CN202254493U - 采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组 - Google Patents

Abstract

一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，属于新能源及节能技术领域。这种喷射式热泵机组采用双喷射泵并联方案，用新型轻质板翅式换热器代替了管壳式换热器，使得机组的负荷可控范围宽，整体重量降低了30％左右，系统占地面积减小40％以上，系统性能指标上升10％-20％。不仅直接降低了系统成本，还大幅度减少了系统制冷剂的用量，降低了用户的运行成本。同时冷凝器采用的高效板式换热器，是一种应用广泛的高效节能设备，而且降低了换热器的投资和维护费用，增加了整套设备的可应用推广性。该喷射式热泵机组结构简单、使用维护方便、系统正压运转的高效喷射式热泵机组，其应用推广性得到了很大的提高。

Description

采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组

技术领域

本实用新型涉及一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，是对工业生产过程中产生的余热的回收和利用的装置，属于新能源及节能技术领域。

背景技术

在工业企业生产过程中，由各种换能设备、用能设备和化学反应设备产生而未被利用的余热资源，特别是低品位热源，遍布各行各业，通常未加利用并被随意排放，不仅造成能源浪费也污染环境。余热的数量很大，据美国70年代对部分专业部门统计，余热约占用能总量的一半以上。随着生产技术水平的不断提高，余热比例有所下降，但仍占用能总量的相当大部分，若加以利用，可节约大量的一次能源。资料显示，我国一次能源利用率为30％，这一数值仅为日本的一半，比世界平均水平还要低3个百分点，能源的浪费量是巨大的。根据对各种研究文献的分析，以及我们的实践经验，余热中的60％是可以通过技术手段加以回收利用的。

目前，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。喷射式余热热泵是一种由热能驱动将热量从低温热源输送到高温热源的装置，在集中供热领域应用比较广泛。然而，传统喷射式余热热泵系统的换热器采用管壳式换热器，不仅换热效率低而且体积庞大、维修困难，使工业应用的推广受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，该机组在保留原有的喷射式热泵机组的特点的同时，采用新型轻质板翅式换热器替代了管壳式换热器，解决了原有喷射式热泵机组的系统效率偏低和体积偏大的问题，节约了制冷剂用量，降低了成本。

本实用新型的技术方案是：一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，它主要包括一个冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和液泵，它还包括一个发生器和喷射器，储液器的出口经调节阀分别连接膨胀阀和液泵，液泵的出口经发生器连接到喷射器的进口，膨胀阀的出口经蒸发器连接到喷射器的引射口，喷射器的出口经冷凝器连接到储液器，电气控制采用PLC集中控制。所述喷射器采用第一喷射器与第二喷射器并联连接，所述发生器连接到第一喷射器的工作蒸汽入口和经第一调节阀连接到第二喷射器的工作蒸汽入口，蒸发器连接到第一喷射器的引射蒸汽入口和经第二调节阀连接到第二喷射器的引射蒸汽入口，第一喷射器的出口和第二喷射器的出口连接到冷凝器；所述发生器和蒸发器采用轻质板翅式换热器，所述冷凝器采用高效板式换热器；所述热泵机组采用环保制冷剂作为工作介质。

所述环保制冷剂选自R134a制冷剂、R141b制冷剂或R236fa制冷剂。

本实用新型的有益效果是：这种喷射式热泵机组采用双喷射泵并联方案，用新型轻质板翅式换热器代替了管壳式换热器，使得机组的负荷可控范围宽，整体重量降低了30％左右，系统占地面积减小40％以上，系统性能指标上升10％-20％。不仅直接降低了系统成本，还大幅度减少了系统制冷剂的用量，降低了用户的运行成本。同时冷凝器采用的高效板式换热器，是一种应用广泛的高效节能设备，而且降低了换热器的投资和维护费用，增加了整套设备的可应用推广性。该喷射式热泵机组结构简单、使用维护方便、系统正压运转的高效喷射式热泵机组，其应用推广性得到了很大的提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组的工作原理图。

图中：1、发生器，2、蒸发器，3、冷凝器，4、第一喷射器，4a、工作蒸汽入口，4b、引射蒸汽入口，4c、出口，5、第二喷射器，5a、工作蒸汽入口，5b、引射蒸汽入口，5c、出口，6、储液器，7、液泵，8、膨胀阀，9、调节阀，10、第一调节阀，11、第二调节阀；a、高温流体，b、中温流体，c、低温流体，d、中温水，e、高温水。

