CN112984860A - 第三类/第四类吸收-压缩式热泵 - Google Patents

第三类/第四类吸收-压缩式热泵 Download PDF

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract

本发明提供第三类/第四类吸收‑压缩式热泵，属于热泵技术领域。吸收器经溶液热交换器与第二吸收器连通，第二吸收器经溶液泵和第二溶液热交换器与发生器连通，发生器经第二溶液热交换器与第二发生器连通，第二发生器经第二溶液泵和溶液热交换器与吸收器连通，发生器有冷剂蒸汽通道与冷凝器连通，第二发生器有冷剂蒸汽通道与第二吸收器连通，冷凝器有冷剂液管路经喷管与蒸发器连通，蒸发器有冷剂蒸汽通道经双能压缩机与吸收器连通，发生器还有高温热介质管路与外部连通，吸收器和冷凝器分别有被加热介质管路与外部连通，第二发生器和蒸发器分别有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器有冷却介质管路与外部连通，形成第三类吸收‑压缩式热泵。

Description

第三类/第四类吸收-压缩式热泵
技术领域：
本发明属于吸收式热泵和余热利用技术领域。
背景技术：
冷、热和动力等需求，为人类生活与生产当中所常见；现实中，人们经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力，也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行供热，或利用热能和机械能进行制冷。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。
以机械吸收-压缩式热泵技术为代表的热能(温差)与机械能热利用技术，利用高温热负荷并投入适当机械能来实现供热或制冷，一般单机负荷较大；其中，冷凝液降压过程不仅涉及到本身压差能的回收，同时也关联到低温热负荷的获取，并在一定程度上影响到对冷剂液潜热的要求——这使得冷凝液压差能的回收问题越来越成为机械吸收-压缩式热泵技术领域值得关注的重要因素。本发明中，采取喷管与双能压缩机相结合的技术措施，实现冷凝液压差能回收，一举多得——技术简单，回收效率高，降低外部机械能投入，提高低温热负荷获取量，降低冷剂介质潜热影响，提升系统性能指数。
发明内容：
本发明主要目的是要提供第三类/第四类吸收-压缩式热泵，具体发明内容分项阐述如下：
1.第三类吸收-压缩式热泵，主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器有稀溶液管路经溶液热交换器与第二吸收器连通，第二吸收器还有稀溶液管路经溶液泵和第二溶液热交换器与发生器连通，发生器还有浓溶液管路经第二溶液热交换器与第二发生器连通，第二发生器还有浓溶液管路经第二溶液泵和溶液热交换器与吸收器连通，发生器还有冷剂蒸汽通道与冷凝器连通，第二发生器还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器连通，冷凝器还有冷剂液管路经喷管与蒸发器连通，蒸发器还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机与吸收器连通，发生器还有高温热介质管路与外部连通，吸收器和冷凝器还分别有被加热介质管路与外部连通，第二发生器和蒸发器还分别有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器还有冷却介质管路与外部连通，形成第三类吸收-压缩式热泵。
2.第四类吸收-压缩式热泵，主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器有稀溶液管路经溶液热交换器与第二吸收器连通，第二吸收器还有稀溶液管路经溶液泵和第二溶液热交换器与发生器连通，发生器还有浓溶液管路经第二溶液热交换器与第二发生器连通，第二发生器还有浓溶液管路经第二溶液泵和溶液热交换器与吸收器连通，发生器还有冷剂蒸汽通道与冷凝器连通，第二发生器还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器连通，冷凝器还有冷剂液管路与第二发生器连通之后第二发生器再有冷剂液管路经喷管与蒸发器连通，蒸发器还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机与吸收器连通，发生器还有高温热介质管路与外部连通，吸收器和冷凝器还分别有被加热介质管路与外部连通，蒸发器还有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器还有冷却介质管路与外部连通，形成第四类吸收-压缩式热泵。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的第三类吸收-压缩式热泵结构与流程示意图。
图2是依据本发明所提供的第四类吸收-压缩式热泵结构与流程示意图。
图中，1-发生器，2-第二发生器，3-吸收器，4-第二吸收器，5-冷凝器，6-蒸发器，7-喷管，8-双能压缩机，9-溶液泵，10-第二溶液泵，11-溶液热交换器，12-第二溶液热交换器。
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所示的第三类吸收-压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器3有稀溶液管路经溶液热交换器11与第二吸收器4连通，第二吸收器4还有稀溶液管路经溶液泵9和第二溶液热交换器12与发生器1连通，发生器1还有浓溶液管路经第二溶液热交换器12与第二发生器2连通，第二发生器2还有浓溶液管路经第二溶液泵10和溶液热交换器11与吸收器3连通，发生器1还有冷剂蒸汽通道与冷凝器5连通，第二发生器2还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器4连通，冷凝器5还有冷剂液管路经喷管7与蒸发器6连通，蒸发器6还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机8与吸收器3连通，发生器1还有高温热介质管路与外部连通，吸收器3和冷凝器5还分别有被加热介质管路与外部连通，第二发生器2和蒸发器6还分别有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器4还有冷却介质管路与外部连通。
(2)流程上，吸收器3的稀溶液经溶液热交换器11进入第二吸收器4、吸收冷剂蒸汽并放热于冷却介质，第二吸收器4的稀溶液经溶液泵9和第二溶液热交换器12进入发生器1，高温热介质流经发生器1、加热进入其内的溶液释放冷剂蒸汽并向冷凝器5提供，发生器1的浓溶液经第二溶液热交换器12进入第二发生器2，低温热介质流经第二发生器2、加热进入其内的溶液释放冷剂蒸汽并向第二吸收器4提供，第二发生器2的浓溶液经第二溶液泵10和溶液热交换器11进入吸收器3、吸收冷剂蒸汽并放热于被加热介质；冷凝器5的冷剂蒸汽放热于被加热介质成冷剂液，冷剂液流经喷管7降压增速进入蒸发器6、吸热成冷剂蒸汽，外部向双能压缩机8提供动力，蒸发器6释放的冷剂蒸汽流经双能压缩机8降速增压之后并向吸收器3提供，形成第三类吸收-压缩式热泵。
图2所示的第四类吸收-压缩式热泵是这样实现的：
(1)结构上，它主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器3有稀溶液管路经溶液热交换器11与第二吸收器4连通，第二吸收器4还有稀溶液管路经溶液泵9和第二溶液热交换器12与发生器1连通，发生器1还有浓溶液管路经第二溶液热交换器12与第二发生器2连通，第二发生器2还有浓溶液管路经第二溶液泵10和溶液热交换器11与吸收器3连通，发生器1还有冷剂蒸汽通道与冷凝器5连通，第二发生器2还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器4连通，冷凝器5还有冷剂液管路与第二发生器2连通之后第二发生器2再有冷剂液管路经喷管7与蒸发器6连通，蒸发器6还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机8与吸收器3连通，发生器1还有高温热介质管路与外部连通，吸收器3和冷凝器5还分别有被加热介质管路与外部连通，蒸发器6还有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器4还有冷却介质管路与外部连通。
(2)流程上，吸收器3的稀溶液经溶液热交换器11进入第二吸收器4、吸收冷剂蒸汽并放热于冷却介质，第二吸收器4的稀溶液经溶液泵9和第二溶液热交换器12进入发生器1，高温热介质流经发生器1、加热进入其内的溶液释放冷剂蒸汽并向冷凝器5提供，发生器1的浓溶液经第二溶液热交换器12进入第二发生器2、吸热释放冷剂蒸汽并向第二吸收器4提供，第二发生器2的浓溶液经第二溶液泵10和溶液热交换器11进入吸收器3、吸收冷剂蒸汽并放热于被加热介质；冷凝器5的冷剂蒸汽放热于被加热介质成冷剂液，冷剂液流经第二发生器2放热降温之后再经喷管7降压增速进入蒸发器6、吸热成冷剂蒸汽，外部向双能压缩机8提供动力，蒸发器6释放的冷剂蒸汽流经双能压缩机8降速增压之后并向吸收器3提供，形成第四类吸收-压缩式热泵。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的第三类/第四类吸收-压缩式热泵，具有如下效果和优势：
(1)提出了吸收-压缩式热泵技术中冷剂液压差利用的新思路和新技术。
(2)冷剂液压差利用设备简单化。
(3)减少冷剂液降压之后对低温热负荷获取的不利影响，提高低温热负荷获取量。
(4)降低蒸发器释放的冷剂蒸汽提升压力所需要的机械能。
(5)低压冷剂蒸汽升压设备简单化。
(6)压差能得到利用，低温热负荷获取量增加，外部机械能投入减少，性能指数提高。
(7)降低对冷剂介质潜热的要求，有利于工作介质的选择。
(8)扩展了热泵技术，丰富了热泵的类型，有利于更好地实现热能和机械能的高效利用。

