所述蒸汽压缩机14为螺杆水蒸汽压缩机。
本例中,所述溶液热交换器23为钎焊板式换热器。
本例中,所述节流阀37为电子膨胀阀或节流孔板。
该装置的工作运行如下:
开启进水阀1,常温工质水由进水泵2引送,从余热回收器10左下进口进入余热回收器10,
供水泵11开启,余热废水进入余热回收系统,余热废水在第一流量阀9、第二流量阀12进口前分为两部分,
第一部分余热废水通过第二流量阀12从余热回收器10右上进口进入余热回收器10加热工质水,工质水温度升高到70~75℃,释放热量后的余热废水从余热回收器10右下出口流出,流向排污处48,
第二部分余热废水则通过第一流量阀9进入盘管4,在盘管4中释放热量后的第二部分余热废水从盘管4出口流出,流向排污处48;
真空泵13预先将低压闪蒸罐6内抽负压为0.01995~ 0.0250MPa,升温后的70~75℃工质水从余热回收器10左上出口流出,在喷淋泵3作用下进入低压闪蒸罐6并经闪蒸喷嘴5喷淋雾化,70~75℃工质水吸收自身热量和所述盘管4中的第二部分余热废水的热量闪蒸为60~65℃饱和蒸汽,未闪蒸雾化的工质水则落在所述低压闪蒸罐6底部,并从所述低压闪蒸罐6底部出口流出再次进入所述余热回收器10吸收余热废水热量来提高自身温度。
第一截止阀7开启,所述低压闪蒸罐6中产生的60~65℃饱和蒸汽从低压闪蒸罐6顶部出口流出,进入蒸汽压缩机14,喷水冷却进行蒸汽压缩,60~65℃饱和蒸汽在蒸汽压缩机14内压缩为130℃以上的过热蒸汽,蒸汽压缩机14排出的过热蒸汽可直接用于供热采暖;也可用于驱动吸收式热泵装置,还可蒸汽外输用于工业耗热。
冬季,建筑热负荷较小时,吸收式热泵系统不工作,使用过热蒸汽直接供热采暖,第四流量阀19开启,第三流量阀18、第五流量阀20、第六流量阀21关闭,蒸汽压缩机14排出的过热蒸汽通过所述第四流量阀19进入风机盘管29,过热蒸汽在风机盘管29内加热周围空气后再由内置的变频风机送入室内,提高建筑环境的温度;
同时,130℃以上的过热蒸汽在风机盘管29中凝结放热变为85~90℃的凝结水后从风机盘管29出口流出,通过第五截止阀34进入凝水箱24,
开启第三截止阀16,凝结水中混有的不凝性空气通过凝水箱24顶部出口由抽气泵22排掉,
凝水箱24中一部分凝结水通过左侧出口流出,经过水量调节阀15后进入所述风冷式散热器17内进一步降低温度,然后,在所述风冷式散热器17中进一步降温后的凝结水进入所述蒸汽压缩机14的进口,喷水冷却进行蒸汽压缩,实现压缩过程的喷水冷却,
凝水箱24中另一部分凝结水通过凝水箱24底部出口进入喷淋泵3进口,然后再进入所述低压闪蒸罐6内经闪蒸喷嘴5喷淋雾化。
冬季,建筑热负荷较大时,吸收式热泵系统工作,第三流量阀18、第六截止阀35、第八截止阀47、第九截止阀45、第十二截止阀41开启,第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21、第四截止阀33、第五截止阀34、第七截止阀36、第十截止阀44、第十一截止阀43关闭,
冬季运行时从风机盘管29出口流出的85~90℃的凝结水也称之为热媒水,热媒水通过第六截止阀35进入吸收器26内的二号换热管25和冷凝器39内的四号换热管38,冷冻水通过第八截止阀47进入蒸发器46内的三号换热管42;
蒸汽压缩机14排出的过热蒸汽通过第三流量阀18进入发生器31内的一号换热管28,过热蒸汽释放热量加热所述发生器31中的LiBr-水稀溶液,LiBr-水稀溶液在受热后释放出较高温度的水蒸气后变为LiBr-水浓溶液,所述发生器31产生的LiBr-水浓溶液从发生器31底部出口流出进入溶液热交换器23与来自吸收器26的LiBr-水稀溶液进行热量交换,在溶液泵27的驱动下,来自吸收器26的LiBr-水稀溶液换热后为LiBr-水浓溶液并流向吸收器26进行吸收过程,发生器31产生的较高温度水蒸气则进入冷凝器39凝结放热,较高温度水蒸气释放出的热量被冷凝器39中四号换热管38里的热媒水吸收,较高温度水蒸气则在释放后以液态水的形式从冷凝器39