CN109724289B - 多效再生无霜热泵系统装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统，热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、乏汽回收室、闪蒸室、冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效蒸发室、闪蒸预热器、首效预热器和第二节流阀；本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统装置的使用方法，包括分为夏季运行模式和冬季运行模式。夏季运行模式下，喷淋换热器底部储存的工质为水。冬季运行模式下，喷淋换热器底部存储的工质为防冻溶液。本发明采用过冷热驱动，不消耗热泵冷凝热，且对过冷热进行多次利用，热利用率高，可以实现更大量的水分分离。

Description

多效再生无霜热泵系统装置及方法

技术领域

本发明涉及空调制冷技术领域，具体是一种多效再生无霜热泵系统装置及方法。

背景技术

空气源热泵技术是一种利用可再生能源的节能、环保空调技术，在我国应用广泛，尤其是在夏热冬冷地区。在当前煤改电的大背景下，空气源热泵在北方寒冷地区也取得了较多应用，具有广阔的发展前景。

空气源热泵技术存在的一个较大的问题是冬季室外换热器的结霜，为了除霜，系统需要在正常和化霜运行之间来回操作，影响向室内的正常供热和能效。针对空气源热泵的结霜问题，近年来业界发展了无霜热泵技术，该技术有两条主要的技术路线，一条路线是对进入换热器的空气先进行除湿(溶液除湿或固体除湿)，从而避免了湿空气在换热器表面结霜。另外一条技术路线是用防冻液与空气直接接触，防冻液从空气中吸收热量后再传递给制冷工质，同样可以避免结霜的产生。相比这两条技术路线，前者需要对空气进行较大程度除湿，后者则不需要，因此更为简单易行，且已经得到实际工程应用。无霜热泵运行过程中，空气中的水分从原先的在换热器表面凝结转而在防冻液表面凝结，随着吸湿过程的进行，防冻液将被稀释，冰点上升，因此需要对其进行再生。目前实际应用的再生方法有投加溶质法、自然再生法和填料塔再生法。投加溶质法造成溶质损耗过大，运行费用高，而且还有超标排放问题，虽然简单，但很不合理。自然再生法利用湿度较低时的空气来对防冻液脱水再生，不可控因素较多，效果不稳定。填料塔再生法利用制冷剂的过冷热加热溶液，在溶液与环境空气的直接接触过程中将溶液中的水分蒸发出去完成再生过程。填料塔是一种比较成熟的热质传递设备，应用广泛，但用于防冻液再生时存在的问题也比较突出，一是热溶液与空气直接接触时，大量热会直接用于加热空气而不是用于蒸发水分，热利用效率较低，二是进入空气的水蒸汽不能回收利用。为了回收这部分水蒸汽的潜热，有学者提出利用两级节流蒸发器来处理，其中第一级蒸发器在0度以上运行，专门用于回收这部分汽化潜热，第二级蒸发器用于在更低温度下继续吸收环境空气中的热量。这种做法造成系统复杂程度增加，而且其效果只是减少了蒸发器的吸热负担，并没有对过冷热的脱水利用效率起到真正的提升作用。

专利申请为ZL201410495836.3和ZL201410495879.1的发明专利分别提出了一种多效蒸馏和多级闪蒸的热驱动再生系统，其特点是溶液再生过程在真空下进行，溶液不与空气直接接触，不存在向空气的传热损失，另外上一级的蒸发热被冷凝后再次用于在下一级再次产生二次蒸汽，如此起到多效分离效果，热利用率大大提高，但它们都是利用冷凝热再生，需要占用机组有效制热量，而没有利用制冷剂的过冷热驱动多效再生。

为此，有必要提出一种利用制冷剂过冷热驱动多效再生的无霜热泵系统使得其不需要耗费有效制热量，从而具有更高的整体效率。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的多效再生无霜热泵系统装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、乏汽回收室、闪蒸室、冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效蒸发室、闪蒸预热器、首效预热器和第二节流阀；

所述喷淋换热器内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；所述喷淋换热器上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口和冷剂第二进出口，喷淋换热器底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口和喷淋换热器溶液进口；喷淋泵进口接喷淋换热器内腔底部，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器的冷剂第二进出口接四通换向阀第一端口，四通换向阀第二端口接压缩机进口，压缩机出口接四通换向阀第四端口，四通换向阀第三端口经过室内换热器的冷剂换热通道后与分为两路；

一路依次经过首效蒸发室的冷剂换热通道、首效预热器的冷剂换热通和闪蒸预热器的冷剂换热通道后于节流阀进口连接，节流阀出口经过冷凝室的冷剂换热通道后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；另外一路连接第一节流阀后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；

所述喷淋换热器溶液出口经过溶液出液泵后与过滤器进口连接，过滤器出口依次经过

所述乏汽回收室的溶液换热通道和闪蒸预热器的溶液换热通道后与闪蒸室的闪蒸室进口连接，

所述闪蒸室的闪蒸室溶液出口依次经过闪蒸室溶液泵和首效预热器的溶液换热通道后与首效蒸发室的首效蒸发室进口连接；

所述首效蒸发室的首效蒸发室溶液出口通过首效蒸发室溶液泵后与中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液进口连接；中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液出口经过经过中间效蒸发室溶液泵后与末效蒸发室的末效蒸发室溶液进口连接；末效蒸发室的末效蒸发室溶液出口经过末效蒸发室溶液泵后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效蒸发室蒸汽出口连接中间效蒸发室蒸汽通道，中间效蒸发室蒸汽出口连接末效蒸发室蒸汽通道，末效蒸发室蒸汽出口连接冷凝室蒸汽进口；闪蒸室蒸汽出口连接乏汽回收室蒸汽进口；乏汽回收室连接乏汽回收室抽气泵；

所述中间效蒸发室的中间效蒸发室凝水出口与末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口连接，末效蒸发室凝水出口连接冷凝室凝水进口，冷凝室凝水出口连接乏汽回收室凝水进口，乏汽回收室凝水出口与凝水泵连接。

本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、溶液换热器、冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效闪蒸室、首效预热器、第二节流阀和凝水泵；

所述喷淋换热器内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口和冷剂第二进出口，喷淋换热器底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口和喷淋换热器溶液进口；喷淋泵进口接喷淋换热器内腔底部，喷淋泵出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器的冷剂第二进出口接四通换向阀第一端口，四通换向阀第二端口接压缩机进口，压缩机出口接四通换向阀第四端口，四通换向阀第三端口经过室内换热器的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器的冷剂换热通后于节流阀进口连接，节流阀出口经过冷凝室的冷剂换热通道后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；另外一路连接第一节流阀后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；

所述喷淋换热器溶液出口经过溶液出液泵后与过滤器进口连接，过滤器出口依次经过溶液换热器的加热通道和首效预热器的溶液换热通道后与首效闪蒸室的进口连接；

所述首效闪蒸室的首效闪蒸室溶液出口通过首效闪蒸室溶液泵后与中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液进口；首效闪蒸室的中间效蒸发室溶液出口经过中间效蒸发室溶液泵后连与末效蒸发室的末效蒸发室溶液进口连接；末效蒸发室溶液出口经过末效蒸发室溶液泵和溶液换热器的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口连接中间效蒸发室蒸汽通道，中间效蒸发室蒸汽出口连接末效蒸发室蒸汽通道，末效蒸发室蒸汽出口连接冷凝室蒸汽进口；

所述中间效蒸发室的中间效蒸发室凝水出口与末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口连接，末效蒸发室凝水出口连接冷凝室凝水进口，冷凝室凝水出口与凝水泵连接。

本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、溶液换热器、蒸汽冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效闪蒸室、首效预热器、第二节流阀、凝水泵和蒸汽冷凝室循环泵；

所述喷淋换热器内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口和冷剂第二进出口，喷淋换热器底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口和喷淋换热器溶液进口；喷淋泵进口接喷淋换热器内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器的冷剂第二进出口接四通换向阀第一端口，四通换向阀第二端口接压缩机进口，压缩机出口接四通换向阀第四端口，四通换向阀第三端口经过室内换热器的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器的冷剂换热通后于节流阀进口连接，节流阀出口与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；另外一路连接第一节流阀后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；

所述喷淋换热器溶液出口分为两路，一路依次经过溶液出液泵、过滤器、溶液换热器的加热通道和首效预热器的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵和蒸汽冷凝室的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效闪蒸室的首效闪蒸室溶液出口通过首效闪蒸室溶液泵后与中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液进口；首效闪蒸室的中间效蒸发室溶液出口经过中间效蒸发室溶液泵后连与末效蒸发室的末效蒸发室溶液进口连接；末效蒸发室溶液出口经过末效蒸发室溶液泵和溶液换热器的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口连接中间效蒸发室蒸汽通道，中间效蒸发室蒸汽出口连接末效蒸发室蒸汽通道，末效蒸发室蒸汽出口连接蒸汽冷凝室蒸汽进口；

所述中间效蒸发室的中间效蒸发室凝水出口与末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口连接，末效蒸发室凝水出口连接蒸发冷凝室凝水进口，蒸发冷凝室凝水出口与凝水泵连接。

本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、溶液换热器、蒸汽冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效蒸发室、首效预热器、第二节流阀、凝水泵和蒸汽冷凝室循环泵；

所述喷淋换热器内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口和冷剂第二进出口，喷淋换热器底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口和喷淋换热器溶液进口；喷淋泵进口接喷淋换热器内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器的冷剂第二进出口接四通换向阀第一端口，四通换向阀第二端口接压缩机进口，压缩机出口接四通换向阀第四端口，四通换向阀第三端口经过室内换热器的冷剂换热通道后与分为两路；

