CN111721024A - 第二类热驱动压缩式热泵 - Google Patents

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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。外部有中温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有中温热介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有中温热介质通道经冷却器与第二扩压管连通，第二扩压管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，形成第二类热驱动压缩式热泵。

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，提出了由喷管或膨胀增速机取代膨胀机并由扩压管或双能压缩机取代压缩机的第二类热驱动压缩式热泵。
发明内容：
本发明主要目的，是要提供由喷管或膨胀增速机实现降压膨胀、由扩压管或双能压缩机实现压缩升温、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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器和冷却器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有中温热介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有中温热介质通道经冷却器与第二扩压管连通，第二扩压管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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管连通，扩压管还有中温热介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有中温热介质通道经回热器和冷却器与第二扩压管连通，第二扩压管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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器与扩压管连通，扩压管还有中温热介质通道经供热器和回热器与喷管连通，喷管还有中温热介质通道经冷却器与第二扩压管连通，第二扩压管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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和供热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管连通，扩压管还有冷却介质通道经热交换器与第二扩压管连通，第二扩压管还有冷却介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有冷却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，供热器还有被加热介质通道与外部连通，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管连通，扩压管还有冷却介质通道经回热器和热交换器与第二扩压管连通，第二扩压管还有冷却介质通道经供热器与喷管连通，喷管还有冷却介质通道经回热器与外部连通，热交换器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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管连通，扩压管还有冷却介质通道经热交换器和回热器与第二扩压管连通，第二扩压管还有冷却介质通道经供热器和回热器与喷管连通，喷管还有冷却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，供热器还有被加热介质通道与外部连通，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和冷却器所组成；外部有被加热介质通道与喷管连通，喷管还有被加热介质通道经冷却器与扩压管连通，扩压管还有被加热介质通道经热交换器与第二扩压管连通，第二扩压管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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道与喷管连通，喷管还有被加热介质通道经回热器和冷却器与扩压管连通，扩压管还有被加热介质通道经回热器和热交换器与第二扩压管连通，第二扩压管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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器与喷管连通，喷管还有被加热介质通道经冷却器与扩压管连通，扩压管有被加热介质通道经热交换器和回热器与第二扩压管连通，第二扩压管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，形成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。
图中，1-扩压管，2-第二扩压管，3-喷管，4-供热器，5-冷却器，6-回热器，7-热交换器。
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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器和冷却器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有中温热介质通道经供热器4与喷管3连通，喷管3还有中温热介质通道经冷却器5与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有中温热介质通道与外部连通，供热器4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。
(2)流程上，外部中温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经供热器4并放热，流经喷管3降压增速，流经冷却器5并放热，流经第二扩压管2升压升温并降速，之后对外排放；中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有中温热介质通道经供热器4与喷管3连通，喷管3还有中温热介质通道经回热器6和冷却器5与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有中温热介质通道经回热器6与外部连通，供热器4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。
(2)流程上，外部中温热介质流经扩压管1升压升温并降速，流经供热器4并放热，流经喷管3降压增速，流经回热器6和冷却器5并逐步放热，流经第二扩压管2升压升温并降速，流经回热器6并吸热，之后对外排放；中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器6与扩压管1连通，扩压管1还有中温热介质通道经供热器4和回热器6与喷管3连通，喷管3还有中温热介质通道经冷却器5与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有中温热介质通道与外部连通，供热器4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。
(2)流程上，外部中温热介质流经回热器6并吸热，流经扩压管1升压升温并降速，流经供热器4和回热器6并逐步放热，流经喷管3降压增速，流经冷却器5并放热，流经第二扩压管2升压升温并降速，之后对外排放；中温热介质通过进出流程提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和供热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有冷却介质通道经热交换器7与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有冷却介质通道经供热器4与喷管3连通，喷管3还有冷却介质通道与外部连通，热交换器7还有中温热介质通道与外部连通，供热器4还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部冷却介质流经扩压管1升压升温并降速，流经热交换器7并吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，流经供热器4并放热，流经喷管3降压增速，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有冷却介质通道经回热器6和热交换器7与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有冷却介质通道经供热器4与喷管3连通，喷管3还有冷却介质通道经回热器6与外部连通，热交换器7还有中温热介质通道与外部连通，供热器4还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部冷却介质流经扩压管1升压升温并降速，流经回热器6和热交换器7并逐步吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，流经供热器4并放热，流经喷管3降压增速，流经回热器6并放热，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管1连通，扩压管1还有冷却介质通道经热交换器7和回热器6与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有冷却介质通道经供热器4和回热器6与喷管3连通，喷管3还有冷却介质通道与外部连通，热交换器7还有中温热介质通道与外部连通，供热器4还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，外部冷却介质流经扩压管1升压升温并降速，流经热交换器7和回热器6并逐步吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，流经供热器4和回热器6并逐步放热，流经喷管3降压增速，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和冷却器所组成；外部有被加热介质通道与喷管3连通，喷管3还有被加热介质通道经冷却器5与扩压管1连通，扩压管1还有被加热介质通道经热交换器7与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有被加热介质通道与外部连通，热交换器7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。
(2)流程上，外部被加热介质流经喷管3降压增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管1升压升温并降速，流经热交换器7并吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道与喷管3连通，喷管3还有被加热介质通道经回热器6和冷却器5与扩压管1连通，扩压管1还有被加热介质通道经回热器6和热交换器7与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有被加热介质通道与外部连通，热交换器7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。
(2)流程上，外部被加热介质流经喷管3降压增速，流经回热器6和冷却器5并逐步放热，流经扩压管1升压升温并降速，流经回热器6和热交换器7并逐步吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，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，它主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器6与喷管3连通，喷管3还有被加热介质通道经冷却器5与扩压管1连通，扩压管1有被加热介质通道经热交换器7和回热器6与第二扩压管2连通，第二扩压管2还有被加热介质通道与外部连通，热交换器7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。
(2)流程上，外部被加热介质流经回热器6并放热，流经喷管3降压增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管1升压升温并降速，流经热交换器7和回热器6并逐步吸热，流经第二扩压管2升压升温并降速，之后对外排放；中温热介质通过热交换器7提供驱动热负荷和升温热负荷，被加热介质通过进出流程获得高温热负荷，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)扩压管实现对压缩机的取代，大幅度降低第二类热驱动压缩式热泵制造难度和成本。
(2)喷管实现对膨胀机的取代，大幅度降低第二类热驱动压缩式热泵的制造难度和成本。
(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 (9)