底部出口流出通过节流阀37,经节流阀37节流降压后通过蒸发器46中的喷嘴32喷淋,所述蒸发器46中的低压液态水吸收三号换热管42中冷冻水的热量后蒸发为低压水蒸气,蒸发器46产生的低压水蒸气进入吸收器26内,被吸收器26中喷嘴32喷淋的LiBr-水浓溶液吸收,喷淋的LiBr-水浓溶液在吸收低压水蒸气后变为LiBr-水稀溶液,吸收器26中喷淋的LiBr-水浓溶液吸收低压水蒸气过程中释放出的热量被二号换热管25中的热媒水吸收,而吸收器26产生的LiBr-水稀溶液则从吸收器26底部出口流出经溶液泵27送入溶液热交换器23,在溶液热交换器23与来自发生器31的LiBr-水浓溶液换热,来自吸收器26的LiBr-水稀溶液吸收来自发生器31的LiBr-水浓溶液的热量,吸热后的LiBr-水稀溶液进入发生器31再次参与循环;
同时,凝结放热后的过热蒸汽则以凝结水的形式从一号换热管28流出,进入凝水箱24,凝水箱24中一部分凝结水通过凝水箱24左侧出口流出,经过水量调节阀15后进入所述风冷式散热器17内进一步降低温度,然后,在所述风冷式散热器17中进一步降温后的凝结水进入所述蒸汽压缩机14的进口,喷水冷却进行蒸汽压缩,实现压缩过程的喷水冷却,
凝水箱24中另一部分凝结水通过凝水箱24底部出口进入喷淋泵3进口,然后再进入所述低压闪蒸罐6内经闪蒸喷嘴5喷淋雾化;
热媒水在所述吸收器26中的二号换热管25和冷凝器39中的四号换热管38内两次吸热升温后经第十二截止阀41由循环泵40驱动下进入风机盘管29,热媒水释放热量加热风机盘管29周围的空气后再由内置变频风机送入室内,实现建筑环境的升温调节,放热后的热媒水再回到二号换热管25、四号换热管38再次吸热循环;
蒸发器46中三号换热管42内的冷冻水在被吸热降温后通过第九截止阀45排放掉。
夏季,建筑环境需降温调节,吸收式热泵系统工作,第三流量阀18、第四截止阀33、第七截止阀36、第十截止阀44、第十一截止阀43开启,第四流量阀19、第五流量阀20、第六流量阀21、第五截止阀34、第六截止阀35、第八截止阀47、第九截止阀45、第十二截止阀41关闭,
夏季运行时,通过蒸发器46降温后的水称之为冷媒水,冷媒水从风机盘管29流出通过第七截止阀36进入蒸发器46内的三号换热管42;
冷却水通过第四截止阀33进入吸收器26内的二号换热管25和冷凝器39内的四号换热管38;
蒸汽压缩机14排出的过热蒸汽通过第三流量阀18进入发生器31内的一号换热管28,过热蒸汽释放热量加热发生器31中的LiBr-水稀溶液,LiBr-水稀溶液在受热后释放出较高温度的水蒸气后变为LiBr-水浓溶液,发生器31产生的LiBr-水浓溶液从发生器31底部出口流出进入溶液热交换器23与来自吸收器26的LiBr-水稀溶液进行热量交换,在溶液泵27的驱动下,来自吸收器26的LiBr-水稀溶液换热后为LiBr-水浓溶液并流向吸收器26进行吸收过程,
发生器31产生的较高温度水蒸气则进入冷凝器39凝结放热,较高温度水蒸气释放出的热量被冷凝器39中四号换热管38里的冷却水吸收,较高温度水蒸气在释放后以液态水的形式从冷凝器39底部出口流出通过节流阀37,经节流阀37节流降压后通过蒸发器46中的所述喷嘴32喷淋,
低压液态水吸收三号换热管42中冷媒水的热量后蒸发为低压水蒸气,蒸发器46产生的低压水蒸气进入吸收器26内,被吸收器26中的喷嘴32喷淋的LiBr-水浓溶液吸收,喷淋后的LiBr-水浓溶液在吸收低压水蒸气后变为LiBr-水稀溶液,喷淋的LiBr-水浓溶液吸收低压水蒸气过程中释放出的热量被所述二号换热管25中的冷却水吸收,而吸收器26产生的LiBr-水稀溶液则从吸收器26底部出口流出经溶液泵27送入溶液热交换器23,在溶液热交换器23与来自发生器31的LiBr-水浓溶液换热,来自吸收器26的LiBr-水稀溶液吸收来自发生器31的LiBr-水浓溶液的热量,吸热后的LiBr-水稀溶液进入发生器31再次参与循环;
