CN117704675B - 水蒸气压缩热泵系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热泵技术领域，公开了一种水蒸气压缩热泵系统，包括除氧装置、蒸汽压缩机、低压蒸汽发生器和气‑气引射器；所述气‑气引射器的第一进口与所述除氧装置的气体出口连通，所述气‑气引射器的第二进口与所述蒸汽压缩机的蒸汽出口连通，所述气‑气引射器的出口与所述除氧装置的换热管入口连通；所述除氧装置的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口连通，所述低压蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的蒸汽进口连通。本申请的系统通过气‑气引射器利用蒸汽压缩机产生的蒸汽引射除氧容器内的气体，在除氧容器内营造出负压除氧环境，气‑气引射器输出的气体输入第一换热管内加热给水，提高了对给水的除氧效率以及对热量的利用效率。

Description

水蒸气压缩热泵系统

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种水蒸气压缩热泵系统。

背景技术

随着工业的发展，工业超高温(工业超高温的温度范围一般为160°C~250°C)热需求逐步增加，热力价格快速增长，并且碳排放环保政策鼓励推进锅炉替代，采用清洁能源驱动的工业热泵技术越来越受到行业的关注。其中，回收工业余热或废热生成低压水蒸气，经由蒸汽压缩机压缩为高温高压水蒸气满足工业供热需求的开式水蒸气压缩热泵机组是一种重要的系统形式。

然而，在工业余热或废热回收的运行工况下，开式水蒸气压缩热泵的系统内温度往往超过60°C且需要源源不断地补充给水，给水中大量的溶解氧会影响整个热泵系统的运行安全。因此，热泵系统需要对给水进行除氧。

相关技术中的热泵系统除氧方案，通过在常压环境下加热给水使得给水沸腾，使溶解氧从水中逸出后排空，该除氧过程需要额外消耗热量来加热给水，导致热泵系统消耗的能量增加。

上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然地构成现有技术。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本申请的主要目的是提供一种水蒸气压缩热泵系统，旨在提高对给水的除氧效率以及对热量的利用效率，提高热泵系统对余热或废热的回收能力，降低热泵系统消耗的能量。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种水蒸气压缩热泵系统，包括除氧装置、蒸汽压缩机、低压蒸汽发生器和气-气引射器；

所述气-气引射器的第一进口与所述除氧装置的气体出口连通，所述气-气引射器的第二进口与所述蒸汽压缩机的蒸汽出口连通，所述气-气引射器的出口与所述除氧装置的换热管入口连通；

所述除氧装置的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口连通，所述低压蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的蒸汽进口连通。

在本申请的一些实施例中，所述除氧装置包括除氧容器和第一换热管，至少部分所述第一换热管位于所述除氧容器内；所述气-气引射器的第一进口与所述除氧容器的气体出口连通，所述气-气引射器的出口与所述第一换热管的第一管口连通，所述第一换热管的第一管口为所述除氧装置的换热管入口。

在本申请的一些实施例中，所述系统还包括给水预热器，所述除氧装置的换热管出口与所述给水预热器相连通，所述除氧装置的进水口与所述给水预热器相连通。

在本申请的一些实施例中，所述给水预热器包括预热壳体和第二换热管，所述第二换热管的第一管口与所述第一换热管的第二管口相连接；和/或，

所述给水预热器包括预热壳体和第二管道，所述除氧容器的进水口与所述第二管道的第一管口相连通。

在本申请的一些实施例中，所述气-气引射器与所述蒸汽压缩机之间连接的管道上设置有第一调节阀。

在本申请的一些实施例中，所述气-气引射器的出口与所述第一换热管的第一管口之间连接的管道上设置有第二调节阀。

在本申请的一些实施例中，所述系统包括多个气-气引射器，所述蒸汽压缩机的蒸汽出口连接有供汽管道，所述供汽管道上连接有第一主管道，每一所述气-气引射器的第二进口通过一支路管道连接所述第一主管道，所述第一主管道上设置有第三调节阀，和/或，所述支路管道上设置有第四调节阀。

在本申请的一些实施例中，所述系统包括多个气-气引射器，所述第一换热管的第一管口连接有第二主管道，每一所述气-气引射器的出口通过一支路管道连接所述第二主管道，所述支路管道上设置有第五调节阀，和/或，所述第二主管道上设置有第六调节阀。

