CN202382482U - 热泵循环系统及蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种热泵循环系统及蒸发系统。所述的热泵循环系统包括发生器和吸收器，所述的发生器内设有吸收溶液以及发生换热器，第一吸收溶液管道连接于发生器和吸收器，用于将发生器中的吸收溶液输送至吸收器内；所述的吸收器内设有吸收溶液以及吸收换热器，第二吸收溶液管道连接于吸收器和发生器，用于将吸收器内的吸收溶液输送至发生器内。所述的蒸发系统采用热泵循环系统为其供热并实现蒸汽的循环利用，从而提高了能量利用效率。

Description

热泵循环系统及蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及一种热能工程领域的热泵循环技术，特别涉及一种新型的吸收式热泵循环系统及蒸发系统。

背景技术

现有的吸收式热泵循环系统，利用吸收溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷或者热泵循环。吸收式循环通常采用二组分吸收溶液，习惯上称低沸点组分为工质，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对，常见的有以水为工质，以溴化锂为吸收剂的水-溴化锂工质对。现有的吸收式热泵循环系统主要包括：内设换热器的发生器、内设换热器的冷凝器、内设换热器的蒸发器和内设换热器的吸收器。发生器和冷凝器通过蒸气通路相连，蒸发器和吸收器通过蒸气通路相连。吸收溶液通过吸收溶液管道在发生器和吸收器之间进行循环。吸收式热泵循环分为第一类吸收式热泵循环和第二类吸收式热泵循环。

作为现有第二类吸收式热泵循环系统的一个例子，其工作过程包括：(1)利用温度相对较低的外部驱动热源(如热水、烟气等)在发生器中加热从吸收器输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溴化锂溶液中的水蒸发出来，形成的浓溴化锂溶液循环到吸收器中。(2)发生器中形成的较低压力的水蒸气通过蒸气通路进入冷凝器中，被冷凝换热器中的冷却工质即外部冷量冷凝成冷凝水。(3)该冷凝水经冷凝水管道进入蒸发器中，吸收蒸发换热器中工质的热量即温度相对较高的外部热源(如热水、乏蒸气等)而成为压力较高的水蒸气。(4)上述的水蒸气通过蒸气通路进入吸收器，被来自发生器中的浓溴化锂溶液吸收并产生高温的吸收热，同时溴化锂溶液的浓度降低，所述的吸收热通过吸收换热器对其中的工质进行加热，从而实现外部热源的温度提升。

上述现有的吸收式热泵循环系统结构复杂，在实际应用中受到一定的限制。

另一方面，食品加工、制药等工业领域的蒸发、蒸馏、浓缩、干燥等工艺流程中，所需热源即工艺蒸汽的饱和温度多为100-120℃(压力0.1-0.2MPa)的范围，而锅炉蒸汽或管网蒸汽的饱和温度往往在145-180℃的范围甚至更高。为了满足工艺蒸汽参数的要求，通常采取安装节流阀对锅炉蒸汽进行降温降压的办法，其结果是造成了锅炉蒸汽能量品位的无端损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的热泵循环系统，所要解决的技术问题是简化现有的吸收式热泵系统结构，并将锅炉蒸汽所具有的较高的能量品位充分利用起来，提高系统的能量效率，从而更加适于实用。

本实用新型的目的在于还提供一种蒸发系统，所要解决的技术问题是采用简化结构的热泵循环系统来供应蒸发器所需热源。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种热泵循环系统，其包括发生器和吸收器，所述的发生器内设有吸收溶液以及发生换热器，第一吸收溶液管道连接于发生器和吸收器，用于将发生器中的吸收溶液输送至吸收器内；所述的吸收器内设有吸收溶液以及吸收换热器，第二吸收溶液管道连接于吸收器和发生器，用于将吸收器内的吸收溶液输送至发生器内。

较佳的，前述的热泵循环系统，还包括气液分离器，该气液分离器通过管道连接于所述的吸收换热器。

较佳的，前述的热泵循环系统，还包括热源管道，所述的发生器设有蒸汽排出管道，该排出管道连接于热源管道。

较佳的，前述的热泵循环系统，所述的气液分离器通过管道连接于热源管道，将气液分离器内的蒸汽输送至热源管道。

较佳的，前述的热泵循环系统，在第一吸收溶液管道和第二吸收溶液管道上还设有换热器。

较佳的，前述的热泵循环系统，所述的吸收器内设有喷淋器，用于在吸收器内喷淋来自第一吸收溶液管道的吸收溶液。

依据本实用新型提出的一种蒸发系统，包括上述的热泵循环系统和蒸发装置，所述的热源管道连接于该蒸发装置以向该蒸发装置提供热源蒸汽，所述的吸收器通过乏蒸汽管道连接于该蒸发装置以接收该蒸发装置产生的乏蒸汽。所述的蒸发装置包括蒸发塔、加热套和气液分离器。进一步的所述的热源管道连接于加热套，所述的吸收器通过乏蒸汽管道连接于所述的气液分离器。

本实用新型与现有技术相比具有如下明显的优点和有益效果：

本实用新型的热泵循环系统通过充分利用锅炉蒸汽所具有的较高的能量品位，以简单的结构实现了余热的热泵温升和循环利用，还由于不存在冷凝器即没有冷却排热过程，因而系统的能量效率非常高，从而更加适于实用。而本实用新型的蒸发装置其采用本实用新型提出的热泵循环系统，该蒸发系统采用热泵循环系统为其供热并实现蒸汽的循环利用，可以更加有效的利用锅炉蒸汽，提高了能量利用效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的热泵循环系统的流程图。