一路依次经过首效蒸发室的冷剂换热通道和首效预热器的冷剂换热通后于节流阀进口连接，节流阀出口经过冷凝室的冷剂换热通道后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；另外一路连接第一节流阀后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；

所述喷淋换热器溶液出口分为两路，一路依次经过溶液出液泵、过滤器、溶液换热器的加热通道和首效预热器的溶液换热通道后与首效蒸发室进口连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵和蒸汽冷凝室的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效蒸发室的首效蒸发室溶液出口通过首效蒸发室溶液泵后与中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液进口；首效蒸发室的中间效蒸发室溶液出口经过中间效蒸发室溶液泵后连与末效蒸发室的末效蒸发室溶液进口连接；末效蒸发室溶液出口经过末效蒸发室溶液泵和溶液换热器的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效蒸发室蒸汽出口连接中间效蒸发室蒸汽通道，中间效蒸发室蒸汽出口连接末效蒸发室蒸汽通道，末效蒸发室蒸汽出口连接蒸汽冷凝室蒸汽进口；

所述中间效蒸发室的中间效蒸发室凝水出口与末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口连接，末效蒸发室凝水出口连接蒸发冷凝室凝水进口，蒸发冷凝室凝水出口与凝水泵连接。

本发明提供一种多效再生无霜热泵系统装置：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器、四通换向阀、压缩机、室内换热器和第一节流阀；溶液再生系统包括溶液出液泵、过滤器、溶液换热器、蒸汽冷凝室、末效蒸发室、中间效蒸发室、首效闪蒸室、首效预热器、第二节流阀、凝水泵、蒸汽冷凝室循环泵和排气加热器；

所述喷淋换热器内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口和冷剂第二进出口，喷淋换热器底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口和喷淋换热器溶液进口；喷淋泵进口接喷淋换热器内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器的冷剂第二进出口接四通换向阀第一端口，四通换向阀第二端口接压缩机进口，压缩机出口接四通换向阀第四端口，四通换向阀第三端口依次经过排气加热器的冷剂换热通道和室内换热器的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器的冷剂换热通后于节流阀进口连接，节流阀出口与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；另外一路连接第一节流阀后与喷淋换热器的冷剂第一进出口连接；

所述喷淋换热器溶液出口分为两路，一路依次经过溶液出液泵、过滤器、溶液换热器的加热通道、首效预热器的溶液换热通道和排气加热器的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵和蒸汽冷凝室的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效闪蒸室的首效闪蒸室溶液出口通过首效闪蒸室溶液泵后与中间效蒸发室的中间效蒸发室溶液进口；首效闪蒸室的中间效蒸发室溶液出口经过中间效蒸发室溶液泵后连与末效蒸发室的末效蒸发室溶液进口连接；末效蒸发室溶液出口经过末效蒸发室溶液泵和溶液换热器的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口连接中间效蒸发室蒸汽通道，中间效蒸发室蒸汽出口连接末效蒸发室蒸汽通道，末效蒸发室蒸汽出口连接蒸汽冷凝室蒸汽进口；

所述中间效蒸发室的中间效蒸发室凝水出口与末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口连接，末效蒸发室凝水出口连接蒸发冷凝室凝水进口，蒸发冷凝室凝水出口与凝水泵连接。

本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统的夏季运行模式，包括以下步骤：

1.1)、低温低压的气态制冷剂从室内换热器的冷剂换热通道流出后依次通过四通换向阀第三端口和四通换向阀第二端口流入压缩机，被压缩成高温高压气态制冷剂；

1.2)、高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第一端口流入喷淋换热器的冷剂换热通道；喷淋换热器底部的水被喷淋泵抽出后通过喷淋装置喷淋在喷淋换热器的冷剂换热通道表面，水吸收来自于冷剂换热通道内高温高压制冷剂所释放的热量后蒸发，将汽化潜热传递给抽入喷淋换热器的环境空气；高温高压气态制冷剂放热后成为高温高压液态制冷剂；

1.3)、高温高压液态制冷剂从喷淋换热器的冷剂换热通道流出后通过第一节流阀被节流后，温度降低，成为低温低压混合物后进入室内换热器的冷剂换热通道；低温低压混合物在室内换热器的冷剂换热通道内吸收热量后变成低温低压的气态制冷剂。

本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统的多效再生无霜热泵系统的制热模式，包括以下步骤：

1.4)、压缩机出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口流入室内换热器的冷剂换热通道，向流入室内换热器的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器的冷剂换热通道流出；

1.5)、从室内换热器冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

1.6)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第二端口流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机出口流出。

本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统的防霜制热模式，包括以下步骤：

1.7)、压缩机出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口流入室内换热器的冷剂换热通道，向流入室内换热器的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器的冷剂换热通道流出；

1.8)、从室内换热器冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器的冷剂换热通道；喷淋泵从喷淋换热器的底部抽取防冻液通过喷淋装置喷淋到喷淋换热器的冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂；液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器的底部；

1.9)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第二端口流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机出口流出。

本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统的再生制热模式，包括以下步骤：

1.10)、压缩机出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口流入室内换热器的冷剂换热通道，向流入室内换热器的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器的冷剂换热通道流出；

1.11)、从室内换热器的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，再继续通过首效预热器的冷剂换热通道，向首效预热器法人溶液换热通道中的溶液释放显热后温度再降低，然后通过闪蒸预热器的冷剂换热通道，向闪蒸预热器溶液换热通道中的溶液释放显热后温度进一步降低，接着通过第二节流阀后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室的冷剂换热通道，吸收冷凝室中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

1.12)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第二端口流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机出口流出；

1.13)、防冻液从喷淋换热器溶液出口流出，经过溶液出液泵加压后通过过滤器，然后进入乏汽回收室的溶液换热通道，吸收乏汽回收室中水蒸气冷凝所释放的潜热后，温度增加，再进入闪蒸预热器的溶液换热通道，吸收闪蒸预热器的冷剂通道中冷剂所释放的显热后，温度进一步增加，然后进入闪蒸室中发生闪蒸并被分离，成为水蒸气和溶液，落在底部的溶液温度降低，浓度略有增加；

1.14)、闪蒸室闪蒸出的水蒸气进入乏汽回收室，向乏汽回收室中溶液换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水落到底部，乏汽回收室中的不凝性气体通过抽气泵抽出后排至外界；溶液从闪蒸室溶液出口流出后被闪蒸室泵增压，然后进入首效预热器的溶液换热通道，首效预热器的吸收冷剂换热通道中高温高压液态制冷剂释放的显热后，温度增加，然后进入首效蒸发室中喷淋到首效蒸发室的冷剂换热通道表面上，溶液吸收冷剂换热通道中的制冷剂所释放的显热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效蒸发室底部，同时浓度增加；在首效蒸发室中生成的水蒸气流入中间效蒸发室蒸汽通道，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室的水蒸气通道底部；

1.15)、溶液从首效蒸发室的溶液出口流出后被首效蒸发室泵送入中间效蒸发室并喷淋到中间效蒸发室水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室底部，同时浓度增加；在中间效蒸发室中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室的水蒸气通道底部；

1.16)、溶液从中间效蒸发室的溶液出口流出后被中间效蒸发室泵送入末效蒸发室并喷淋到末效蒸发室水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室底部，同时浓度增加；在末效蒸发室中生成的水蒸气流入冷凝室，向冷凝室的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室的底部；

1.17)、溶液从末效蒸发室的溶液出口流出后被末效蒸发室泵加压后送回喷淋换热器溶液进口；

1.18)、中间效蒸发室水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口流出后在压差作用下自流到末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；末效蒸发室水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；冷凝室底部的冷凝水从冷凝室凝水出口流出后在压差作用下自流到乏汽回收室凝水进口；乏汽回收室底部的冷凝水从乏汽回收室凝水出口流出后通过凝水泵加压到常压后排至外界。

本发明还提供一种多效再生无霜热泵系统的再生制热模式，包括以下步骤：

2.10)、压缩机出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口流入室内换热器的冷剂换热通道，向流入室内换热器的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器的冷剂换热通道流出；

2.11)、从室内换热器冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器的冷剂换热通道，向首效预热器的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，接着通过第二节流阀后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室的冷剂换热通道，吸收冷凝室中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

2.12)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第二端口流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机出口流出；

2.13)、防冻液从喷淋换热器溶液出口流出，经过溶液出液泵加压后通过过滤器，然后进入溶液换热器的加热通道，吸收溶液换热器的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器的溶液换热通道，吸收首效预热器的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，然后进入首效闪蒸室后被闪蒸分离，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效闪蒸室底部，同时浓度增加；在首效闪蒸室中生成的水蒸气流入中间效蒸发室的中间效蒸发室蒸汽通道，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室底部；

2.14)、溶液从首效闪蒸室的首效闪蒸室溶液出口流出后被首效闪蒸室泵送入中间效蒸发室并喷淋到中间效蒸发室水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室底部，同时浓度增加；在中间效蒸发室中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室的水蒸气通道底部；

2.15)、溶液从中间效蒸发室的溶液出口流出后被中间效蒸发室泵送入末效蒸发室并喷淋到末效蒸发室水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室底部，同时浓度增加；在末效蒸发室中生成的水蒸气流入冷凝室，向冷凝室的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室的底部；

2.16)、溶液从末效蒸发室的溶液出口流出后被末效蒸发室泵加压后进入溶液换热器的冷却通道，向溶液换热器的加热通道的溶液释放显热后温度降低，然后进入喷淋换热器溶液进口；

2.17)、中间效蒸发室水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口流出后在压差作用下自流到末效蒸发室的末效蒸发室凝水进口，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；末效蒸发室水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；冷凝室底部的冷凝水从冷凝室凝水出口流出后通过凝水泵加压到常压后排至外界。

