CN114198933A - 双工质联合循环热泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供双工质联合循环热泵装置，属于制冷与热泵技术领域。压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
Description
技术领域：
本发明属于制冷与热泵技术领域。
背景技术：
冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，利用机械能转换为热能是实现制冷和高效供热的重要方式。基于单一逆向朗肯循环的蒸汽压缩式热泵装置，当放热主要依靠冷凝过程时，工质与被加热介质之间温差损失大，冷凝液的降压过程损失较大或利用代价高；低温热负荷获取受冷凝液降压不利影响较大，性能指数有待提高。基于单一逆向布雷顿循环的气体压缩式热泵装置，要求压缩比较低，这限制了供热参数的提高；低温吸热过程是升温的，这使得制冷或制热时低温环节往往存在较大温差损失，导致性能指数不合理；基于单一工质的热泵装置，其适应性有时会存在一定的局限。
从简单、主动、安全和高效地进行制冷或制热的原则出发，以及尽可能应对不同的制冷需求/供热需求，本发明提出了采用蒸发过程吸收低温热负荷和变温过程提供高温热负荷，充分利用冷凝液的显热和尽可能消除冷凝液降压副作用的双工质联合循环热泵装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供双工质联合循环热泵装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
2.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二回热器连通；第二回热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
3.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器和高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
4.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二回热器连通；第二回热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器和高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
5.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有第一循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通，压缩机还有第二循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
6.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有第一循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，压缩机还有第二循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
7.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、第三压缩机、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器之后分别与压缩机和第三压缩机连通，第三压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接第三压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
8.双工质联合循环热泵装置，是在第1-7项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路经涡轮机与蒸发器连通，涡轮机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
9.双工质联合循环热泵装置，是在第1-8项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通调整为低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和新增涡轮机与低温蒸发器连通，新增涡轮机连接低温压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
10.双工质联合循环热泵装置，是在第1-8项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加新增双能压缩机并取代低温压缩机，增加新增喷管并取代低温节流阀，形成双工质联合循环热泵装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第9种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-第二压缩机，3-膨胀机，4-节流阀，5-供热器，6-蒸发器，7-回热器，8-第二回热器，9-第二供热器，10-高温回热器，11-第三压缩机，12-涡轮机；A-低温压缩机，B-低温节流阀，C-低温蒸发器，D-新增涡轮机，E-新增双能压缩机，F-新增喷管。
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所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路经膨胀机3与回热器7连通，第二路经第二回热器8与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机3降压作功之后进入回热器7，第二路流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图2所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路经膨胀机3与回热器7连通，第二路经第二供热器9与第二回热器8连通；第二回热器8还有循环工质通道与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器9还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机3降压作功之后进入回热器7，第二路流经第二供热器9放热、流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器9获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图3所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道经供热器5与高温回热器10连通之后分成两路——第一路经膨胀机3与回热器7连通，第二路经第二回热器8与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8和高温回热器10与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8和高温回热器10逐步吸热并升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5和高温回热器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路流经膨胀机3降压作功之后进入回热器7，第二路流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图4所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道与第二供热器9连通，第二供热器9还有循环工质通道经膨胀机3与回热器7连通，压缩机1还有第二循环工质通道与供热器5连通，供热器5还有循环工质通道经第二回热器8与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器9还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器9放热、流经膨胀机3降压作功和进入回热器7，第二路继续升压升温、流经供热器5放热、流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器9获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图5所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道与供热器5连通，供热器5还有循环工质通道经第二回热器8与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，压缩机1还有第二循环工质通道与第二供热器9连通，第二供热器9还有循环工质通道经膨胀机3与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器9还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器5放热、流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6，第二路继续升压升温、流经第二供热器9放热、流经膨胀机3降压作功和进入回热器7；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器9获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图6所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、第三压缩机、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通，供热器5还有循环工质通道经第二回热器8与回热器7连通之后回热器7再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与回热器7连通，回热器7还有循环工质通道与第二压缩机2连通，第二压缩机2还有循环工质通道经第二回热器8之后分别与压缩机1和第三压缩机11连通，第三压缩机11还有循环工质通道与第二供热器9连通，第二供热器9还有循环工质通道经膨胀机3与回热器7连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器6和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器9还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机3连接第三压缩机11并传输动力。