在本申请的一些实施例中，所述供汽管道上设置有第七调节阀，所述第一主管道连接到所述供汽管道的位于所述第七调节阀与所述蒸汽出口之间的管道段上。

在本申请的一些实施例中，在所述除氧装置内的压力达到设定值的情况下，调节所述第三调节阀和所述第七调节阀，使所述除氧装置内的压力维持在所述设定值；

在用户侧的供汽需求发生变化的情况下，调节所述第三调节阀，以保持所述除氧装置内的压力。

在本申请的一些实施例中，所述系统还包括第一水泵，所述第一水泵设置在与所述除氧容器的进水口相连接的管道上；和/或，

所述系统还包括第二水泵，所述第二水泵设置在所述除氧容器的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口之间连接的管道上。

本申请实施例的技术方案中，通过气-气引射器利用蒸汽压缩机产生的蒸汽引射除氧容器内的气体，在除氧容器内营造出负压除氧环境，在负压除氧环境中，水被加热后更加容易沸腾，有利于提高对水进行除氧的效率，气-气引射器输出的气体输入第一换热管内，加热除氧容器内的给水，从而提高了对除氧容器内给水的除氧效率以及对热量的利用效率，提高了热泵系统对余热或废热的回收能力，降低了热泵系统消耗的能量，提高了热泵系统的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图一；

图2为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图二；

图3为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图三；

图4为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图四；

图5为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图五；

图6为水蒸气压缩热泵系统的结构示意图六；

图7为根据一个或多个实施例的气-气引射器的剖视图。

上述附图中各标号的含义如下：

1：除氧装置；2：气-气引射器；3：蒸汽压缩机；4：低压蒸汽发生器；5：给水预热器；6：第一管道；7：第三管道；8：第二主管道；9：第四管道；10：第五管道；11：供汽管道；12：管道段；13：第一主管道；14：第六管道；16：调节阀一；17：调节阀二；21：第一气-气引射器；22：第二气-气引射器；23：第三气-气引射器；24：第一支路管道；25：第二支路管道；26：第三支路管道；27：调节阀三；28：调节阀四；29：调节阀五；30：调节阀六；101：除氧容器；102：第一换热管；201：引射器本体；202：扩压腔；203：混合腔；204：喷嘴；501：预热壳体；502：第二换热管；503：第二管道。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

给水指的是供生活应用或生产应用的水。水中的溶解氧不仅会对系统的低压蒸汽发生器造成均匀氧腐蚀，导致流阻增加传热恶化；同时在高温条件下，会对系统部件以及蒸汽输送管道造成局部点状腐蚀，严重时引发蒸汽泄漏，进一步会增加蒸汽中的含铁量，影响末端用户的用汽品质。因此需要对给水进行除氧操作。

相关技术中的热泵系统除氧方案，通过在常压环境下加热给水使得给水沸腾，使溶解氧从水中逸出后排空，该除氧过程需要额外消耗热量来加热给水，导致热泵系统消耗的能量增加。

针对相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种水蒸气压缩热泵系统，包括除氧装置、蒸汽压缩机、低压蒸汽发生器和气-气引射器，气-气引射器的第一进口与除氧装置的气体出口连通，气-气引射器的第二进口与蒸汽压缩机的蒸汽出口连通，所述气-气引射器的出口与所述除氧装置的换热管入口连通；除氧装置的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口连通，低压蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的蒸汽进口连通，通过气-气引射器利用蒸汽压缩机产生的蒸汽引射除氧容器内的气体，在除氧容器内营造出负压除氧环境，在负压除氧环境中，水被加热后更加容易沸腾，有利于对水进行除氧，气-气引射器输出的气体输入第一换热管内，加热除氧容器内的给水，从而提高了对除氧容器内给水的除氧效率以及对热量的利用效率，提高了热泵系统对余热或废热的回收能力，降低了热泵系统消耗的能量，提高了热泵系统的效率。