本发明多效再生无霜热泵系统装置及方法与一般的无霜热泵相比所具有的优点是：

1、采用过冷热驱动，不消耗热泵冷凝热。

2、对过冷热进行多次利用，热利用率高，可以实现更大量的水分分离。

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是本发明多效再生无霜热泵系统装置型式一示意图；

图2是本发明多效再生无霜热泵系统装置型式二示意图；

图3是本发明多效再生无霜热泵系统装置型式三示意图；

图4是本发明多效再生无霜热泵系统装置型式四示意图；

图5是本发明多效再生无霜热泵系统装置型式五示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、多效再生无霜热泵系统装置型式一，如图1所示，包括热泵循环系统和溶液再生系统。

热泵循环系统包括喷淋换热器1、四通换向阀13、压缩机14、室内换热器12和第一节流阀15。溶液再生系统包括溶液出液泵2、过滤器3、乏汽回收室4、闪蒸室5、冷凝室6、末效蒸发室7、中间效蒸发室8、首效蒸发室9、闪蒸预热器10、首效预热器11和第二节流阀16。

喷淋换热器1内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方。喷淋换热器1上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口104和冷剂第二进出口105，喷淋换热器1底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口101和喷淋换热器溶液进口102。喷淋泵103进口接喷淋换热器1内腔底部的储液池，出口接喷淋装置。

喷淋换热器1的冷剂第二进出口105接四通换向阀第一端口1301，四通换向阀第二端口1302接压缩机14进口，压缩机14出口接四通换向阀第四端口1304，四通换向阀第三端口1303经过室内换热器12的冷剂换热通道后与分为两路；

一路依次经过首效蒸发室9的冷剂换热通道、首效预热器11的冷剂换热通和闪蒸预热器10的冷剂换热通道后于节流阀16进口连接，节流阀16出口经过冷凝室6的冷剂换热通道后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接；另外一路连接第一节流阀15后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接。

喷淋换热器溶液出口101经过溶液出液泵2后与过滤器3进口连接，过滤器3出口依次经过乏汽回收室4的溶液换热通道和闪蒸预热器10的溶液换热通道后与闪蒸室5的闪蒸室进口503连接，

闪蒸室5的闪蒸室溶液出口502依次经过闪蒸室溶液泵501和首效预热器11的溶液换热通道后与首效蒸发室9的首效蒸发室进口903连接。

首效蒸发室9的首效蒸发室溶液出口902通过首效蒸发室溶液泵901后与中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液进口803连接。中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液出口802经过经过中间效蒸发室溶液泵801后与末效蒸发室7的末效蒸发室溶液进口703连接。末效蒸发室7的末效蒸发室溶液出口702经过末效蒸发室溶液泵701后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效蒸发室蒸汽出口905连接中间效蒸发室蒸汽通道804，中间效蒸发室蒸汽出口805连接末效蒸发室蒸汽通道704，末效蒸发室蒸汽出口705连接冷凝室蒸汽进口604。闪蒸室蒸汽出口504连接乏汽回收室蒸汽进口404。乏汽回收室4连接乏汽回收室抽气泵406。

中间效蒸发室8的中间效蒸发室凝水出口806与末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707连接，末效蒸发室凝水出口706连接冷凝室凝水进口601，冷凝室凝水出口605连接乏汽回收室凝水进口401，乏汽回收室凝水出口405与凝水泵17连接。

以上首效蒸发室9、中间效蒸发室8和末效蒸发室7可以有多种组合，只有一个首效蒸发室9时，系统为单效蒸馏；只有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7且没有中间效蒸发室8时，系统为双效蒸馏；有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8只有一个时，系统为三效蒸馏；当有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8大于等于两个时，系统为四效及其以上效数的蒸馏。各蒸发室可以水平放置也可以垂直放置，水平放置时为水平降膜蒸发，垂直防止时为垂直降膜蒸发。

实施例1多效再生无霜热泵系统装置型式一的使用方法：

分为夏季运行模式和冬季运行模式。夏季运行模式下，喷淋换热器1底部储存的工质为水。冬季运行模式下，喷淋换热器1底部存储的工质为防冻溶液。

夏季运行模式

夏季运行模式下制冷剂循环系统开启，溶液再生系统关闭。

1.1低温低压的气态制冷剂从室内换热器12的冷剂换热通道流出后依次通过四通换向阀第三端口1303和四通换向阀第二端口1302流入压缩机14，被压缩成高温高压气态制冷剂；

1.2高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口1304和四通换向阀第一端口1301流入喷淋换热器1的冷剂换热通道。喷淋换热器1底部的水被喷淋泵103抽出后通过喷淋装置喷淋在喷淋换热器1的冷剂换热通道表面，水吸收来自于冷剂换热通道内高温高压制冷剂所释放的热量后蒸发，将汽化潜热传递给抽入喷淋换热器1的环境空气。高温高压气态制冷剂放热后成为高温高压液态制冷剂；

1.3高温高压液态制冷剂从喷淋换热器1的冷剂换热通道流出后通过第一节流阀15被节流后，温度降低，成为低温低压混合物(气液混合物)后进入室内换热器12的冷剂换热通道。低温低压混合物在室内换热器的冷剂换热通道内吸收热量后变成低温低压的气态制冷剂。

冬季运行模式

冬季运行模式又分为制热模式，防霜制热模式，再生制热模式和防霜再生制热模式。制热模式下，溶液再生系统关闭，喷淋泵103关闭，制冷剂循环系统其余设备正常工作。防霜制热模式下，溶液再生系统关闭，制冷剂循环系统正常工作。再生制热模式下，溶液再生系统开启，喷淋泵103关闭，制冷剂循环系统其余设备正常工作。防霜再生制热模式下，再生系统开启，制冷剂循环系统其余设备正常工作。

冬季运行模式时，系统在以上四种模式下进行切换，当系统没有防霜和防冻液再生需求时，系统在制热模式下运行。当系统没有防冻液再生需求时，但有防霜需求时，系统在防霜制热模式下运行。当系统没有防霜需求，但有防冻液再生需求时，系统在再生制热模式下运行。当系统有防霜和防冻液再生需求时，系统在防霜制热模式下运行。

防霜需求的判定标准是看环境空气露点温度是否低于零度，当低于时，则判定系统有防霜需求。防冻液再生需求的判定标准是看储液池中的防冻液浓度或液位是否低于设定浓度或高于设定液位，如果低于设定浓度或高于设定液位则判定系统有防冻液再生需求。

冬季运行模式(制热模式)

1.4压缩机14出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口1304和四通换向阀第三端口1303流入室内换热器12的冷剂换热通道，向流入室内换热器12的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器12的冷剂换热通道流出；

1.5从室内换热器12冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀15后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器1的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

1.6低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器1的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口1301和四通换向阀第二端口1302流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机14出口流出。

冬季运行模式(防霜制热模式)

1.7同1.4。

1.8从室内换热器12冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀15后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器1的冷剂换热通道。喷淋泵103从喷淋换热器1的底部抽取防冻液通过喷淋装置喷淋到喷淋换热器1的冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂。液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器1的底部。

1.9同1.6。

冬季运行模式(再生制热模式)

1.10同1.4

1.11从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室9的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室9的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，再继续通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11溶液换热通道中的溶液释放显热后温度再降低，然后通过闪蒸预热器10的冷剂换热通道，向闪蒸预热器溶液换热通道中的溶液释放显热后温度进一步降低，接着通过第二节流阀16后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室6的冷剂换热通道，吸收冷凝室6中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器1的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂。

1.12同1.6

1.13防冻液从喷淋换热器溶液出口101流出，经过溶液出液泵2加压后通过过滤器3，然后进入乏汽回收室4的溶液换热通道，吸收乏汽回收室4中水蒸气冷凝所释放的潜热后，温度增加，再进入闪蒸预热器10的溶液换热通道，吸收闪蒸预热器10的冷剂通道中冷剂所释放的显热后，温度进一步增加，然后进入闪蒸室5中发生闪蒸并被分离，成为水蒸气和溶液，落在底部的溶液温度降低，浓度略有增加。

1.14闪蒸室5闪蒸出的水蒸气进入乏汽回收室4，向乏汽回收室11中溶液换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水落到底部，乏汽回收室4中的不凝性气体通过抽气泵406抽出后排至外界。溶液从闪蒸室溶液出口502流出后被闪蒸室泵501增压，然后进入首效预热器11的溶液换热通道，首效预热器11的吸收冷剂换热通道中高温高压液态制冷剂释放的显热后，温度增加，然后进入首效蒸发室9中喷淋到首效蒸发室9的冷剂换热通道表面上，溶液吸收冷剂换热通道中的制冷剂所释放的显热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效蒸发室9底部，同时浓度增加。在首效蒸发室9中生成的水蒸气流入中间效蒸发室蒸汽通道804，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道804表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室8的水蒸气通道底部。

1.15溶液从首效蒸发室9的溶液出口流出后被首效蒸发室泵901送入中间效蒸发室8并喷淋到中间效蒸发室8水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室8底部，同时浓度增加。在中间效蒸发室8中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道704，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道704表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室7的水蒸气通道底部。

1.16溶液从中间效蒸发室8的溶液出口流802出后被中间效蒸发室泵801送入末效蒸发室7并喷淋到末效蒸发室7水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室8底部，同时浓度增加。在末效蒸发室7中生成的水蒸气流入冷凝室6，向冷凝室6的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室6的底部。

