CN111121323A - 第二类热驱动压缩式热泵 - Google Patents

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CN111121323A CN202010070091.1A CN202010070091A CN111121323A CN 111121323 A CN111121323 A CN 111121323A CN 202010070091 A CN202010070091 A CN 202010070091A CN 111121323 A CN111121323 A CN 111121323A
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Abstract

本发明提供第二类热驱动压缩式热泵，属于动力与热泵技术领域。外部有被加热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有被加热介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热。

Description

第二类热驱动压缩式热泵
技术领域：
本发明属于动力、供热与热泵技术领域。
背景技术：
热需求和动力需求为人类生活与生产当中所常见，由相应的装置按照一定的工作流程来提供，实现流程的合理化和装置的简单化意义重大。从流程角度看，在利用低温热资源实现高温供热的热泵技术领域，第二类热驱动压缩式热泵能够简单、主动、高效地实现温差和能差的有效利用，实现了工作流程上的合理化；从部件角度看，压缩机、膨胀机和热交换器是构成第二类热驱动压缩式热泵必不可少的核心和基本部件；从部件的制造角度看，压缩机和膨胀机的制造难度大，对材料的要求高，制造成本高——这就要求科技人员想方设法实现部件的简单化，以降低第二类热驱动压缩式热泵的制造难度和制造成本，进一步提升其推广应用的范围。
本发明以保持或有效提高第二类热驱动压缩式热泵的性能指数为基本前提，以有效降低其制造难度和制造成本为根本目的，提出了由双能压缩机取代压缩机、由膨胀增速机取代膨胀机、热源介质直接用作工质的第二类热驱动压缩式热泵。
发明内容：
本发明主要目的，是要提供由双能压缩机实现压缩升温、由膨胀增速机实现降压膨胀、热源介质直接用作工质的第二类热驱动压缩式热泵，具体发明内容分项阐述如下：
1.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热交换器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经喷管和热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经第二喷管、冷却器和扩压管与压缩机连通，压缩机还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
2.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有被加热介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
3.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经回热器和热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有被加热介质通道经回热器和冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
4.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有被加热介质通道经热交换器和回热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有被加热介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
5.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、热交换器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有冷却介质通道经扩压管与压缩机连通，压缩机还有冷却介质通道经供热器与膨胀机连通，膨胀机还有冷却介质通道经喷管和热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有冷却介质通道经第二喷管与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
6.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机还有冷却介质通道经供热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有冷却介质通道经热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有冷却介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
7.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道经与双能压缩机连通，双能压缩机还有冷却介质通道经供热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有冷却介质通道经回热器和热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有冷却介质通道经回热器与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
8.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机连通，双能压缩机还有冷却介质通道经供热器和回热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有冷却介质通道经热交换器和回热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有冷却介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，热交换器还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
9.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有中温热介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有中温热介质通道经喷管、冷却器和扩压管与压缩机连通，压缩机还有中温热介质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有中温热介质通道经第二喷管与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
10.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有中温热介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有中温热介质通道经供热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
11.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有中温热介质通道经回热器和冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有中温热介质通道经供热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有中温热介质通道经回热器与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
12.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有中温热介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有中温热介质通道经供热器和回热器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有中温热介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
13.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2-4、6-8、10-12项所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接双能压缩机并向双能压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第二类热驱动压缩式热泵。
14.第二类热驱动压缩式热泵，是在第2-4、6-8、10-12项所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀增速机或第二膨胀增速机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第二类热驱动压缩式热泵。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第10种原则性热力系统图。
图11是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第11种原则性热力系统图。
图12是依据本发明所提供的第二类热驱动压缩式热泵第12种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-第二膨胀机，4-热交换器，5-冷却器，6-喷管，7-第二喷管，8-扩压管，9-双能压缩机，10-膨胀增速机，11-第二膨胀增速机，12-回热器，13-供热器。
为了清楚地认识本发明的内涵与实质，这里对双能压缩机和膨胀增速机作出如下说明：
(1)双能压缩机——利用外部机械能和流体自身动能共同实现流体压力升高的设备，是压缩机和扩压管的结合体或其它具有同样功能的设备。
(2)膨胀增速机——在一定压降下，实现降压作功和降压增速双重功能的设备，是膨胀机和喷管的结合体，或喷管和涡轮机的结合体，或其它具有同样功能的设备。
具体实施方式：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热交换器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加热介质通道经喷管6和热交换器4与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有被加热介质通道经第二喷管7、冷却器5和扩压管8与压缩机1连通，压缩机1还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，外部被加热介质流经膨胀机2降压作功，流经喷管6降压增速，流经热交换器4并吸热，流经第二膨胀机3降压作功，流经第二喷管7降压增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管8升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，之后对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力并对外提供，或外部、膨胀机2和第二膨胀机3共同向压缩机1提供动力；被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图2所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有被加热介质通道经热交换器4与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有被加热介质通道经冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部被加热介质流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经热交换器4并吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图3所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有被加热介质通道经回热器12