下面结合附图来描述根据本申请实施例提出的一种水蒸气压缩热泵系统。

参考图1所示，本申请的一个实施例提供了一种水蒸气压缩热泵系统，该系统可以包括除氧装置1、蒸汽压缩机3、低压蒸汽发生器4和至少一个气-气引射器2（图1中示出了一个气-气引射器2）。除氧装置1包括除氧容器101和第一换热管102，第一换热管102贯穿除氧容器101，第一换热管102的第一管口和第二管口均伸出到除氧容器101的外部。气-气引射器2的第一进口与除氧容器101的气体出口连通，气-气引射器2的第二进口与蒸汽压缩机3的蒸汽出口连通，气-气引射器2的出口与第一换热管102的第一管口连通。除氧容器101的出水口与低压蒸汽发生器4的进水口连通，低压蒸汽发生器4的蒸汽出口与蒸汽压缩机3的蒸汽进口连通。除氧容器101的气体出口即为除氧装置的气体出口，第一换热管102的第一管口即为除氧装置的换热管入口。

具体地，外部的给水通过第一管道6输入除氧容器101内。蒸汽压缩机3的蒸汽出口连接有供汽管道11，供汽管道11上连接有第一主管道13。气-气引射器2的第一进口通过第四管道9连接除氧容器101的气体出口，气-气引射器2的第二进口通过第一主管道13和供汽管道11连接蒸汽压缩机3的蒸汽出口，气-气引射器2的出口通过第二主管道8连接第一换热管102的第一管口。除氧容器101的出水口通过第三管道7连接低压蒸汽发生器4的进水口，低压蒸汽发生器4的蒸汽出口通过第五管道10连接蒸汽压缩机3的蒸汽进口。除氧容器101可以是箱体、罐体等能够盛装给水的密闭壳体。

除氧容器101的内部空间分为罐侧气相区和罐侧液相区两部分，罐侧液相区为给水所占据的空间，罐侧气相区为除氧容器101内的气体所占据的空间，罐侧气相区位于罐侧液相区的上方。第一换热管102位于除氧容器101内的部分浸入除氧容器101内的给水中。

本实施例的水蒸气压缩热泵系统在运行时，热源介质例如工业废水等通过第六管道14输入低压蒸汽发生器4内，在低压蒸汽发生器4内通过换热产生低温低压蒸汽（低温低压蒸汽的温度范围可以为70℃~80℃，气压范围例如可以为0.030MPa~0.045MPa，例如可以为75℃、0.038MPa的蒸汽），低压蒸汽发生器4将产生的低温低压蒸汽输入蒸汽压缩机3内进行压缩，在蒸汽压缩机3内形成高温高压蒸汽（高温高压蒸汽的温度范围可以为150℃~200℃，气压范围例如可以为0.50MPa~1.50MPa，例如可以为180℃、1.0MPa的蒸汽），蒸汽压缩机3通过蒸汽出口将一部分高温高压蒸汽通过供汽管道11输出到用户侧，为用户侧提供热能，蒸汽压缩机3通过蒸汽出口将另一部分高温高压蒸汽通过供汽管道11和第一主管道13输入到气-气引射器2的第二进口，然后这部分高温高压蒸汽从气-气引射器2的出口输出，从而引射除氧容器101内的气体，使除氧容器101内的气体从气体出口进入气-气引射器2的第一进口，随着气-气引射器2内的气体输出，除氧容器101内的气压降低，从而在除氧容器101内营造出负压除氧环境。

从气-气引射器2的出口输出的中温中压气体经过第一换热管102的第一管口进入第一换热管102，由于第一换热管102浸入除氧容器101内的给水中，所以第一换热管102的气体可以将热量传送给除氧容器101内的给水中，加热给水，使给水中溶解的氧蒸发出来进入气-气引射器2，从而达到对给水进行除氧的目的。第一换热管102的第二管口与除氧容器101的外部是连通的，经过热交换后的气体从第二管口输出。

气-气引射器2能够利用蒸汽压缩机3产生的一部分高温高压水蒸气引射除氧容器101内的气体，减小除氧容器101内的气压，从而在除氧容器101内营造出负压除氧环境，在负压除氧环境中，给水可以在较低的温度沸腾。气-气引射器2所营造的负压环境，不仅能够降低除氧容器101内的气压，减少除氧总热量的消耗，加热给水所需要的温度较低，这样能够使除氧容器101的除氧后的出水的温度维持在一个较低的温度，提高除氧出水在低压蒸汽发生器4内对余热废热的回收能力。