1.17溶液从末效蒸发室7的溶液出口702流出后被末效蒸发室泵701加压后送回喷淋换热器溶液进口102。

1.18中间效蒸发室8水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口806流出后在压差作用下自流到末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。末效蒸发室7水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口706流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口601，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。冷凝室底部的冷凝水从冷凝室凝水出口605流出后在压差作用下自流到乏汽回收室凝水进口401。乏汽回收室4底部的冷凝水从乏汽回收室凝水出口405流出后通过凝水泵17加压到常压后排至外界。

冬季运行模式(防霜再生制热模式)

1.19同1.4

1.20从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室9的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室9的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，再继续通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11溶液换热通道中的溶液释放显热后温度再降低，然后通过闪蒸预热器10的冷剂换热通道，向闪蒸预热器溶液换热通道中的溶液释放显热后温度进一步降低，接着通过第二节流阀16后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室6的冷剂换热通道，吸收冷凝室6中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，喷淋泵103从喷淋换热器1的底部抽取防冻液通过喷淋装置喷淋到喷淋换热器1的冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂。液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器1的底部。

1.21(同1.6)

1.22(同1.13)

1.23(同1.14)

1.24(同1.15)

1.25(同1.16)

1.26(同1.17)

1.27(同1.18)

实施例2、多效再生无霜热泵系统装置型式二，如图2所示，包括热泵循环系统和溶液再生系统。

热泵循环系统包括喷淋换热器1、四通换向阀13、压缩机14、室内换热器12和第一节流阀15。溶液再生系统包括溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19、冷凝室6、末效蒸发室7、中间效蒸发室8、首效闪蒸室18、首效预热器11、第二节流阀16和凝水泵17。

喷淋换热器1内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方。喷淋换热器1上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口104和冷剂第二进出口105，喷淋换热器1底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口101和喷淋换热器溶液进口102。喷淋泵103进口接喷淋换热器1内腔底部的储液池，出口接喷淋装置。

喷淋换热器1的冷剂第二进出口105接四通换向阀第一端口1301，四通换向阀第二端口1302接压缩机14进口，压缩机14出口接四通换向阀第四端口1304，四通换向阀第三端口1303经过室内换热器12的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器11的冷剂换热通后于节流阀16进口连接，节流阀16出口经过冷凝室6的冷剂换热通道后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接；另外一路连接第一节流阀15后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接。

喷淋换热器溶液出口101经过溶液出液泵2后与过滤器3进口连接，过滤器3出口依次经过溶液换热器19的加热通道和首效预热器11的溶液换热通道后与首效闪蒸室18的进口1803连接。

首效闪蒸室18的首效闪蒸室溶液出口1802通过首效闪蒸室溶液泵1801后与中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液进口803。首效闪蒸室18的中间效蒸发室溶液出口802经过中间效蒸发室溶液泵801后连与末效蒸发室7的末效蒸发室溶液进口703连接。末效蒸发室溶液出口702经过末效蒸发室溶液泵701和溶液换热器19的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效闪蒸室蒸汽出口1804连接中间效蒸发室蒸汽通道804，中间效蒸发室蒸汽出口805连接末效蒸发室蒸汽通道704，末效蒸发室蒸汽出口705连接冷凝室蒸汽进口604。

中间效蒸发室8的中间效蒸发室凝水出口806与末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707连接，末效蒸发室凝水出口706连接冷凝室凝水进口601，冷凝室凝水出口605与凝水泵17连接。

以上首效闪蒸室18、中间效蒸发室8和末效蒸发室7可以有多种组合，只有一个首效闪蒸室18时，系统为单效蒸馏；只有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7且没有中间效蒸发室8时，系统为双效蒸馏；有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8只有一个时，系统为三效蒸馏；当有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8大于等于两个时，系统为四效及其以上效数的蒸馏。各蒸发室可以水平放置也可以垂直放置，水平放置时为水平降膜蒸发，垂直防止时为垂直降膜蒸发。

实施例2多效再生无霜热泵系统装置型式二的使用方法：

本发明分为夏季运行模式和冬季运行模式。夏季运行模式下，喷淋换热器底部储存的工质为水。冬季运行模式下，喷淋换热器底部存储的工质为防冻溶液。

夏季运行模式(同实施例1)

夏季运行模式下制冷剂循环系统开启，溶液再生系统关闭。

2.1(同1.1)

2.2(同1.2)

2.3(同1.3)

冬季运行模式

冬季运行模式的分类、切换要求及防霜判定与实施实例1完全相同。

冬季运行模式(制热模式)

2.4(同1.4)

2.5(同1.5)

2.6(同1.6)

冬季运行模式(防霜制热模式)

2.7(同1.7)

2.8(同1.8)

2.9(同1.9)

冬季运行模式(再生制热模式)

2.10同1.4

2.11从室内换热器冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，接着通过第二节流阀16后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室6的冷剂换热通道，吸收冷凝室6中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器1的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂。

2.12同1.6

2.13防冻液从喷淋换热器溶液出口101流出，经过溶液出液泵加压后通过过滤器3，然后进入溶液换热器19的加热通道，吸收溶液换热器19的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器11的溶液换热通道，吸收首效预热器11的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，然后进入首效闪蒸室18后被闪蒸分离，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效闪蒸室底部，同时浓度增加。在首效闪蒸室18中生成的水蒸气流入中间效蒸发室的中间效蒸发室蒸汽通道804，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道804表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室8底部。

2.14溶液从首效闪蒸室18的首效闪蒸室溶液出口1802流出后被首效闪蒸室泵1801送入中间效蒸发室8并喷淋到中间效蒸发室8水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室8底部，同时浓度增加。在中间效蒸发室8中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道704，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道704表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室7的水蒸气通道底部。

2.15溶液从中间效蒸发室8的溶液出口流802出后被中间效蒸发室泵801送入末效蒸发室7并喷淋到末效蒸发室7水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室8底部，同时浓度增加。在末效蒸发室7中生成的水蒸气流入冷凝室6，向冷凝室6的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室6的底部。

2.16溶液从末效蒸发室7的溶液出口702流出后被末效蒸发室泵701加压后进入溶液换热器19的冷却通道，向溶液换热器19的加热通道的溶液释放显热后温度降低，然后进入喷淋换热器溶液进口102。

2.17中间效蒸发室8水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口806流出后在压差作用下自流到末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。末效蒸发室7水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口706流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口601，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。冷凝室6底部的冷凝水从冷凝室凝水出口605流出后通过凝水泵17加压到常压后排至外界。

冬季运行模式(防霜再生制热模式)

2.18同1.4

2.19从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后通过第二节流阀16后，成为低温低压混合物，低温低压混合物通过冷凝室6的冷剂换热通道，吸收冷凝室6中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器1的冷剂换热通道。喷淋泵103从喷淋换热器1底部抽取防冻液喷淋到冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向喷淋换热器1的冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂。液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器1的底部。

2.20(同1.6)

2.21(同2.13)

2.22(同2.14)

2.23(同2.15)

2.24(同2.16)

2.25(同2.17)

实施例3、多效再生无霜热泵系统装置型式三，如图3所示，包括热泵循环系统和溶液再生系统。

热泵循环系统包括喷淋换热器1、四通换向阀13、压缩机14、室内换热器12和第一节流阀15。溶液再生系统包括溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19、蒸汽冷凝室20、末效蒸发室7、中间效蒸发室8、首效闪蒸室18、首效预热器11、第二节流阀16、凝水泵17和蒸汽冷凝室循环泵21。

喷淋换热器1内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方。喷淋换热器1上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口104和冷剂第二进出口105，喷淋换热器1底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口101和喷淋换热器溶液进口102。喷淋泵103进口接喷淋换热器1内腔底部的储液池，出口接喷淋装置。

喷淋换热器1的冷剂第二进出口105接四通换向阀第一端口1301，四通换向阀第二端口1302接压缩机14进口，压缩机14出口接四通换向阀第四端口1304，四通换向阀第三端口1303经过室内换热器12的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器11的冷剂换热通后于节流阀16进口连接，节流阀16出口与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接；另外一路连接第一节流阀15后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接。

喷淋换热器溶液出口101分为两路，一路依次经过溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19的加热通道和首效预热器11的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口1803连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵21和蒸汽冷凝室20的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效闪蒸室18的首效闪蒸室溶液出口1802通过首效闪蒸室溶液泵1801后与中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液进口803。首效闪蒸室18的中间效蒸发室溶液出口802经过中间效蒸发室溶液泵801后连与末效蒸发室7的末效蒸发室溶液进口703连接。末效蒸发室溶液出口702经过末效蒸发室溶液泵701和溶液换热器19的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效闪蒸室蒸汽出口1804连接中间效蒸发室蒸汽通道804，中间效蒸发室蒸汽出口805连接末效蒸发室蒸汽通道704，末效蒸发室蒸汽出口705连接蒸汽冷凝室蒸汽进口2004。

中间效蒸发室8的中间效蒸发室凝水出口806与末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707连接，末效蒸发室凝水出口706连接蒸发冷凝室凝水进口2001，蒸发冷凝室凝水出口2005与凝水泵17连接。

以上首效闪蒸室18、中间效蒸发室8和末效蒸发室7可以有多种组合，只有一个首效闪蒸室18时，系统为单效蒸馏；只有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7且没有中间效蒸发室8时，系统为双效蒸馏；有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8只有一个时，系统为三效蒸馏；当有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8大于等于两个时，系统为四效及其以上效数的蒸馏。各蒸发室可以水平放置也可以垂直放置，水平放置时为水平降膜蒸发，垂直防止时为垂直降膜蒸发。

实施例3多效再生无霜热泵系统装置型式三的使用方法：

分为夏季运行模式和冬季运行模式。夏季运行模式下，喷淋换热器1底部储存的工质为水。冬季运行模式下，喷淋换热器1底部存储的工质为防冻溶液。

夏季运行模式(同实施例1)