具体实施方式

下面根据附图对实施方案作进一步的说明。

图1示出了一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组的工作原理图。图中，工业生产上产生的高温废热水/蒸汽通过管路、水泵，依次与发生器1、蒸发器2相连接，制冷剂液体从储液器6出口通过管道分成两路，一路经由液泵7进入发生器1，在发生器1中进行换热，最终变成高温高压的制冷剂蒸汽，发生器1出口端通过管路分别与第一喷射器4的工作蒸汽入口4a和第二喷射器5的工作蒸汽入口5a连接，其中发生器1和第二喷射器5连接的管路间设有第一调节阀10，可根据所需负荷进行调整；制冷剂液体另一路流经膨胀阀8进入蒸发器2，在蒸发器2中制冷剂与来自发生器1换热后的低温水再次进行换热，变成低温低压的制冷剂蒸汽，蒸发器2的出口通过管路与第一喷射器4的引射蒸汽入口4b和第二喷射器5的引射蒸汽入口5b连接，其中蒸发器2与第二喷射器5的连接管路间设有第二调节阀11。第一喷射器4的出口4c和第二喷射器5的出口5c通过管路连接冷凝器3，在冷凝器3中制冷剂冷凝成液体将热量供给用户，冷凝后的制冷剂液体储存在储液器6中，从而完成一个循环。该喷射式热泵机组采用R134a制冷剂、R141b制冷剂或R236fa制冷剂为工作介质。

上述的热泵机组在运行时，由储液器6供给的液态制冷剂，一路经膨胀阀8进入蒸发器2中，变成低压的制冷剂蒸汽时，吸收中温流体b中的大量热量；另一路在发生器1中受锅炉提供高温流体a的加热，变成高压的制冷剂蒸汽。高压的制冷剂蒸汽进入第一喷射器4和第二喷射器5时，引射低压的制冷剂蒸汽在第一喷射器4和第二喷射器5中混合形成中压制冷剂蒸汽，携带大量热量的中压制冷剂蒸汽在冷凝器3中冷凝时，释放热量，产生高温水e并入外部管网，如采暖系统。同时中压制冷剂蒸汽被液化成液态制冷剂进入储液器6，进行再循环。

发生器1和蒸发器2均采用新型轻质板翅式换热器；冷凝器3采用高效板式换热器；由于新型换热器的采用整个机组结构更加紧凑，运行效率更高。不仅直接降低了系统成本，还大幅度减少了系统制冷剂的需求量，降低了用户的运行成本。总之，整个系统正压运行、结构简单、运行稳定，维护和实用方便，是可以得到广泛推广的新技术。

Claims (2)

1.一种采用轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，它主要包括一个冷凝器(3)、储液器(6)、膨胀阀(8)、蒸发器(2)和液泵(7)，它还包括一个发生器(1)和喷射器，储液器(6)的出口经调节阀(9)分别连接膨胀阀(8)和液泵(7)，液泵(7)的出口经发生器(1)连接到喷射器的进口，膨胀阀(8)的出口经蒸发器(2)连接到喷射器的引射口，喷射器的出口经冷凝器(3)连接到储液器(6)，电气控制采用PLC集中控制；其特征是：所述喷射器采用第一喷射器(4)与第二喷射器(5)并联连接，所述发生器(1)连接到第一喷射器(4)的工作蒸汽入口(4a)和经第一调节阀(10)连接到第二喷射器(5)的工作蒸汽入口(5a)，蒸发器(2)连接到第一喷射器(4)的引射蒸汽入口(4b)和经第二调节阀(11)连接到第二喷射器(5)的引射蒸汽入口(5b)，第一喷射器(4)的出口(4c)和第二喷射器(5)的出口(5c)连接到冷凝器(3)；所述发生器(1)和蒸发器(2)采用轻质板翅式换热器，所述冷凝器(3)采用高效板式换热器；所述热泵机组采用环保制冷剂作为工作介质。

2.根据权利要求1所述的采用新型轻质板翅式换热器的喷射热泵机组，其特征是：所述环保制冷剂选自R134a制冷剂、R141b制冷剂或R236fa制冷剂。

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