本系统的除氧动力源来自于蒸汽压缩机输出的蒸汽，因此本系统的启停、负荷增减与热泵整机保持同步，无需额外增加设备参与控制，因此系统成本较低，控制过程简单。

由于在除氧容器101内营造出了负压除氧环境，经过第一换热管102的加热，除氧容器101内的给水中的氧能够更加容易地被蒸发出来，提高了除氧效率。

具体地，第一换热管102可以包括加热盘管，加热盘管是呈螺旋状的管道，与除氧容器101内的水接触面积较大，可以提高对除氧容器101内的水的加热效率。

相关技术中的热力系统除氧方案包括常压热力除氧、中低温真空除氧、膜式除氧等物理除氧方案及各种形式的化学除氧方式。

常压热力除氧方式在常压环境下，通过加热使得给水沸腾，使得溶解氧从水中逸出后排空，常压热力除氧方式中，加热后的给水饱和温度到达100°C附近，温度高于余热源温度，进入低压蒸汽发生器后，需要进一步进行闪蒸才能够得到低温低压蒸汽工况的介质，闪蒸过程本质上消耗的是除氧水自身的热量，因此在低压蒸汽发生器中，给水对余热/废热的回收能力降低，热力系统的效率降低。本申请实施例的热泵系统，与相关技术的常压热力除氧方式相比，不需要进行闪蒸操作，简化了整体步骤，提高了给水对余热/废热的回收能力，提高了热泵系统的效率。

相关技术中的中低温真空除氧方式利用持续运行的真空泵设备不断抽吸除氧装置内的蒸汽，营造真空环境，使得除氧罐内给水在较低的温度下蒸发，以保证出水温度温升较低。中低温真空除氧方式需要额外附加真空泵设备，增加了系统电耗与运行控制复杂程度。本申请实施例的热泵系统，与相关技术的中低温真空除氧方式相比，不需要额外增加真空泵设备，降低了系统电耗与运行控制复杂程度，并且本实施例的系统的运行能耗成本较低。

相关技术的膜式除氧方式利用疏水性聚合物膜的选择透过性，在抽真空或惰性气体吹扫的负压下，使得膜外侧的溶解氧通过膜微孔向膜内移动并不断排空。膜式除氧方式需要额外提供高纯气源或真空泵设备，且需要定期对膜进行更换。本申请实施例的热泵系统，与相关技术的膜式除氧方式相比，不需要额外提供高纯气源或真空泵设备，不需要定期对膜进行更换，能耗成本较低，操作简单。

相关技术中的化学药剂除氧方式是在除氧装置的壳体内添加化学试剂（铁屑、硝酸钠盐、氧化铝等），通过氧化反应去除给水中的氧。由于化学药剂的消耗性，该方式需要定期进行排污与药剂的替换，同时，加药量与除氧效果不易控制，且会对给水水质与蒸汽供应品质产生影响。本申请实施例的热泵系统，与相关技术的化学药剂除氧方式相比，不需要定期进行排污与药剂的替换，也不会产生加药量与除氧效果不易控制且会对给水水质与蒸汽供应品质产生影响的问题。

在一些实施例中，该热泵系统还可以包括给水预热器，第一换热管102的第二管口与给水预热器相连通，除氧装置1的进水口与给水预热器相连通。外部的给水流经给水预热器，从给水预热器流出后再输入到除氧装置1内。

参考图2所示，在一个示例中，给水预热器5包括预热壳体501、第二换热管502和第二管道503，第二换热管502和第二管道503均贯穿预热壳体501，第二换热管502的第一管口和第二换热管502的第二管口均伸出到预热壳体501的外部，第二管道503的第一管口和第二管口均伸出到预热壳体501的外部。除氧容器101的进水口通过第一管道6与给水预热器5的出水口相连通。第二管道503的第一管口作为给水预热器5的出水口，即第二管道503的第一管口通过第一管道6与除氧容器101的进水口相连通；第二管道503的第二管口作为给水预热器的进水口。给水依次流经第二管道503和第一管道6，输入到除氧容器101内。第二换热管502的第一管口与第一换热管102的第二管口相连接，第二换热管502的第二管口与预热壳体501的外部相连通，第一换热管102内的气体输入到第二换热管502内，通过第二换热管502与预热壳体501内的气体进行热交换，第二换热管502内的气体通过第二换热管502的第二管口输出。预热壳体501可以为箱体、罐体等密闭壳体。

第一换热管102内的气体从第一换热管102的第二管口输出，并输入到给水预热器5内的第二换热管502内，提高了预热壳体501内的气体温度，通过预热壳体501内的气体对第二管道503内的给水进行预加热，经过预加热的给水通过第二管道503的第一管口流入第一管道6，再流入除氧容器101内，从而可以进一步利用第一换热管102输出的气体的余热，提高余热利用率，减少余热浪费。