夏季运行模式下制冷剂循环系统开启，溶液再生系统关闭。

3.1(同1.1)

3.2(同1.2)

3.3(同1.3)

冬季运行模式的分类、切换要求及防霜判定与实施实例1完全相同。

冬季运行模式(制热模式)

3.4(同1.4)

3.5(同1.5)

3.6(同1.6)

冬季运行模式(防霜制热模式)

3.7(同1.7)

3.8(同1.8)

3.9(同1.9)

冬季运行模式(再生制热模式)

3.10同1.4

3.11从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后通过第二节流阀16后，成为低温低压混合物，低温低压混合物进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器1的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂。

3.12同1.6

3.13防冻液从喷淋换热器溶液出口101流出后分为两路，一路通过蒸汽冷凝室循环泵21加压后进入蒸发冷凝室20的溶液换热通道，吸收蒸发冷凝室20中水蒸汽的冷凝潜热后温度增加，然后又进入喷淋换热器溶液进口102。另外一路经过溶液出液泵2加压后通过过滤器3，然后进入溶液换热器19的加热通道，吸收溶液换热器19的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器11的溶液换热通道，吸收首效预热器11的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，然后进入首效闪蒸室18后被闪蒸分离，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效闪蒸室18的底部，同时浓度增加。在首效闪蒸室18中生成的水蒸气流入中间效蒸发室的中间效蒸发室蒸汽通道804，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道804表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室8底部。

3.14(同2.14)。

3.15溶液从中间效蒸发室8的溶液出口流802出后被中间效蒸发室泵801送入末效蒸发室7并喷淋到末效蒸发室7水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室8底部，同时浓度增加。在末效蒸发室7中生成的水蒸气流入蒸汽冷凝室20，向蒸汽冷凝室20的溶液换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室6的底部。

3.16同2.16。

3.17中间效蒸发室8水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口806流出后在压差作用下自流到末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。末效蒸发室7水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口706流出后在压差作用下自流到蒸发冷凝室凝水进口2001，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽。蒸汽冷凝室20底部的冷凝水从蒸发冷凝室凝水出口2005流出后通过凝水泵17加压到常压后排至外界。

冬季运行模式(防霜再生制热模式)

3.18同1.4

3.19室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后通过第二节流阀16后，成为低温低压混合物，低温低压混合物进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，喷淋泵103从喷淋换热器1底部抽取防冻液喷淋到冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向喷淋换热器1的冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂。液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器1的底部。

3.20同1.6

3.21(同3.13)

3.22(同2.14)

3.23(同3.15)

3.24(同2.16)

3.25(同3.17)

实施例4、多效再生无霜热泵系统装置型式四，如图4所示，包括热泵循环系统和溶液再生系统。

热泵循环系统包括喷淋换热器1、四通换向阀13、压缩机14、室内换热器12和第一节流阀15。溶液再生系统包括溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19、蒸汽冷凝室20、末效蒸发室7、中间效蒸发室8、首效蒸发室9、首效预热器11、第二节流阀16、凝水泵17和蒸汽冷凝室循环泵21。

喷淋换热器1内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方。喷淋换热器1上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口104和冷剂第二进出口105，喷淋换热器1底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口101和喷淋换热器溶液进口102。喷淋泵103进口接喷淋换热器1内腔底部的储液池，出口接喷淋装置。

喷淋换热器1的冷剂第二进出口105接四通换向阀第一端口1301，四通换向阀第二端口1302接压缩机14进口，压缩机14出口接四通换向阀第四端口1304，四通换向阀第三端口1303经过室内换热器12的冷剂换热通道后与分为两路；

一路依次经过首效蒸发室9的冷剂换热通道和首效预热器11的冷剂换热通后于节流阀16进口连接，节流阀16出口经过冷凝室6的冷剂换热通道后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接；另外一路连接第一节流阀15后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接。

喷淋换热器溶液出口101分为两路，一路依次经过溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19的加热通道和首效预热器11的溶液换热通道后与首效蒸发室进口903连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵21和蒸汽冷凝室20的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效蒸发室9的首效蒸发室溶液出口902通过首效蒸发室溶液泵901后与中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液进口803。首效蒸发室9的中间效蒸发室溶液出口802经过中间效蒸发室溶液泵801后连与末效蒸发室7的末效蒸发室溶液进口703连接。末效蒸发室溶液出口702经过末效蒸发室溶液泵701和溶液换热器19的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效蒸发室蒸汽出口905连接中间效蒸发室蒸汽通道804，中间效蒸发室蒸汽出口805连接末效蒸发室蒸汽通道704，末效蒸发室蒸汽出口705连接蒸汽冷凝室蒸汽进口2004。

中间效蒸发室8的中间效蒸发室凝水出口806与末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707连接，末效蒸发室凝水出口706连接蒸发冷凝室凝水进口2001，蒸发冷凝室凝水出口2005与凝水泵17连接。

以上首效蒸发室9、中间效蒸发室8和末效蒸发室7可以有多种组合，只有一个首效蒸发室9时，系统为单效蒸馏；只有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7且没有中间效蒸发室8时，系统为双效蒸馏；有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8只有一个时，系统为三效蒸馏；当有一个首效蒸发室9和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8大于等于两个时，系统为四效及其以上效数的蒸馏。各蒸发室可以水平放置也可以垂直放置，水平放置时为水平降膜蒸发，垂直防止时为垂直降膜蒸发。

实施例4多效再生无霜热泵系统装置型式三的使用方法：

分为夏季运行模式和冬季运行模式。夏季运行模式下，喷淋换热器1底部储存的工质为水。冬季运行模式下，喷淋换热器1底部存储的工质为防冻溶液。

冬季运行模式的分类、切换要求及防霜判定与实施实例1完全相同。

夏季运行模式(同实施例1)

夏季运行模式下制冷剂循环系统开启，溶液再生系统关闭。

夏季运行模式

4.1(同1.1)

4.2(同1.2)

4.3(同1.3)

冬季运行模式(制热模式)

4.4(同1.4)

4.5(同1.5)

4.6(同1.6)

冬季运行模式(防霜制热模式)

4.7(同1.7)

4.8(同1.8)

4.9(同1.9)

冬季运行模式(再生制热模式)

4.10同1.4

4.11从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室9的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室9的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，然后进入首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后通过第二节流阀16后，成为低温低压混合物，低温低压混合物进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器1的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂。

4.12同1.6

4.13防冻液从喷淋换热器溶液出口101流出后分为两路，一路通过蒸汽冷凝室循环泵21加压后进入蒸发冷凝室20的溶液换热通道，吸收蒸发冷凝室20中水蒸汽的冷凝潜热后温度增加，然后又进入喷淋换热器溶液进口102。另外一路经过溶液出液泵2加压后通过过滤器3，然后进入溶液换热器19的加热通道，吸收溶液换热器19的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器11的溶液换热通道，吸收首效预热器11的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，然后进入首效蒸发室9中喷淋到首效蒸发室冷剂换热通道表面上，吸收冷剂换热通道中的制冷剂所释放的显热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效蒸发室9底部，同时浓度增加。在首效蒸发室9中生成的水蒸气流入中间效蒸发室8的中间效蒸发室蒸汽通道804，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道804表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室8底部。

4.14同1.15

4.15同3.15

4.16同2.16。

4.17同3.17

冬季运行模式(防霜再生制热模式)

4.18同4.10

4.19从室内换热器12的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室9的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室9的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，然后进入首效预热器11的冷剂换热通道，向首效预热器11的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后通过第二节流阀16后，成为低温低压混合物，低温低压混合物进入喷淋换热器1的冷剂换热通道，喷淋泵103从喷淋换热器1底部抽取防冻液喷淋到冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向喷淋换热器1的冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂。液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器1底部。

4.20同4.12

4.21同4.13

4.22同4.14

4.23同4.15

4.24同4.16。

4.25同4.17

实施例5、多效再生无霜热泵系统装置型式五，如图5所示，包括热泵循环系统和溶液再生系统。

热泵循环系统包括喷淋换热器1、四通换向阀13、压缩机14、室内换热器12和第一节流阀15。溶液再生系统包括溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19、蒸汽冷凝室20、末效蒸发室7、中间效蒸发室8、首效闪蒸室18、首效预热器11、第二节流阀16、凝水泵17、蒸汽冷凝室循环泵21和排气加热器22。

喷淋换热器1内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方。喷淋换热器1上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口104和冷剂第二进出口105，喷淋换热器1底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口101和喷淋换热器溶液进口102。喷淋泵103进口接喷淋换热器1内腔底部的储液池，出口接喷淋装置。

喷淋换热器1的冷剂第二进出口105接四通换向阀第一端口1301，四通换向阀第二端口1302接压缩机14进口，压缩机14出口接四通换向阀第四端口1304，四通换向阀第三端口1303依次经过排气加热器22的冷剂换热通道和室内换热器12的冷剂换热通道后与分为两路；

一路经过首效预热器11的冷剂换热通后于节流阀16进口连接，节流阀16出口与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接；另外一路连接第一节流阀15后与喷淋换热器1的冷剂第一进出口104连接。

喷淋换热器溶液出口101分为两路，一路依次经过溶液出液泵2、过滤器3、溶液换热器19的加热通道、首效预热器11的溶液换热通道和排气加热器22的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口1803连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵21和蒸汽冷凝室20的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效闪蒸室18的首效闪蒸室溶液出口1802通过首效闪蒸室溶液泵1801后与中间效蒸发室8的中间效蒸发室溶液进口803。首效闪蒸室18的中间效蒸发室溶液出口802经过中间效蒸发室溶液泵801后连与末效蒸发室7的末效蒸发室溶液进口703连接。末效蒸发室溶液出口702经过末效蒸发室溶液泵701和溶液换热器19的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口102连接。