1.第二类热驱动压缩式热泵，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器和冷却器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有中温热介质通道经供热器(4)与喷管(3)连通，喷管(3)还有中温热介质通道经冷却器(5)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(4)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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有中温热介质通道经供热器(4)与喷管(3)连通，喷管(3)还有中温热介质通道经回热器(6)和冷却器(5)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有中温热介质通道经回热器(6)与外部连通，供热器(4)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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、供热器、冷却器和回热器所组成；外部有中温热介质通道经回热器(6)与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有中温热介质通道经供热器(4)和回热器(6)与喷管(3)连通，喷管(3)还有中温热介质通道经冷却器(5)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(4)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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和供热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有冷却介质通道经热交换器(7)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有冷却介质通道经供热器(4)与喷管(3)连通，喷管(3)还有冷却介质通道与外部连通，热交换器(7)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(4)还有被加热介质通道与外部连通，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有冷却介质通道经回热器(6)和热交换器(7)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有冷却介质通道经供热器(4)与喷管(3)连通，喷管(3)还有冷却介质通道经回热器(6)与外部连通，热交换器(7)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(4)还有被加热介质通道与外部连通，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、供热器和回热器所组成；外部有冷却介质通道与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有冷却介质通道经热交换器(7)和回热器(6)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有冷却介质通道经供热器(4)和回热器(6)与喷管(3)连通，喷管(3)还有冷却介质通道与外部连通，热交换器(7)还有中温热介质通道与外部连通，供热器(4)还有被加热介质通道与外部连通，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器和冷却器所组成；外部有被加热介质通道与喷管(3)连通，喷管(3)还有被加热介质通道经冷却器(5)与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有被加热介质通道经热交换器(7)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(7)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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道与喷管(3)连通，喷管(3)还有被加热介质通道经回热器(6)和冷却器(5)与扩压管(1)连通，扩压管(1)还有被加热介质通道经回热器(6)和热交换器(7)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(7)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，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，主要由扩压管、第二扩压管、喷管、热交换器、冷却器和回热器所组成；外部有被加热介质通道经回热器(6)与喷管(3)连通，喷管(3)还有被加热介质通道经冷却器(5)与扩压管(1)连通，扩压管(1)有被加热介质通道经热交换器(7)和回热器(6)与第二扩压管(2)连通，第二扩压管(2)还有被加热介质通道与外部连通，热交换器(7)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，形成第二类热驱动压缩式热泵。
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