同时,凝结放热后的过热蒸汽则以凝结水的形式从一号换热管28流出,进入凝水箱24,凝水箱24中一部分凝结水通过凝水箱24左侧出口流出,经过水量调节阀15后进入所述风冷式散热器17内进一步降低温度,然后,在所述风冷式散热器17中进一步降温后的凝结水进入所述蒸汽压缩机14的进口,喷水冷却进行蒸汽压缩,实现压缩过程的喷水冷却,
凝水箱24中另一部分凝结水通过凝水箱24底部出口沿管道进入喷淋泵3进口,,然后再进入所述低压闪蒸罐6内经闪蒸喷嘴5喷淋雾化;
冷媒水在蒸发器46中三号换热管42降温后由循环泵40驱动下进入风机盘管29,冷媒水吸收热量降低风机盘管29周围的空气后再由内置变频风机送入室内,实现建筑环境的降温调节,吸热后的冷媒水再回到蒸发器46中的三号换热管42降温循环;
冷却水则在吸收器26的二号换热管25和冷凝器39的四号换热管38中两次吸热后通过第十一截止阀43排放掉。
冬季供热采暖时,为保证建筑环境空气湿度的舒适性,需进行增湿的空气调节,所述一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置中第五流量阀20开启,蒸汽压缩机14排出的高温蒸汽通过蒸汽喷嘴30喷施,增加室内空气含湿量,以实现冬季建筑供热采暖的湿度舒适性调节。
春秋季节,室内空气温、湿度接近人的舒适性温、湿度,建筑不需进行温、湿度的空气调节,吸收式热泵系统不运行,工业余热依旧要回收利用,开启第六流量阀21,蒸汽压缩机14排出的过热蒸汽通过管道输送到其他用热处,代替锅炉工作,由于外输蒸汽损失水,开启所述进水阀1,所述进水泵2抽引常温水进入装置,同时利用余热对常温工质水进行预热进一步实现工业余热回收利用,有效提高余热回收利用效率。
以上为本发明的具体说明,仅为本发明的最佳施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神及原则之内的修改、等同替换等,均应在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于所述装置包括余热回收系统、蒸汽压缩系统、吸收式热泵系统三部分,
所述余热回收系统包括:进水阀(1)、进水泵(2)、喷淋泵(3)、盘管(4)、闪蒸喷嘴(5)、低压闪蒸罐(6)、第一截止阀(7)、第二截止阀(8)、真空泵(13)、第一流量阀(9)、第二流量阀(12)、余热回收器(10)、供水泵(11)、排污处(48),进水阀(1)进口连通自来水进水,出口连通进水泵(2)进口,进水泵(2)出口连通余热回收器(10)左下方进口,余热回收器(10)左上方出口连通喷淋泵(3)进口,低压闪蒸罐(6)内置有闪蒸喷嘴(5)和盘管(4),喷淋泵(3)出口连通所述低压闪蒸罐(6)内的闪蒸喷嘴(5),所述低压闪蒸罐(6)顶部出口连通第一截止阀(7),低压闪蒸罐(6)通过第二截止阀(8)连通真空泵(13)的进口,真空泵(13)出口与大气相通,低压闪蒸罐(6)底部的出口连通余热回收器(10)左下方进口,供水泵(11)进口连接余热水,供水泵(11)出口连通第一流量阀(9)的进口和第二流量阀(12)的进口,第二流量阀(12)出口连通余热回收器(10)右上方进口,余热回收器(10)右下方出口连通排污处(48),第一流量阀(9)出口连通低压闪蒸罐(6)内所述盘管(4)的进口,所述盘管(4)的出口也连通排污处(48);
蒸汽压缩系统包括:蒸汽压缩机(14)、风冷式散热器(17)、水量调节阀(15)、凝水箱(24)、第三截止阀(16)、第三流量阀(18)、第四流量阀(19)、第五流量阀(20)、第六流量阀(21)、抽气泵(22)、风机盘管(29)、蒸汽喷嘴(30)、第五截止阀(34),所述余热回收系统中第一截止阀(7)出口连通蒸汽压缩机(14)进口,蒸汽压缩机(14)出口分别连通第三流量阀(18)、第四流量阀(19)、第五流量阀(20)、第六流量阀(21)的进口,第四流量阀(19)出口连通风机盘管(29)进口,风机盘管(29)出口连通第五截止阀(34)进口,第五截止阀(34)出口连通凝水箱(24)右侧进口,所述凝水箱(24)底部出口连通余热回收系统中喷淋泵3进口,所述凝水箱(24)顶部出口通过第三截止阀(16)连通抽气泵(22)进口,抽气泵(22)出口与大气相通,所述凝水箱(24)左侧出口连通水量调节阀(15)的进口,所述水量调节阀(15)的出口连通风冷式散热器(17)进口,风冷式散热器(17)出口连通蒸汽压缩机(14)进口,第五流量阀(20)连通蒸汽喷嘴(30),第六流量阀(21)出口连接蒸汽用户;
