CN205316745U - 一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置 - Google Patents

Abstract

一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，包括海水淡化装置、第一吸收器、第二吸收器、第一溶液泵、第二溶液泵、第一溶液热交换器、第二溶液热交换器、第三溶液热交换器、第一发生器、第二发生器、第三发生器。第二发生器有冷剂蒸汽通道与第三发生器相连通，第一发生器冷剂蒸汽出口和第三发生器冷剂蒸汽出口经冷剂蒸汽管路合并后与首效蒸发器的加热蒸汽入口相连接；末效蒸发器二次蒸汽出口设有两支管路，一支管路与第一吸收器相连通，另一支管路与第二吸收器相连通；第一吸收器内设有第一热水热网管路，第二吸收器内设有第二热水热网管路。本实用新型可采用两种不同品位的驱动热源，提高了热力性能系数，降低了设备初投资。

Description

一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置

技术领域

本实用新型属于低温余热利用技术领域，具体涉及一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置。

背景技术

在低温多效蒸发海水淡化生产工艺中，存在大量的低压蒸汽余热，因无法得到充分有效的利用，直接排放造成了热污染。同时低温多效蒸发海水淡化生产工艺又需要大量的中温热源，大部分是采用蒸汽喷射器抽取汽轮机中压缸蒸汽引射海水淡化装置中的部分二次蒸汽而获得，由于蒸汽喷射器效率低，造成系统能耗较高。

采用吸收式热泵技术回收余热，具有比较好的节能效益和经济效益，如图1所示，传统的闭式单效吸收式热泵装置主要由发生器1’、冷凝器2’、吸收器4’、蒸发器5’、溶液热交换器3’、节流阀9’和溶液泵6’组成，工质在热泵内部完成循环，该传统装置适合低温余热是液相状态的场合，并且考虑到设备腐蚀问题，只能采用低品位的热能（0.03~0.15MPa（表压）的蒸汽或85~150℃的热水）作为驱动热源。对于海水淡化生产工艺，由于存在低压蒸汽（气相状态）余热，若单纯采用传统的闭式单效吸收式热泵装置回收低压蒸汽余热，会增加传热环节和传热热阻，不利于低压蒸汽余热的有效回收，热力性能系数不高（0.6~0.7之间），并且驱动热源的品位也受到限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，其可同时采用低品位的热能（0.03~0.15MPa（表压）的蒸汽或85~150℃的热水）和高低品位的热能（0.25~0.8MPa（表压）的蒸汽或150℃以上的高温热水）作为驱动热源，同时利用吸收器直接吸收海水淡化装置的低压蒸汽余热，制取中温蒸汽用于海水淡化，同时又能获得一部分热能用于加热热网管路中的热水，从而达到对不同品质能量的梯级利用，实现了水热联产。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，包括海水淡化装置和吸收式热泵。该海水淡化装置包括首效蒸发器，中间各效蒸发器、末效蒸发器，所述首效蒸发器上设有进料海水入口、加热蒸汽入口、冷凝液入口、凝结水出口，所述末效蒸发器上设有二次蒸汽出口、浓盐水出口及淡水出口。所述吸收式热泵包括第一吸收器、第二吸收器、第一溶液泵、第二溶液泵、第一溶液热交换器、第二溶液热交换器、第三溶液热交换器、第一发生器、第二发生器、第三发生器、节流阀。所述第一吸收器有稀溶液管路经第一溶液泵和第一溶液热交换器与第一发生器的稀溶液入口相连通，第一发生器的浓溶液出口有浓溶液管路经第一溶液热交换器与第一吸收器的浓溶液入口连通；第二吸收器有稀溶液管路经第二溶液泵、第二溶液热交换器、第三溶液热交换器与第二发生器的稀溶液入口相连通，第二发生器的浓溶液出口有浓溶液管路经第三溶液热交换器与第三发生器的稀溶液入口相连通，第二发生器有冷剂蒸汽通道与第三发生器相连通，第三发生器的浓溶液出口有浓溶液管路经第二溶液热交换器与第二吸收器的浓溶液入口相连通；第一发生器内设有第一驱动热源管路与外部连通，第二发生器内设有第二驱动热源管路与外部连通。第一发生器冷剂蒸汽出口和第三发生器冷剂蒸汽出口经冷剂蒸汽管路合并后与首效蒸发器的加热蒸汽入口相连接，第三发生器有冷凝液管路经节流阀与首效蒸发器的冷凝液入口相连接，末效蒸发器的二次蒸汽出口设有两支管路，一支管路与第一吸收器的第一低温热源入口相连接，另一支管路与第二吸收器的第二低温热源入口相连接；第一吸收器内设置有第一热水热网管路，第二吸收器内设置有第二热水热网管路。