首效闪蒸室蒸汽出口1804连接中间效蒸发室蒸汽通道804，中间效蒸发室蒸汽出口805连接末效蒸发室蒸汽通道704，末效蒸发室蒸汽出口705连接蒸汽冷凝室蒸汽进口2004。

中间效蒸发室8的中间效蒸发室凝水出口806与末效蒸发室7的末效蒸发室凝水进口707连接，末效蒸发室凝水出口706连接蒸发冷凝室凝水进口2001，蒸发冷凝室凝水出口2005与凝水泵17连接。

以上首效闪蒸室18、中间效蒸发室8和末效蒸发室7可以有多种组合，只有一个首效闪蒸室18时，系统为单效蒸馏；只有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7且没有中间效蒸发室8时，系统为双效蒸馏；有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8只有一个时，系统为三效蒸馏；当有一个首效闪蒸室18和一个末效蒸发室7，且中间效蒸发室8大于等于两个时，系统为四效及其以上效数的蒸馏。各蒸发室可以水平放置也可以垂直放置，水平放置时为水平降膜蒸发，垂直防止时为垂直降膜蒸发。

实施例5多效再生无霜热泵系统装置型式五的使用方法：

夏季运行模式(同实施例1)

夏季运行模式下制冷剂循环系统开启，溶液再生系统关闭。

夏季运行模式

5.1(同1.1)

5.2(同1.2)

5.3(同1.3)

冬季运行模式(制热模式)

5.4(同1.4)

5.5(同1.5)

5.6(同1.6)

冬季运行模式(防霜制热模式)

5.7(同1.7)

5.8(同1.8)

5.9(同1.9)

冬季运行模式(再生制热模式)

5.10压缩机14出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口1304和四通换向阀第三端口1303流入排气加热器22的冷剂换热通道，向排气加热器22的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，然后进入室内换热器12的冷剂换热通道，向流入室内换热器12的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器12的冷剂换热通道流出；

5.11同4.11

5.12同1.6

5.13防冻液从喷淋换热器溶液出口101流出后分为两路，一路通过蒸汽冷凝室循环泵21加压后进入蒸发冷凝室20的溶液换热通道，吸收蒸发冷凝室20中水蒸汽的冷凝潜热后温度增加，然后又进入喷淋换热器溶液进口102。另外一路经过溶液出液泵2加压后通过过滤器3，然后进入溶液换热器19的加热通道，吸收溶液换热器19的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器11的溶液换热通道，吸收首效预热器11的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，再进入排气加热器22的溶液换热通道，吸收排气加热器22的冷剂换热通道中高温高压制冷剂气体释放的显热后温度进一步增加，然后进入首效闪蒸室18后被闪蒸分离，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效闪蒸室底部，同时浓度增加。在首效闪蒸室18中生成的水蒸气流入中间效蒸发室的中间效蒸发室蒸汽通道804，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道804表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室8底部。

5.14同1.15

5.15同3.15

5.16同2.16

5.17同3.17

冬季运行模式(防霜再生制热模式)

5.18同5.10

5.19同4.19。

5.20同5.12

5.21同5.13

5.22同5.14

5.23同5.15

5.24同5.16。

5.25同5.17

实施例1在冬季防霜再生制热工况下的计算参数见表1。设计条件为：采用R22为制冷剂，防冻液溶液为质量浓度为46.2％的甘油溶液，冰点为-20度，冷凝温度50℃，蒸发温度-10℃，3个蒸发室的压力分别为5kpa，3kpa，1.5kpa，闪蒸室压力为1.5kpa，溶液进入首效室的温度为45℃。计算结果表明，除水率(即分离水分的潜热与从空气中总吸热量的比值)为42％，溶液浓度从46.2％浓缩到52.8％，溶液循环倍率(出液泵溶液量与分离水分之比)为8，闪蒸器、首效、中间效和末效所产生的水蒸汽比值为0.47:1:1.43:1.94。相比一般的多效再生过程，不消耗冷凝热，只消耗过冷热，保证了无霜热泵机组的制热量不因再生过程而受到影响，有效实现了本发明的初衷。

实施例2在冬季防霜再生制热工况下的计算参数见表1。设计条件为同实施例1。计算结果表明，除水率为47.3％，溶液浓度从46.2％浓缩到50％，溶液循环倍率为13.6，首效、中间效和末效所产生的水蒸汽比值为1:1.95:3.1。相比实施例1，实施例2没有闪蒸室，闪蒸预热器和乏汽回收器，系统更为简单，而且性能参数与实施例1差不多，更容易实施，有效实现了本发明的初衷。实施例3和实施例2的工况和性能表现完全相同，只是利用溶液将蒸发冷凝室中水蒸汽的冷凝热带走，可以简化制冷剂管路的结构。

实施例4在冬季防霜再生制热工况下的计算参数见表1。设计条件同实施例1。计算结果表明，除水率为48％，溶液循环倍率为13，首效、中间效和末效所产生的水蒸汽比值为1:1.87:2.9。相比实施例1，实施例4没有闪蒸室闪蒸预热器和乏汽回收器，系统更为简单，但仍具有实施例1的特点，有效实现了本发明的初衷。

实施例5在冬季防霜再生制热工况下的计算参数见表1。设计条件同实施例1。计算结果表明，除水率为80％，溶液循环倍率为8.8，首效、中间效和末效所产生的水蒸汽比值为1:1.44:1.9。相比实施例3，实施例5采用排气过热加热溶液，可以获得更高的溶液温度，从而产生更大的除水率，可以有效缩短防冻溶液的浓缩时间，有效实现了本发明的初衷。

表1实施例1～实施例4的性能比较

以上实施例中，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。

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 (10)

1.多效再生无霜热泵系统装置，其特征在于：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器(1)、四通换向阀(13)、压缩机(14)、室内换热器(12)和第一节流阀(15)；溶液再生系统包括溶液出液泵(2)、过滤器(3)、乏汽回收室(4)、闪蒸室(5)、冷凝室(6)、末效蒸发室(7)、中间效蒸发室(8)、首效蒸发室(9)、闪蒸预热器(10)、首效预热器(11)和第二节流阀(16)；

所述喷淋换热器(1)内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；所述喷淋换热器(1)上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口(104)和冷剂第二进出口(105)，喷淋换热器(1)底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口(101)和喷淋换热器溶液进口(102)；喷淋泵(103)进口接喷淋换热器(1)内腔底部，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器(1)的冷剂第二进出口(105)接四通换向阀第一端口(1301)，四通换向阀第二端口(1302)接压缩机(14)进口，压缩机(14)出口接四通换向阀第四端口(1304)，四通换向阀第三端口(1303)经过室内换热器(12)的冷剂换热通道后分为两路；

一路依次经过首效蒸发室(9)的冷剂换热通道、首效预热器(11)的冷剂换热通道和闪蒸预热器(10)的冷剂换热通道后与第二节流阀(16)进口连接，第二节流阀(16)出口经过冷凝室(6)的冷剂换热通道后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；另外一路连接第一节流阀(15)后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；

所述喷淋换热器溶液出口(101)经过溶液出液泵(2)后与过滤器(3)进口连接，过滤器(3)出口依次经过

所述乏汽回收室(4)的溶液换热通道和闪蒸预热器(10)的溶液换热通道后与闪蒸室(5)的闪蒸室进口(503)连接，

所述闪蒸室(5)的闪蒸室溶液出口(502)依次经过闪蒸室溶液泵(501)和首效预热器(11)的溶液换热通道后与首效蒸发室(9)的首效蒸发室进口(903)连接；

所述首效蒸发室(9)的首效蒸发室溶液出口(902)通过首效蒸发室溶液泵(901)后与中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液进口(803)连接；中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液出口(802)经过中间效蒸发室溶液泵(801)后与末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液进口(703)连接；末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液出口(702)经过末效蒸发室溶液泵(701)后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效蒸发室蒸汽出口(905)连接中间效蒸发室蒸汽通道(804)，中间效蒸发室蒸汽出口(805)连接末效蒸发室蒸汽通道(704)，末效蒸发室蒸汽出口(705)连接冷凝室蒸汽进口(604)；闪蒸室蒸汽出口(504)连接乏汽回收室蒸汽进口(404)；乏汽回收室(4)连接乏汽回收室抽气泵(406)；

所述中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室凝水出口(806)与末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)连接，末效蒸发室凝水出口(706)连接冷凝室凝水进口(601)，冷凝室凝水出口(605)连接乏汽回收室凝水进口(401)，乏汽回收室凝水出口(405)与凝水泵(17)连接。

2.多效再生无霜热泵系统装置，其特征在于：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器(1)、四通换向阀(13)、压缩机(14)、室内换热器(12)和第一节流阀(15)；溶液再生系统包括溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)、冷凝室(6)、末效蒸发室(7)、中间效蒸发室(8)、首效闪蒸室(18)、首效预热器(11)、第二节流阀(16)和凝水泵(17)；

所述喷淋换热器(1)内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器(1)上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口(104)和冷剂第二进出口(105)，喷淋换热器(1)底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口(101)和喷淋换热器溶液进口(102)；喷淋泵(103)进口接喷淋换热器(1)内腔底部，喷淋泵(103)出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器(1)的冷剂第二进出口(105)接四通换向阀第一端口(1301)，四通换向阀第二端口(1302)接压缩机(14)进口，压缩机(14)出口接四通换向阀第四端口(1304)，四通换向阀第三端口(1303)经过室内换热器(12)的冷剂换热通道后分为两路；