(2)流程上，膨胀机3和蒸发器6排放的循环工质进入回热器7吸热升温，流经第二压缩机2升压升温，流经第二回热器8吸热升温，之后分成两路——第一路流经第三压缩机11升压升温、流经第二供热器9放热、流经膨胀机3降压作功和进入回热器7，第二路流经压缩机1升压升温、流经供热器5放热、流经第二回热器8和回热器7逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器6；进入蒸发器6的循环工质吸热汽化，之后进入回热器7；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器9获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机3共同向压缩机1、第二压缩机2、第三压缩机11和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图7所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器7有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器6连通调整为回热器7有冷凝液管路经涡轮机12与蒸发器6连通，涡轮机12连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机3降压作功之后进入回热器7，第二路流经第二回热器8和回热器7逐步放热并冷凝、流经涡轮机12降压作功和进入蒸发器6；涡轮机12输出的功提供给压缩机1作动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图8所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器8和低温节流阀B与低温蒸发器C连通调整为低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器8和新增涡轮机D与低温蒸发器C连通，新增涡轮机D连接低温压缩机A并传输动力。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经新增涡轮机D降压作功，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；新增涡轮机D输出的功提供给低温压缩机A作动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图9所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，增加新增双能压缩机E并取代低温压缩机A，增加新增喷管F并取代低温节流阀B。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：新增双能压缩机E排放的循环工质流经蒸发器6放热并冷凝，流经新增喷管F降压增速，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入新增双能压缩机E升压升温并降速；外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机2和新增双能压缩机E提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双工质联合循环热泵装置，具有如下效果和优势：
(1)提供了机械能制冷与制热利用(能差利用)基本技术。
(2)消除或大幅度减少相变放热过程的供热负荷，相对增加高温供热段供热负荷，提高装置性能指数。
(3)消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响，提高装置性能指数。
(4)大幅度提升冷凝液显热的利用程度，有利于降低压缩比和提高装置性能指数。
(5)工作参数范围得到大幅度扩展，实现高效供热与高效高温供热。
(6)采用双工质，有利于扩展制冷和供热参数范围，有利于调节压力参数范围。
(7)在高温区或变温区，有利于降低放热环节的温差传热损失，提高性能指数。
(8)在高温供热区采取低压运行方式，破解性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。
(9)适用范围广，能够很好地适应供能需求，工质与工作参数之间匹配灵活。
(10)扩展了机械压缩式热泵技术，提升实现机械能在制冷和供热领域的利用价值和范围。
Claims (10)
1.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有循环工质通道与供热器(5)连通之后分成两路——第一路经膨胀机(3)与回热器(7)连通，第二路经第二回热器(8)与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
2.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有循环工质通道与供热器(5)连通之后分成两路——第一路经膨胀机(3)与回热器(7)连通，第二路经第二供热器(9)与第二回热器(8)连通；第二回热器(8)还有循环工质通道与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)和第二供热器(9)还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
3.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经供热器(5)与高温回热器(10)连通之后分成两路——第一路经膨胀机(3)与回热器(7)连通，第二路经第二回热器(8)与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)和高温回热器(10)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)还有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
4.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有循环工质通道经供热器(5)与高温回热器(10)连通之后分成两路——第一路经膨胀机(3)与回热器(7)连通，第二路经第二供热器(9)与第二回热器(8)连通；第二回热器(8)还有循环工质通道与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)和高温回热器(10)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)和第二供热器(9)还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
5.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有第一循环工质通道与第二供热器(9)连通，第二供热器(9)还有循环工质通道经膨胀机(3)与回热器(7)连通，压缩机(1)还有第二循环工质通道与供热器(5)连通，供热器(5)还有循环工质通道经第二回热器(8)与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)和第二供热器(9)还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
6.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有第一循环工质通道与供热器(5)连通，供热器(5)还有循环工质通道经第二回热器(8)与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，压缩机(1)还有第二循环工质通道与第二供热器(9)连通，第二供热器(9)还有循环工质通道经膨胀机(3)与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)与压缩机(1)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)和第二供热器(9)还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
7.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、蒸发器、回热器、第二回热器、第二供热器、第三压缩机、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机(1)有循环工质通道与供热器(5)连通，供热器(5)还有循环工质通道经第二回热器(8)与回热器(7)连通之后回热器(7)再有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通，蒸发器(6)还有循环工质通道与回热器(7)连通，回热器(7)还有循环工质通道与第二压缩机(2)连通，第二压缩机(2)还有循环工质通道经第二回热器(8)之后分别与压缩机(1)和第三压缩机(11)连通，第三压缩机(11)还有循环工质通道与第二供热器(9)连通，第二供热器(9)还有循环工质通道经膨胀机(3)与回热器(7)连通；低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(6)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通，低温蒸发器(C)还有循环工质通道与低温压缩机(A)连通；供热器(5)和第二供热器(9)还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器(C)还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机(3)连接第三压缩机(11)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
8.双工质联合循环热泵装置，是在权利要求1-7所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器(7)有冷凝液管路经节流阀(4)与蒸发器(6)连通调整为回热器(7)有冷凝液管路经涡轮机(12)与蒸发器(6)连通，涡轮机(12)连接压缩机(1)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
9.双工质联合循环热泵装置，是在权利要求1-8所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(8)和低温节流阀(B)与低温蒸发器(C)连通调整为低温压缩机(A)有循环工质通道经蒸发器(8)和新增涡轮机(D)与低温蒸发器(C)连通，新增涡轮机(D)连接低温压缩机(A)并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
10.双工质联合循环热泵装置，是在权利要求1-8所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加新增双能压缩机(E)并取代低温压缩机(A)，增加新增喷管(F)并取代低温节流阀(B)，形成双工质联合循环热泵装置。
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