本实用新型一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，其工作原理为：

（1）、利用两种不同品位的热源作为本实用新型开式复合双效吸收式热泵装置的驱动热源，分别加热所述第一发生器和第二发生器中的吸收剂稀溶液，将第二发生器中放出的冷剂蒸汽引入到第三发生器中继续加热经第一发生器加热后的吸收剂浓溶液，最后将第一发生器中放出的冷剂蒸汽和第三发生器放出的冷剂蒸汽共同作为加热蒸汽引入到海水淡化装置首效蒸发器中；

（2）加热蒸汽在首效蒸发器凝结放热后，变成凝结水；第三发生器中的冷凝液经节流阀进入首效蒸发器中，与首效蒸发器中的凝结水一起作为工业补水；

（3）将第一热水热网管路连接到所述第一吸收器，吸收热量用于热水供热；将第二热水热网管路连接到所述第二吸收器，吸收热量用于热水供热。

本实用新型所提出的一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置具有如下的效果和优势：

（1）本实用新型所提出的一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置可采用两种不同品位的热源作为驱动热源，同时利用第一、二吸收器直接吸收海水淡化装置的低压蒸汽余热，制取中温蒸汽用于海水淡化，同时又能获得一部分热能用于加热热网管路中的热水，从而达到对不同品质能量的梯级利用，实现了水热联产；

（2）本实用新型所提出的一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置可同时采用低品位的热能（0.03~0.15MPa（表压）的蒸汽或85~150℃的热水）和高低品位的热能（0.25~0.8MPa（表压）的蒸汽或150℃以上的高温热水）作为驱动热源，丰富了驱动热源种类；

（3）本实用新型较目前如图1所示的传统的闭式单效吸收式热泵装置，具有更高的节能效益和经济效益，能有效回收海水淡化蒸汽余热，有效提高热力性能系数，同时又降低了热泵设备的初投资；