一路经过首效预热器(11)的冷剂换热通道后与第二节流阀(16)进口连接，第二节流阀(16)出口经过冷凝室(6)的冷剂换热通道后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；另外一路连接第一节流阀(15)后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；

所述喷淋换热器溶液出口(101)经过溶液出液泵(2)后与过滤器(3)进口连接，过滤器(3)出口依次经过溶液换热器(19)的加热通道和首效预热器(11)的溶液换热通道后与首效闪蒸室(18)的进口(1803)连接；

所述首效闪蒸室(18)的首效闪蒸室溶液出口(1802)通过首效闪蒸室溶液泵(1801)后与中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液进口(803)连接；中间效蒸发室(8)的的中间效蒸发室溶液出口(802)经过中间效蒸发室溶液泵(801)后与末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液进口(703)连接；末效蒸发室溶液出口(702)经过末效蒸发室溶液泵(701)和溶液换热器(19)的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口(1804)连接中间效蒸发室蒸汽通道(804)，中间效蒸发室蒸汽出口(805)连接末效蒸发室蒸汽通道(704)，末效蒸发室蒸汽出口(705)连接冷凝室蒸汽进口(604)；

所述中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室凝水出口(806)与末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)连接，末效蒸发室凝水出口(706)连接冷凝室凝水进口(601)，冷凝室凝水出口(605)与凝水泵(17)连接。

3.多效再生无霜热泵系统装置，其特征在于：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器(1)、四通换向阀(13)、压缩机(14)、室内换热器(12)和第一节流阀(15)；溶液再生系统包括溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)、蒸汽冷凝室(20)、末效蒸发室(7)、中间效蒸发室(8)、首效闪蒸室(18)、首效预热器(11)、第二节流阀(16)、凝水泵(17)和蒸汽冷凝室循环泵(21)；

所述喷淋换热器(1)内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器(1)上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口(104)和冷剂第二进出口(105)，喷淋换热器(1)底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口(101)和喷淋换热器溶液进口(102)；喷淋泵(103)进口接喷淋换热器(1)内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器(1)的冷剂第二进出口(105)接四通换向阀第一端口(1301)，四通换向阀第二端口(1302)接压缩机(14)进口，压缩机(14)出口接四通换向阀第四端口(1304)，四通换向阀第三端口(1303)经过室内换热器(12)的冷剂换热通道后分为两路；

一路经过首效预热器(11)的冷剂换热通道后与第二节流阀(16)进口连接，第二节流阀(16)出口与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；另外一路连接第一节流阀(15)后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；

所述喷淋换热器溶液出口(101)分为两路，一路依次经过溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)的加热通道和首效预热器(11)的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口(1803)连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵(21)和蒸汽冷凝室(20)的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效闪蒸室(18)的首效闪蒸室溶液出口(1802)通过首效闪蒸室溶液泵(1801)后与中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液进口(803)连接；首效闪蒸室(18)的中间效蒸发室溶液出口(802)经过中间效蒸发室溶液泵(801)后与末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液进口(703)连接；末效蒸发室溶液出口(702)经过末效蒸发室溶液泵(701)和溶液换热器(19)的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口(1804)连接中间效蒸发室蒸汽通道(804)，中间效蒸发室蒸汽出口(805)连接末效蒸发室蒸汽通道(704)，末效蒸发室蒸汽出口(705)连接蒸汽冷凝室蒸汽进口(2004)；

所述中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室凝水出口(806)与末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)连接，末效蒸发室凝水出口(706)连接蒸发冷凝室凝水进口(2001)，蒸发冷凝室凝水出口(2005)与凝水泵(17)连接。

4.多效再生无霜热泵系统装置，其特征在于：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器(1)、四通换向阀(13)、压缩机(14)、室内换热器(12)和第一节流阀(15)；溶液再生系统包括溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)、蒸汽冷凝室(20)、末效蒸发室(7)、中间效蒸发室(8)、首效蒸发室(9)、首效预热器(11)、第二节流阀(16)、凝水泵(17)和蒸汽冷凝室循环泵(21)；

所述喷淋换热器(1)内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器(1)上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口(104)和冷剂第二进出口(105)，喷淋换热器(1)底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口(101)和喷淋换热器溶液进口(102)；喷淋泵(103)进口接喷淋换热器(1)内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器(1)的冷剂第二进出口(105)接四通换向阀第一端口(1301)，四通换向阀第二端口(1302)接压缩机(14)进口，压缩机(14)出口接四通换向阀第四端口(1304)，四通换向阀第三端口(1303)经过室内换热器(12)的冷剂换热通道后分为两路；

一路依次经过首效蒸发室(9)的冷剂换热通道和首效预热器(11)的冷剂换热通道后与第二节流阀(16)进口连接，第二节流阀(16)出口直接与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；另外一路连接第一节流阀(15)后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；

所述喷淋换热器溶液出口(101)分为两路，一路依次经过溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)的加热通道和首效预热器(11)的溶液换热通道后与首效蒸发室进口(903)连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵(21)和蒸汽冷凝室(20)的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效蒸发室(9)的首效蒸发室溶液出口(902)通过首效蒸发室溶液泵(901)后与中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液进口(803)连接；中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液出口(802)经过中间效蒸发室溶液泵(801)后与末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液进口(703)连接；末效蒸发室溶液出口(702)经过末效蒸发室溶液泵(701)和溶液换热器(19)的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效蒸发室蒸汽出口(905)连接中间效蒸发室蒸汽通道(804)，中间效蒸发室蒸汽出口(805)连接末效蒸发室蒸汽通道(704)，末效蒸发室蒸汽出口(705)连接蒸汽冷凝室蒸汽进口(2004)；

所述中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室凝水出口(806)与末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)连接，末效蒸发室凝水出口(706)连接蒸发冷凝室凝水进口(2001)，蒸发冷凝室凝水出口(2005)与凝水泵(17)连接。

5.多效再生无霜热泵系统装置，其特征在于：包括热泵循环系统和溶液再生系统；

所述热泵循环系统包括喷淋换热器(1)、四通换向阀(13)、压缩机(14)、室内换热器(12)和第一节流阀(15)；溶液再生系统包括溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)、蒸汽冷凝室(20)、末效蒸发室(7)、中间效蒸发室(8)、首效闪蒸室(18)、首效预热器(11)、第二节流阀(16)、凝水泵(17)、蒸汽冷凝室循环泵(21)和排气加热器(22)；

所述喷淋换热器(1)内设置有冷剂换热通道和喷淋装置，喷淋装置位于冷剂换热通道正上方；喷淋换热器(1)上设置有与冷剂换热通道连通的冷剂第一进出口(104)和冷剂第二进出口(105)，喷淋换热器(1)底部设置有与其内腔连通的喷淋换热器溶液出口(101)和喷淋换热器溶液进口(102)；喷淋泵(103)进口接喷淋换热器(1)内腔底部的储液池，出口接喷淋装置；

所述喷淋换热器(1)的冷剂第二进出口(105)接四通换向阀第一端口(1301)，四通换向阀第二端口(1302)接压缩机(14)进口，压缩机(14)出口接四通换向阀第四端口(1304)，四通换向阀第三端口(1303)依次经过排气加热器(22)的冷剂换热通道和室内换热器(12)的冷剂换热通道后分为两路；

一路经过首效预热器(11)的冷剂换热通道后与第二节流阀(16)进口连接，第二节流阀(16)出口与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；另外一路连接第一节流阀(15)后与喷淋换热器(1)的冷剂第一进出口(104)连接；

所述喷淋换热器溶液出口(101)分为两路，一路依次经过溶液出液泵(2)、过滤器(3)、溶液换热器(19)的加热通道、首效预热器(11)的溶液换热通道和排气加热器(22)的溶液换热通道后与首效闪蒸室进口(1803)连接；另外一路经过蒸汽冷凝室循环泵(21)和蒸汽冷凝室(20)的溶液换热通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效闪蒸室(18)的首效闪蒸室溶液出口(1802)通过首效闪蒸室溶液泵(1801)后与中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液进口(803)连接；中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室溶液出口(802)经过中间效蒸发室溶液泵(801)后与末效蒸发室(7)的末效蒸发室溶液进口(703)连接；末效蒸发室溶液出口(702)经过末效蒸发室溶液泵(701)和溶液换热器(19)的冷却通道后与喷淋换热器溶液进口(102)连接；

所述首效闪蒸室蒸汽出口(1804)连接中间效蒸发室蒸汽通道(804)，中间效蒸发室蒸汽出口(805)连接末效蒸发室蒸汽通道(704)，末效蒸发室蒸汽出口(705)连接蒸汽冷凝室蒸汽进口(2004)；

所述中间效蒸发室(8)的中间效蒸发室凝水出口(806)与末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)连接，末效蒸发室凝水出口(706)连接蒸发冷凝室凝水进口(2001)，蒸发冷凝室凝水出口(2005)与凝水泵(17)连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的多效再生无霜热泵系统装置的多效再生无霜热泵系统的夏季运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.1)、低温低压的气态制冷剂从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出后依次通过四通换向阀第三端口(1303)和四通换向阀第二端口(1302)流入压缩机(14)，被压缩成高温高压气态制冷剂；

1.2)、高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口(1304)和四通换向阀第一端口(1301)流入喷淋换热器(1)的冷剂换热通道；喷淋换热器(1)底部的水被喷淋泵(103)抽出后通过喷淋装置喷淋在喷淋换热器(1)的冷剂换热通道表面，水吸收来自于冷剂换热通道内高温高压制冷剂所释放的热量后蒸发，将汽化潜热传递给抽入喷淋换热器(1)的环境空气；高温高压气态制冷剂放热后成为高温高压液态制冷剂；