参考图3所示，在一个示例中，给水预热器包括预热壳体501和第二换热管502，第二换热管502贯穿预热壳体501，第二换热管502的第一管口和第二管口均伸出到预热壳体501的外部。给水从预热壳体501的进水口输入到预热壳体501内。第二换热管502的第一管口与第一换热管102的第二管口相连接，第一换热管102内的气体输入到第二换热管502内，通过第二换热管502对预热壳体501内的给水进行预加热，第二换热管内的气体通过第二换热管的第二管口输出。除氧容器101的进水口通过第一管道6与预热壳体501的出水口相连通，预热壳体501内的给水经过预加热后从出水口输入第一管道6，通过第一管道6输入除氧容器101内。预热壳体501内的给水直接与第二换热管502相接触，提高了换热效率。

第一换热管102内的气体从第一换热管102的第二管口输出，并输入到给水预热器5的第二换热管502内，与预热壳体501内的给水进行热交换，对给水进行预加热，经过预加热的给水通过给水预热器5的出水口流入第一管道6，再流入除氧容器101内，从而实现进一步利用第一换热管102输出到第二换热管502中的气体的余热加热给水，提高余热利用率，减少余热浪费。

参考图4所示，在一个示例中，给水预热器5包括预热壳体501和第二管道503，第二管道503贯穿预热壳体501，第二管道503的第一管口和第二管口伸出到预热壳体501的外部。除氧装置1的进水口通过第一管道6与给水预热器5的出水口相连通，第二管道503的第一管口作为给水预热器5的出水口，即第二管道503的第一管口与第一管道6相连通。外部的给水依次经过第二管道503和第一管道6输入到除氧容器101内。预热壳体501的出气口与外部相连通，预热壳体501的进气口与第一换热管102的第二管口相连接，第一换热管102内的气体通过预热壳体501的进气口输入到预热壳体501内，提高预热壳体501内的气体温度，从而对第二管道503内的给水进行预加热，经过预加热的给水依次流经第二管道503和第一管道6，流入除氧容器101内，从而可以进一步利用第一换热管102输出的气体的余热对预热壳体501内的给水进行预加热，经过预加热的给水温度升高，有助于提高在除氧容器101内进行对给水进行加热除氧的效率，提高了余热利用率，减少了余热浪费。预热壳体501内的气体可以通过预热壳体501的出气口排出。

参考图5所示，示例性地，在该热泵系统包括一个气-气引射器2的情况下，气-气引射器2与供汽管道11之间连接的第一主管道13上可以设置有调节阀一16，调节阀一16用于调节由供汽管道11输送到气-气引射器2中的蒸汽的流速，可以通过调节调节阀一16的开度大小来调节第一主管道13中的蒸汽流速大小。气-气引射器2的出口与第一换热管102的第一管口之间连接的第二主管道8上可以设置有调节阀二17，调节阀二17用于调节从气-气引射器2的出口输出的气体的流速，可以通过调节调节阀二17的开度大小来调节第二主管道8中的气体流速大小。

参考图6所示，在另一个实施例中，该热泵系统包括多个气-气引射器，图6中示出了三个气-气引射器，分别为第一气-气引射器21、第二气-气引射器22和第三气-气引射器23，蒸汽压缩机3的蒸汽出口连接有供汽管道11，供汽管道11上连接有第一主管道13，每一气-气引射器的第二进口通过一支路管道连接第一主管道13，具体地，第一气-气引射器21的第二进口通过第一支路管道24连接第一主管道13，第二气-气引射器22的第二进口通过第二支路管道25连接第一主管道13，第三气-气引射器23的第二进口通过第三支路管道26连接第一主管道13。第一主管道13上设置有调节阀一16。每一气-气引射器与第一主管道13之间连接的支路管道上可以设置有调节阀，以便于调节流入每一气-气引射器的气体流速。

该热泵系统所包括的多个气-气引射器可以是具有不同流量能力的气-气引射器。在热泵系统运行的过程中，根据热泵系统除氧所需蒸汽流量的需求，可以针对该多个气-气引射器进行切换选择组合，选择使用满足流量需求的气-气引射器组合，从而使气-气引射器在较优的工况下运行，进而提升除氧的能效。