（4）本实用新型可采用两种不同溶液作为工质，溶液分别各自循环，且流程互不影响；

（5）本实用新型能提供两种不同温度的热网热水，可很好的实现供热与热用户之间的相互匹配。

附图说明

图1是传统的闭式单效吸收式热泵装置示意图。

图2是本实用新型实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置结构示意图。

图中，1’—发生器，2’—冷凝器，3’—溶液热交换器，4’—吸收器，5’—蒸发器，6’—溶液泵，7’—驱动热源，8’—工业余热，9’—节流阀，10’—回水，11’—供水，1—海水淡化装置，2—首效蒸发器，3—中间各效蒸发器，4—末效蒸发器，5—冷凝液入口，6—进料海水入口，7—加热蒸汽入口，8—凝结水出口，9—浓盐水出口，10—淡水出口，11—二次蒸汽出口，12—第一低温热源入口，13—第一吸收器，14—第一热水热网管路，15—第一溶液泵，16—第一溶液热交换器，17—第一驱动热源管路，18—第一发生器，19—第一发生器冷剂蒸汽出口，20—第二低温热源入口，21—第二吸收器，22—第二热水热网管路，23—第二溶液泵，24—第二溶液热交换器，25—第三溶液热交换器，26—第二发生器，27—第二驱动热源管路，28—第三发生器，29—第三发生器冷剂蒸汽出口，30—节流阀。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，包括海水淡化装置1、第一吸收器13、第二吸收器21、第一溶液泵15、第二溶液泵23、第一溶液热交换器16、第二溶液热交换器24、第三溶液热交换器25、第一发生器18、第二发生器26、第三发生器28和节流阀30。所述海水淡化装置又包括首效蒸发器2，中间各效蒸发器3、末效蒸发器4，所述首效蒸发器上设有进料海水入口6、加热蒸汽入口7、冷凝液入口5、凝结水出口8，所述末效蒸发器上设有二次蒸汽出口11、浓盐水出口9及淡水出口10。所述第一吸收器13有稀溶液管路经第一溶液泵15和第一溶液热交换器16与第一发生器18的稀溶液入口相连通，第一发生器18的浓溶液出口有浓溶液管路经第一溶液热交换器16与第一吸收器13的浓溶液入口连通；第二吸收器21有稀溶液管路经第二溶液泵23、第二溶液热交换器24和第三溶液热交换器25与第二发生器26的稀溶液入口相连通，第二发生器26的浓溶液出口有浓溶液管路经第三溶液热交换器25与第三发生器28的稀溶液入口相连通，第二发生器26有冷剂蒸汽通道与第三发生器28相连通，第三发生器28的浓溶液出口有浓溶液管路经第二溶液热交换器24与第二吸收器21的浓溶液入口相连通；第一发生器18有第一驱动热源管路17与外部连通，第二发生器26有第二驱动热源管路27与外部连通。第一发生器冷剂蒸汽出口19和第三发生器冷剂蒸汽出口29经冷剂蒸汽管路合并后与首效蒸发器2的加热蒸汽入口7相连接，第三发生器28有冷凝液管路经节流阀30与首效蒸发器2的冷凝液入口5相连接，末效蒸发器4的二次蒸汽出口11设有两支管路，一支管路与第一吸收器13的第一低温热源入口12相连接，另一支管路与第二吸收器21的第二低温热源入口20相连接；第一吸收器13内设置有第一热水热网管路14，第二吸收器21内设置有第二热水热网管路22。

Claims (1)

1.一种实现水热联产的开式复合双效吸收式热泵装置，包括海水淡化装置（1）和吸收式热泵，该海水淡化装置包括首效蒸发器（2），中间各效蒸发器（3）、末效蒸发器（4），所述首效蒸发器上设有进料海水入口（6）、加热蒸汽入口（7）、冷凝液入口（5）、凝结水出口（8），所述末效蒸发器上设有二次蒸汽出口（11）、浓盐水出口（9）及淡水出口（10），其特征在于：

所述吸收式热泵包括第一吸收器（13）、第二吸收器（21）、第一溶液泵（15）、第二溶液泵（23）、第一溶液热交换器（16）、第二溶液热交换器（24）、第三溶液热交换器（25）、第一发生器（18）、第二发生器（26）、第三发生器（28）、节流阀（30）；所述第一吸收器（13）有稀溶液管路经第一溶液泵（15）和第一溶液热交换器（16）与第一发生器（18）的稀溶液入口相连通，第一发生器（18）的浓溶液出口有浓溶液管路经第一溶液热交换器（16）与第一吸收器（13）的浓溶液入口连通；第二吸收器（21）有稀溶液管路经第二溶液泵（23）、第二溶液热交换器（24）、第三溶液热交换器（25）与第二发生器（26）的稀溶液入口相连通，第二发生器（26）的浓溶液出口有浓溶液管路经第三溶液热交换器（25）与第三发生器（28）的稀溶液入口相连通，第二发生器（26）有冷剂蒸汽通道与第三发生器（28）相连通，第三发生器（28）的浓溶液出口有浓溶液管路经第二溶液热交换器（24）与第二吸收器（21）的浓溶液入口相连通；第一发生器内设有第一驱动热源管路（17）与外部连通，第二发生器内设有第二驱动热源管路（27）与外部连通；

第一发生器冷剂蒸汽出口（19）和第三发生器冷剂蒸汽出口（29）经冷剂蒸汽管路合并后与首效蒸发器（2）的加热蒸汽入口（7）相连接，第三发生器有冷凝液管路经节流阀（30）与首效蒸发器（2）的冷凝液入口（5）相连接，末效蒸发器（4）的二次蒸汽出口（11）设有两支管路，一支管路与第一吸收器（13）的第一低温热源入口（12）相连接，另一支管路与第二吸收器（21）的第二低温热源入口（20）相连接；第一吸收器内设置有第一热水热网管路（14），第二吸收器内设置有第二热水热网管路（22）。