吸收式热泵系统包括:发生器(31)、一号换热管(28)、溶液热交换器(23)、喷嘴(32)、溶液泵(27)、二号换热管(25)、吸收器(26)、第四截止阀(33)、第六截止阀(35)、第七截止阀(36)、第八截止阀(47)、蒸发器(46)、三号换热管(42)、第九截止阀(45)、第十截止阀(44)、节流阀(37)、四号换热管(38)、第十一截止阀(43)、第十二截止阀(41)、冷凝器(39)、循环泵(40),蒸汽压缩系统中所述第三流量阀(18)出口连通置于发生器(31)内的一号换热管(28)进口,所述一号换热管(28)出口连通所述蒸汽压缩系统中所述凝水箱(24)的右侧进口,所述发生器(31)底部出口连通溶液热交换器(23)右上方进口,吸收器(26)内置有二号换热管(25)和喷嘴(32),所述溶液热交换器(23)右下方出口连通设置于所述吸收器(26)内的喷嘴(32),所述吸收器(26)底部出口连通溶液泵(27)进口,溶液泵(27)出口连通所述溶液热交换器(23)底部进口,所述溶液热交换器(23)顶部出口连通所述发生器(31)左侧进口,所述发生器(31)顶部出口连通冷凝器(39)顶部进口,所述冷凝器(39)底部出口连通节流阀(37)进口,所述节流阀(37)出口连通蒸发器(46),所述蒸发器(46)内置有三号换热管(42)和喷嘴(32),所述蒸发器(46)左上方出口连通吸收器(26)右侧进口,所述蒸汽压缩系统中风机盘管(29)出口同时分别连通第六截止阀(35)的进口和第七截止阀(36)的进口,所述第六截止阀(35)的出口和第四截止阀(33)的出口与置于所述吸收器(26)内的二号换热管(25)的进口连通,所述二号换热管(25)出口连通置于所述冷凝器(39)中的四号换热管(38)进口,所述四号换热管(38)出口分别连通第十一截止阀(43)的进口和第十二截止阀(41)的进口,所述第十二截止阀(41)出口连通循环泵(40)的进口,所述循环泵(40)出口连通所述蒸汽压缩系统中风机盘管(29)的进口和第四流量阀(19),第七截止阀(36)的出口和第八截止阀(47)的出口与所述蒸发器(46)中的三号换热管(42)的进口连通,所述三号换热管(42)出口连通第九截止阀(45)的进口和第十截止阀(44)的进口,第十截止阀(44)的出口连通循环泵(40)的进口,所述第十一截止阀(43)的出口连接排水口,所述第九截止阀(45)出口连接排水口,所述第四截止阀(33)的进口接补水,第八截止阀(47)的进口接补水。
2.根据权利要求1所述的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于:所述风机盘管(29)内置变频风机。
3.根据权利要求1所述的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于:所述余热回收器(10)为管壳式换热器或板式换热器。
4.根据权利要求1所述的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于:所述蒸汽压缩机(14)为螺杆水蒸汽压缩机或离心式蒸汽压缩机。
5.根据权利要求1所述的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于:所述溶液热交换器(23)为套管式换热器或钎焊板式换热器。
6.根据权利要求1所述的一种回收余热压缩蒸汽驱动的吸收式热泵装置,其特征在于:所述节流阀(37)为电子膨胀阀或节流孔板。
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