图2是本实用新型实施例2的蒸发系统的流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的热泵循环系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本实用新型实施例1的热泵循环系统的流程图。该热泵循环系统包括发生器10、吸收器20以及气液分离器22。所述的发生器10，内设有吸收溶液以及发生换热器11。蒸汽锅炉60连接于发生换热器11，来自蒸汽锅炉60的高温锅炉蒸汽通过发生换热器11向发生器10提供驱动热源，用于加热发生器内的吸收溶液，使其产生水蒸气，同时吸收溶液的浓度得到提高。发生器10设有蒸汽排出管道12，该排出管道12连接于热源管道30，用于将前述的水蒸气作为热源提供给用户。第一吸收溶液管道13连接于发生器10和吸收器20，用于将发生器10中的吸收溶液输送至吸收器20内。

所述的吸收器20，内设有吸收溶液以及吸收换热器21。乏蒸汽管道40连接于该吸收器20，用于向该吸收器提供乏蒸汽。吸收器20内设有喷淋器24，用于在吸收器内喷淋来自第一吸收溶液管道13的吸收溶液，该吸收溶液与来自乏蒸汽管道40内的蒸汽相结合产生大量的吸收热。所述的吸收热加热吸收换热器21内的水，使其转化为水蒸气并输送至气液分离器22中。第二吸收溶液管道23连接于吸收器20和发生器10，用于将吸收器20内的吸收溶液输送至发生器10内。较佳的，在第一吸收溶液管道13和第二吸收溶液管道23上还设有换热器50，用于第一吸收溶液管道13和第二吸收溶液管道23内流动的吸收溶液之间进行换热，提高进入发生器10的吸收溶液的温度，降低进入吸收器20的吸收溶液的温度。

所述的气液分离器22通过管道连接于所述的吸收换热器21，对来自吸收换热器的水蒸气进行气液分离得到蒸汽和冷凝水，所述的蒸汽通过管道输送至热源管道30。所述的冷凝水通过管道以及设置在管道上的泵输送至吸收换热器21中，用于再次被加热。

热源管道30用于汇集来自发生器10的蒸汽和来自气液分离器22的蒸汽，同时将汇集后的蒸汽作为热源提供给用户。

所述的乏蒸汽来源于由本热泵系统的热源管道30提供给用户并被使用后的乏蒸汽或者由热水闪蒸而得到的低压蒸汽，也可以来自于其他被利用后的工业乏蒸汽。

请参阅图2所示，是本实用新型提出的蒸发系统的流程图。该蒸发系统包括前述的热泵循环系统以及蒸发装置，所述的热泵循环系统向该蒸发装置提供进行蒸发过程所需的热源，并对蒸发后的乏蒸汽余热进行热泵升温和循环利用。所述的热源管道30向该蒸发装置提供蒸汽作为热源，所述的乏蒸汽管道40接收蒸发装置输出的乏蒸汽。所述的蒸发装置包括蒸发塔41、加热套42和气液分离器43，加热套42设置在蒸发塔41外侧，气液分离器43设置于蒸发塔41底部。所述的热源管道30向该加热套通入蒸汽。蒸发塔41的上部加入待蒸发原液，该原液从蒸发塔顶部降落到底部的过程中北加热套传来的热量所加热并产生蒸汽，从而被逐渐蒸发。降落到蒸发塔底部的是被蒸发过的浓缩液，在蒸发塔底部的气液分离器43中产生的蒸汽为乏蒸汽，通过乏蒸汽管道40输送回上述的热泵循环系统。

在上述实施例中，仅描述了完成本实用新型技术方案的基本流程，对于实现该流程的其他零件或者设备进行了如略，例如，保证各个物质流动方向所需的泵或者阀门，吸收溶液的工质和吸收剂。对于实现上述各个实施例所述的热泵循环系统所需要的其他设备或者零件，本领域人员皆可在现有技术中找到对应的技术手段，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种热泵循环系统，其特征在于其包括发生器和吸收器，

所述的发生器内设有吸收溶液以及发生换热器，第一吸收溶液管道连接于发生器和吸收器，用于将发生器中的吸收溶液输送至吸收器内；

所述的吸收器内设有吸收溶液以及吸收换热器，第二吸收溶液管道连接于吸收器和发生器，用于将吸收器内的吸收溶液输送至发生器内。

2.根据权利要求1所述的热泵循环系统，其特征在于还包括气液分离器，该气液分离器通过管道连接于所述的吸收换热器。

3.根据权利要求2所述的热泵循环系统，其特征在于还包括热源管道，所述的发生器设有蒸汽排出管道，该排出管道连接于热源管道。

4.根据权利要求3所述的热泵循环系统，其特征在于所述的气液分离器通过管道连接于热源管道，将气液分离器内的蒸汽输送至热源管道。

5.根据权利要求1所述的热泵循环系统，其特征在于，在第一吸收溶液管道和第二吸收溶液管道上还设有换热器。

6.根据权利要求1所述的热泵循环系统，其特征在于，所述的吸收器内设有喷淋器，用于在吸收器内喷淋来自第一吸收溶液管道的吸收溶液。

7.一种蒸发系统，其特征在于其包括权利要求1-6任一项所述的热泵循环系统和蒸发装置，所述的热源管道连接于该蒸发装置以向该蒸发装置提供热源蒸汽，所述的吸收器通过乏蒸汽管道连接于该蒸发装置以接收该蒸发装置产生的乏蒸汽。

8.根据权利要求7所述的蒸发系统，其特征在于所述的蒸发装置包括蒸发塔、加热套和气液分离器。

9.根据权利要求8所述的蒸发系统，其特征在于，所述的热源管道连接于所述的加热套，所述的吸收器通过乏蒸汽管道连接于所述的气液分离器。

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