在一些示例中，第一主管道13上设置有调节阀一16，或者，每一气-气引射器与第一主管道13之间连接的支路管道上设置有调节阀。

示例性地，该热泵系统包括多个气-气引射器，第一换热管102的第一管口连接有第二主管道8，每一气-气引射器的出口通过一支路管道连接第二主管道8，每一气-气引射器与第二主管道8之间连接的支路管道上设置有调节阀，第二主管道8上可以设置有调节阀二17。具体地，第一气-气引射器21与第二主管道8之间连接的支路管道上设置有调节阀四28，第二气-气引射器22与第二主管道8之间连接的支路管道上设置有调节阀五29，第三气-气引射器23与第二主管道8之间连接的支路管道上设置有调节阀六30。通过对调节阀四28、调节阀五29和调节阀六30进行调节，可以实现对第一气-气引射器21、第二气-气引射器22和第三气-气引射器23的选择导通或关闭，以满足对气体流速的需求。

在一些示例中，每一气-气引射器与第二主管道8之间连接的支路管道上设置有调节阀，或者，第二主管道8上设置有调节阀。

该热泵系统还可以包括给水预热器5，第一换热管102的第二管口与给水预热器5相连通，除氧容器101的进水口与给水预热器5相连通。

示例性地，供汽管道11与蒸汽压缩机3的蒸汽出口相连通，第一主管道13与供汽管道11相连接。供汽管道11上可以设置有调节阀三27，第一主管道13连接到供汽管道11的位于调节阀三27与蒸汽出口之间的管道段上，连接点记为C，连接点C与供汽管道11的出口端之间的管道段记为管道段12，即管道段12为供汽管道11上从连接点C到供汽管道11的出口端之间的管道段，管道段12为供汽管道11的一部分。假设调节阀三27在沿着供汽管道11的走向上与蒸汽出口的距离为a，第一主管道13与供汽管道11的连接点C在沿着供汽管道11的走向上与蒸汽出口的距离为b，则a大于b。调节阀三27用于调节通过供汽管道11向用户侧输送的气体流速，以便于根据用户需求调整向用户侧输送的气体流速。

在热泵系统启动之前，关闭用热侧调节阀（用热侧调节阀为供汽管道11上的调节阀，本实施例中的用热侧调节阀包括调节阀三27），将除氧侧调节阀（本实施例中的除氧侧调节阀为除了用热侧调节阀之外的调节阀，例如调节阀一16、调节阀二17、调节阀四28、调节阀五29和调节阀六30等）全部调整为全开状态；启动蒸汽压缩机3，蒸汽压缩机3运转吸气，在低压蒸汽发生器4内产生负压环境，启动提供热源介质，在低压蒸汽发生器4内产生低压蒸汽，进入蒸汽压缩机3内压缩得到高温高压蒸汽；高温高压蒸汽经过气-气引射器的作用，在除氧容器101内形成一定的负压，监测除氧容器101内的压力，当除氧容器101内的压力达到设定值时，调节除氧侧调节阀与用热侧调节阀，使得除氧容器101内的压力维持在该设定值。当用户侧的供汽需求发生变化时，通过调节除氧侧蒸汽阀门，保持除氧容器101内的压力，维持除氧过程正常进行。热泵系统停机时，首先关闭蒸汽压缩机3，继而关闭除氧侧调节阀即可。

例如，在除氧装置内的压力达到设定值的情况下，调节调节阀一16和调节阀三27，使除氧装置内的压力维持在该设定值；在用户侧的供汽需求发生变化的情况下，调节调节阀一16，以保持除氧装置内的压力。

示例性地，该热泵系统还可以包括第一水泵，第一水泵设置在与除氧容器101的进水口相连接的管道上，通过第一水泵可以提高流入除氧容器101的水流速度。

示例性地，该热泵系统还可以包括第二水泵，第二水泵设置在除氧容器101的出水口与低压蒸汽发生器4的进水口之间连接的第三管道7上，通过第二水泵可以提高由除氧容器101流入低压蒸汽发生器4的水流速度。