1.3)、高温高压液态制冷剂从喷淋换热器(1)的冷剂换热通道流出后通过第一节流阀(15)被节流后，温度降低，成为低温低压混合物后进入室内换热器(12)的冷剂换热通道；低温低压混合物在室内换热器的冷剂换热通道内吸收热量后变成低温低压的气态制冷剂。

7.根据权利要求1-5任一所述的多效再生无霜热泵系统装置的多效再生无霜热泵系统的制热方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.4)、压缩机(14)出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口(1304)和四通换向阀第三端口(1303)流入室内换热器(12)的冷剂换热通道，向流入室内换热器(12)的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出；

1.5)、从室内换热器(12)冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀(15)后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器(1)的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器(1)的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

1.6)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器(1)的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口(1301)和四通换向阀第二端口(1302)流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机(14)出口流出。

8.根据权利要求1-5任一所述的多效再生无霜热泵系统装置的多效再生无霜热泵系统的防霜制热方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.7)、压缩机(14)出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口(1304)和四通换向阀第三端口(1303)流入室内换热器(12)的冷剂换热通道，向流入室内换热器(12)的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出；

1.8)、从室内换热器(12)冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过第一节流阀(15)后成为低温低压混合物，然后进入喷淋换热器(1)的冷剂换热通道；喷淋泵(103)从喷淋换热器(1)的底部抽取防冻液通过喷淋装置喷淋到喷淋换热器(1)的冷剂换热通道表面形成液膜，液膜吸收环境空气释放的热量后向冷剂换热通道中的制冷剂传递热量，使得低温低压混合物变成低温低压气态制冷剂；液膜吸收环境空气中的水分后，浓度降低，然后流回喷淋换热器(1)的底部；

1.9)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器(1)的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口(1301)和四通换向阀第二端口(1302)流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机(14)出口流出。

9.根据权利要求1所述的多效再生无霜热泵系统装置的多效再生无霜热泵系统的再生制热方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.10)、压缩机(14)出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口(1304)和四通换向阀第三端口(1303)流入室内换热器(12)的冷剂换热通道，向流入室内换热器(12)的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出；

1.11)、从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效蒸发室(9)的冷剂换热通道后，向喷淋在首效蒸发室(9)的冷剂换热通道表面的防冻液释放显热后温度降低，再继续通过首效预热器(11)的冷剂换热通道，向首效预热器(11)溶液换热通道中的溶液释放显热后温度再降低，然后通过闪蒸预热器(10)的冷剂换热通道，向闪蒸预热器溶液换热通道中的溶液释放显热后温度进一步降低，接着通过第二节流阀(16)后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室(6)的冷剂换热通道，吸收冷凝室(6)中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器(1)的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器(1)的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

1.12)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器(1)的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口(1301)和四通换向阀第二端口(1302)流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机(14)出口流出；

1.13)、防冻液从喷淋换热器溶液出口(101)流出，经过溶液出液泵(2)加压后通过过滤器(3)，然后进入乏汽回收室(4)的溶液换热通道，吸收乏汽回收室(4)中水蒸气冷凝所释放的潜热后，温度增加，再进入闪蒸预热器(10)的溶液换热通道，吸收闪蒸预热器(10)的冷剂通道中冷剂所释放的显热后，温度进一步增加，然后进入闪蒸室(5)中发生闪蒸并被分离，成为水蒸气和溶液，落在底部的溶液温度降低，浓度略有增加；

1.14)、闪蒸室(5)闪蒸出的水蒸气进入乏汽回收室(4)，向乏汽回收室(4)中溶液换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水落到底部，乏汽回收室(4)中的不凝性气体通过抽气泵(406)抽出后排至外界；溶液从闪蒸室溶液出口(502)流出后被闪蒸室泵(501)增压，然后进入首效预热器(11)的溶液换热通道，吸收首效预热器(11)的冷剂换热通道中高温高压液态制冷剂释放的显热后，温度增加，然后进入首效蒸发室(9)中喷淋到首效蒸发室(9)的冷剂换热通道表面上，溶液吸收冷剂换热通道中的制冷剂所释放的显热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效蒸发室(9)底部，同时浓度增加；在首效蒸发室(9)中生成的水蒸气流入中间效蒸发室蒸汽通道(804)，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道(804)表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室(8)的水蒸气通道底部；

1.15)、溶液从首效蒸发室(9)的溶液出口流出后被首效蒸发室泵(901)送入中间效蒸发室(8)并喷淋到中间效蒸发室(8)水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室(8)底部，同时浓度增加；在中间效蒸发室(8)中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道(704)，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道(704)表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室(7)的水蒸气通道底部；

1.16)、溶液从中间效蒸发室(8)的溶液出口(802)流出后被中间效蒸发室泵(801)送入末效蒸发室(7)并喷淋到末效蒸发室(7)水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室(7)底部，同时浓度增加；在末效蒸发室(7)中生成的水蒸气流入冷凝室(6)，向冷凝室(6)的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室(6)的底部；

1.17)、溶液从末效蒸发室(7)的溶液出口(702)流出后被末效蒸发室泵(701)加压后送回喷淋换热器溶液进口(102)；

1.18)、中间效蒸发室(8)水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口(806)流出后在压差作用下自流到末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；末效蒸发室(7)水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口(706)流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口(601)，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；冷凝室底部的冷凝水从冷凝室凝水出口(605)流出后在压差作用下自流到乏汽回收室凝水进口(401)；乏汽回收室(4)底部的冷凝水从乏汽回收室凝水出口(405)流出后通过凝水泵(17)加压到常压后排至外界。

10.根据权利要求2所述的多效再生无霜热泵系统装置的多效再生无霜热泵系统的再生制热方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.10)、压缩机(14)出口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第四端口(1304)和四通换向阀第三端口(1303)流入室内换热器(12)的冷剂换热通道，向流入室内换热器(12)的工作流体释放热量后，冷凝为高温高压液态制冷剂从室内换热器(12)的冷剂换热通道流出；

2.11)、从室内换热器冷剂换热通道流出的高温高压液态制冷剂通过首效预热器(11)的冷剂换热通道，向首效预热器(11)的溶液换热通道中的溶液释放显热后温度降低，接着通过第二节流阀(16)后成为低温低压混合物，然后进入冷凝室(6)的冷剂换热通道，吸收冷凝室(6)中水蒸气所释放的冷凝潜热后，干度增加，再进入喷淋换热器(1)的冷剂换热通道，吸收抽入喷淋换热器(1)的环境空气所释放的热量后，变成低温低压的气态制冷剂；

2.12)、低温低压的气态制冷剂从喷淋换热器(1)的冷剂换热通道流出后通过四通换向阀第一端口(1301)和四通换向阀第二端口(1302)流入压缩机，被压缩为高温高压气态制冷剂后从压缩机(14)出口流出；

2.13)、防冻液从喷淋换热器溶液出口(101)流出，经过溶液出液泵加压后通过过滤器(3)，然后进入溶液换热器(19)的加热通道，吸收溶液换热器(19)的冷却通道中溶液所释放显热后，温度增加，再进入首效预热器(11)的溶液换热通道，吸收首效预热器(11)的冷剂换热通道中冷剂释放的显热后，温度再增加，然后进入首效闪蒸室(18)后被闪蒸分离，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到首效闪蒸室底部，同时浓度增加；在首效闪蒸室(18)中生成的水蒸气流入中间效蒸发室的中间效蒸发室蒸汽通道(804)，向喷淋在中间效蒸发室蒸汽通道(804)表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到中间效蒸发室(8)底部；

2.14)、溶液从首效闪蒸室(18)的首效闪蒸室溶液出口(1802)流出后被首效闪蒸室泵(1801)送入中间效蒸发室(8)并喷淋到中间效蒸发室(8)水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到中间效蒸发室(8)底部，同时浓度增加；在中间效蒸发室(8)中生成的水蒸气流入末效蒸发室蒸汽通道(704)，向喷淋在末效蒸发室蒸汽通道(704)表面的溶液释放潜热后，变为冷凝水，落到末效蒸发室(7)的水蒸气通道底部；

2.15)、溶液从中间效蒸发室(8)的溶液出口流(802)出后被中间效蒸发室泵(801)送入末效蒸发室(7)并喷淋到末效蒸发室(7)水蒸气通道表面上，吸收水蒸气通道中的水蒸气所释放的潜热后，小部分溶液蒸发为水蒸气，大部分溶液落到末效蒸发室(7)底部，同时浓度增加；在末效蒸发室(7)中生成的水蒸气流入冷凝室(6)，向冷凝室(6)的冷剂换热通道表面释放潜热后，变为冷凝水，落到冷凝室(6)的底部；

2.16)、溶液从末效蒸发室(7)的溶液出口(702)流出后被末效蒸发室泵(701)加压后进入溶液换热器(19)的冷却通道，向溶液换热器(19)的加热通道的溶液释放显热后温度降低，然后进入喷淋换热器溶液进口(102)；

2.17)、中间效蒸发室(8)水蒸气通道底部的冷凝水从中间效蒸发室凝水出口(806)流出后在压差作用下自流到末效蒸发室(7)的末效蒸发室凝水进口(707)，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；末效蒸发室(7)水蒸气通道底部的冷凝水从末效蒸发室凝水出口(706)流出后在压差作用下自流到冷凝室凝水进口(601)，并发生闪蒸，使得一部分进入的冷凝水蒸发为蒸汽；冷凝室(6)底部的冷凝水从冷凝室凝水出口(605)流出后通过凝水泵(17)加压到常压后排至外界。

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