和热交换器4与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有被加热介质通道经回热器12和冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部被加热介质流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经回热器12和热交换器4并逐步吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经回热器12和冷却器5并逐步放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图4所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器12与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有被加热介质通道经热交换器4和回热器12与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有被加热介质通道经冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部被加热介质流经回热器12并放热，流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经热交换器4和回热器12并逐步吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图5所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、热交换器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有冷却介质通道经扩压管8与压缩机1连通，压缩机1还有冷却介质通道经供热器13与膨胀机2连通，膨胀机2还有冷却介质通道经喷管6和热交换器4与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有冷却介质通道经第二喷管7与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，外部冷却介质流经扩压管8升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，流经供热器13并放热，流经膨胀机2降压作功，流经喷管6降压增速，流经热交换器4并吸热，流经第二膨胀机3降压作功，流经第二喷管7降压增速，之后对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力并对外提供，或外部、膨胀机2和第二膨胀机3共同向压缩机1提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过进出流程带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图6所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有冷却介质通道经供热器13与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有冷却介质通道经热交换器4与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有冷却介质通道与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部冷却介质流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13并放热，流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经热交换器4并吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过进出流程带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图7所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道经与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有冷却介质通道经供热器13与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有冷却介质通道经回热器12和热交换器4与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有冷却介质通道经回热器12与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部冷却介质流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13并放热，流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经回热器12和热交换器4并逐步吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经回热器12并放热，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过进出流程带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图8所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有冷却介质通道经供热器13和回热器12与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有冷却介质通道经热交换器4和回热器12与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有冷却介质通道与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，热交换器4还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部冷却介质流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13和回热器12并逐步放热，流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经热交换器4和回热器12并逐步吸热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过热交换器4提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过进出流程带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图9所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有中温热介质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有中温热介质通道经喷管6、冷却器5和扩压管8与压缩机1连通，压缩机1还有中温热介质通道经供热器13与第二膨胀机3连通，第二膨胀机3还有中温热介质通道经第二喷管7与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，外部中温热介质流经膨胀机2降压作功，流经喷管6降压增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管8升压升温并降速，流经压缩机1升压升温，流经供热器13并放热，流经第二膨胀机3降压作功，流经第二喷管7降压增速，之后对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力并对外提供，或外部、膨胀机2和第二膨胀机3共同向压缩机1提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图10所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有中温热介质通道经冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有中温热介质通道经供热器13与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有中温热介质通道与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部中温热介质流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13并放热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图11所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有中温热介质通道经回热器12和冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有中温热介质通道经供热器13与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有中温热介质通道经回热器12与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部中温热介质流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经回热器12和冷却器5并逐步放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13并放热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经回热器12并吸热，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
图12所示的第二类热驱动压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器12与膨胀增速机10连通，膨胀增速机10还有中温热介质通道经冷却器5与双能压缩机9连通，双能压缩机9还有中温热介质通道经供热器13和回热器12与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有中温热介质通道与外部连通，供热器13还有被加热介质通道与外部连通，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11连接双能压缩机9并传输动力。
(2)流程上，外部中温热介质流经回热器12并吸热，流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经双能压缩机9升压升温并降速，流经供热器13和回热器12并逐步放热，流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，之后对外排放；膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力，或膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机9作动力并对外提供，或外部、膨胀增速机10和第二膨胀增速机11共同向双能压缩机9提供动力；被加热介质通过供热器13获得高温热负荷，中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成第二类热驱动压缩式热泵。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的第二类热驱动压缩式热泵，具有如下效果和优势：
(1)双能压缩机实现对压缩机的取代，灵活并有效降低第二类热驱动压缩式热泵的制造难度和成本。
(2)膨胀增速机实现对膨胀机的取代，灵活并有效降低第二类热驱动压缩式热泵制造难度和成本。
(3)减少能量转换及传输环节，有利于提高第二类热驱动压缩式热泵的性能指数。
(4)简单部件替代复杂部件，有利于保持或提高第二类热驱动压缩式热泵的性能指数。
(5)复杂部件被简单部件替代并得到简化，有利于提高动态部件安全性和使用寿命。
(6)给出多种具体技术方案，应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
(7)扩展了第二类热驱动压缩式热泵技术，有利于更好地实现温差利用和能差利用，扩展其应用范围。