参考图7所示，示例性地，气-气引射器2包括引射器本体201，引射器本体内开设有扩压腔202和混合腔203，混合腔203内形成有喷嘴204，喷嘴204的进口作为气-气引射器2的第二进口，喷嘴204的出口与混合腔203相连通，扩压腔202的第一端与混合腔203相连通，扩压腔202的第二端作为气-气引射器2的出口，气-气引射器2的第一进口与混合腔203相连通，喷嘴204的出口横截面直径小于喷嘴204的进口横截面直径。喷嘴204可以采用拉法尔喷管。

图7中箭头所示为气体流动方向。气-气引射器2的工作原理为：蒸汽压缩机3输出的高温高压蒸汽通过管道进入喷嘴204中，随着截面面积的减小，高温高压蒸汽的压力不断降低，流动速度不断提升；蒸汽到达喷嘴204的喉部之后，流动速度可以达到较高的速度；在喷嘴204的后半段，随着截面面积的变大，处于超声速流动的蒸汽压力进一步降低，形成低压高速的蒸汽流出喷嘴204。低温低压蒸汽通过连接管205流入混合腔203中，此时，在速度与压差的综合作用下，低温低压蒸汽被前述低压高速蒸汽所卷吸，并持续混合，随着混合过程的不断进行，两股流体的压力、速度趋近相同。两股流体混合而成的混合流体沿扩压腔202继续流动，由于扩压腔202的横截面面积变化，混合流体的压力将不断升高，速度不断降低，混合流体的动能转化为静压能，最后形成中温中压蒸汽流出气-气引射器2，整个过程完成了高温高压蒸汽对低温低压蒸汽的抽吸。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，本文不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，包括除氧装置、蒸汽压缩机、低压蒸汽发生器和气-气引射器；

所述气-气引射器的第一进口与所述除氧装置的气体出口连通，所述气-气引射器的第二进口与所述蒸汽压缩机的蒸汽出口连通，所述气-气引射器的出口与所述除氧装置的换热管入口连通；

所述除氧装置的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口连通，所述低压蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的蒸汽进口连通。

2.根据权利要求1所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述除氧装置包括除氧容器和第一换热管，至少部分所述第一换热管位于所述除氧容器内；所述气-气引射器的第一进口与所述除氧容器的气体出口连通，所述气-气引射器的出口与所述第一换热管的第一管口连通，所述第一换热管的第一管口为所述除氧装置的换热管入口。

3.根据权利要求2所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述系统还包括给水预热器，所述除氧装置的换热管出口与所述给水预热器相连通，所述除氧装置的进水口与所述给水预热器相连通。

4.根据权利要求3所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述给水预热器包括预热壳体和第二换热管，所述第二换热管的第一管口与所述第一换热管的第二管口相连接；和/或，

所述给水预热器包括预热壳体和第二管道，所述除氧容器的进水口与所述第二管道的第一管口相连通。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述气-气引射器与所述蒸汽压缩机之间连接的管道上设置有第一调节阀。

6.根据权利要求2所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述气-气引射器的出口与所述第一换热管的第一管口之间连接的管道上设置有第二调节阀。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述系统包括多个气-气引射器，所述蒸汽压缩机的蒸汽出口连接有供汽管道，所述供汽管道上连接有第一主管道，每一所述气-气引射器的第二进口通过一支路管道连接所述第一主管道，所述第一主管道上设置有第三调节阀，和/或，所述支路管道上设置有第四调节阀。

8.根据权利要求2所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述系统包括多个气-气引射器，所述第一换热管的第一管口连接有第二主管道，每一所述气-气引射器的出口通过一支路管道连接所述第二主管道，所述支路管道上设置有第五调节阀，和/或，所述第二主管道上设置有第六调节阀。

9.根据权利要求7所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述供汽管道上设置有第七调节阀，所述第一主管道连接到所述供汽管道的位于所述第七调节阀与所述蒸汽出口之间的管道段上。

10.根据权利要求9所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，在所述除氧装置内的压力达到设定值的情况下，调节所述第三调节阀和所述第七调节阀，使所述除氧装置内的压力维持在所述设定值；

在用户侧的供汽需求发生变化的情况下，调节所述第三调节阀，以保持所述除氧装置内的压力。

11.根据权利要求2所述的水蒸气压缩热泵系统，其特征在于，所述系统还包括第一水泵，所述第一水泵设置在与所述除氧容器的进水口相连接的管道上；和/或，

所述系统还包括第二水泵，所述第二水泵设置在所述除氧容器的出水口与所述低压蒸汽发生器的进水口之间连接的管道上。