Claims (2)

1.第三类吸收-压缩式热泵，主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器(3)有稀溶液管路经溶液热交换器(11)与第二吸收器(4)连通，第二吸收器(4)还有稀溶液管路经溶液泵(9)和第二溶液热交换器(12)与发生器(1)连通，发生器(1)还有浓溶液管路经第二溶液热交换器(12)与第二发生器(2)连通，第二发生器(2)还有浓溶液管路经第二溶液泵(10)和溶液热交换器(11)与吸收器(3)连通，发生器(1)还有冷剂蒸汽通道与冷凝器(5)连通，第二发生器(2)还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器(4)连通，冷凝器(5)还有冷剂液管路经喷管(7)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机(8)与吸收器(3)连通，发生器(1)还有高温热介质管路与外部连通，吸收器(3)和冷凝器(5)还分别有被加热介质管路与外部连通，第二发生器(2)和蒸发器(6)还分别有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器(4)还有冷却介质管路与外部连通，形成第三类吸收-压缩式热泵。
2.第四类吸收-压缩式热泵，主要由发生器、第二发生器、吸收器、第二吸收器、冷凝器、蒸发器、喷管、双能压缩机、溶液泵、第二溶液泵、溶液热交换器和第二溶液热交换器所组成；吸收器(3)有稀溶液管路经溶液热交换器(11)与第二吸收器(4)连通，第二吸收器(4)还有稀溶液管路经溶液泵(9)和第二溶液热交换器(12)与发生器(1)连通，发生器(1)还有浓溶液管路经第二溶液热交换器(12)与第二发生器(2)连通，第二发生器(2)还有浓溶液管路经第二溶液泵(10)和溶液热交换器(11)与吸收器(3)连通，发生器(1)还有冷剂蒸汽通道与冷凝器(5)连通，第二发生器(2)还有冷剂蒸汽通道与第二吸收器(4)连通，冷凝器(5)还有冷剂液管路与第二发生器(2)连通之后第二发生器(2)再有冷剂液管路经喷管(7)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有冷剂蒸汽通道经双能压缩机(8)与吸收器(3)连通，发生器(1)还有高温热介质管路与外部连通，吸收器(3)和冷凝器(5)还分别有被加热介质管路与外部连通，蒸发器(6)还有低温热介质管路与外部连通，第二吸收器(4)还有冷却介质管路与外部连通，形成第四类吸收-压缩式热泵。
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