Claims (14)

1.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热交换器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有被加热介质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加热介质通道经喷管(6)和热交换器(4)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有被加热介质通道经第二喷管(7)、冷却器(5)和扩压管(8)与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
2.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有被加热介质通道与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有被加热介质通道经热交换器(4)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
3.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有被加热介质通道经回热器(12)和热交换器(4)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经回热器(12)和冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
4.第二类热驱动压缩式热泵，主要由热交换器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器(12)与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有被加热介质通道经热交换器(4)和回热器(12)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有被加热介质通道经冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
5.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、热交换器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有冷却介质通道经扩压管(8)与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有冷却介质通道经供热器(13)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有冷却介质通道经喷管(6)和热交换器(4)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有冷却介质通道经第二喷管(7)与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
6.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有冷却介质通道经供热器(13)与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有冷却介质通道经热交换器(4)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有冷却介质通道与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
7.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道经与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有冷却介质通道经供热器(13)与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有冷却介质通道经回热器(12)和热交换器(4)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有冷却介质通道经回热器(12)与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
8.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、热交换器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有冷却介质通道与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有冷却介质通道经供热器(13)和回热器(12)与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有冷却介质通道经热交换器(4)和回热器(12)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有冷却介质通道与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(4)还有中温热介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
9.第二类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、供热器、冷却器、喷管、第二喷管和扩压管所组成；外部有中温热介质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有中温热介质通道经喷管(6)、冷却器(5)和扩压管(8)与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有中温热介质通道经供热器(13)与第二膨胀机(3)连通，第二膨胀机(3)还有中温热介质通道经第二喷管(7)与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
10.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有中温热介质通道经冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有中温热介质通道经供热器(13)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
11.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有中温热介质通道经回热器(12)和冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有中温热介质通道经供热器(13)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有中温热介质通道经回热器(12)与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
12.第二类热驱动压缩式热泵，主要由供热器、冷却器、双能压缩机、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器(12)与膨胀增速机(10)连通，膨胀增速机(10)还有中温热介质通道经冷却器(5)与双能压缩机(9)连通，双能压缩机(9)还有中温热介质通道经供热器(13)和回热器(12)与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(13)还有被加热介质通道与外部连通，冷却器(5)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀增速机(10)和第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(9)并传输动力，形成第二类热驱动压缩式热泵。
13.第二类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-4、6-8、10-12所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接双能压缩机(9)并向双能压缩机(9)提供动力，形成附加外部动力驱动的第二类热驱动压缩式热泵。
14.第二类热驱动压缩式热泵，是在权利要求2-4、6-8、10-12所述的任一第二类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，膨胀增速机(10)或第二膨胀增速机(11)连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第二类热驱动压缩式热泵。
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