CN205718070U - 混合式热泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种混合式热泵装置，包括依次连接在闭合回路中的吸收器、溶液泵、发生器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，发生器上具有混合溶液入口、吸收剂溶液出口和制冷剂蒸汽出口，吸收器上具有吸收剂溶液入口、制冷剂蒸汽入口和混合溶液出口，发生器通过制冷剂蒸汽出口与冷凝器的入口连通，吸收器通过制冷剂入口与蒸发器的出口连通，发生器的吸收剂溶液出口与吸收器的吸收剂溶液入口通过吸收剂溶液管路连通，吸收剂溶液管路上连接有减压阀；还包括入口和出口分别与蒸发器的出口和冷凝器的入口连通的压缩机。本实用新型的混合式热泵装置可同时采用热源能量和压缩机动力，可降低电厂用电率，同时也能对电厂废热进行利用，不牺牲发电厂电量。

Description

混合式热泵装置

技术领域

本实用新型属于热力发电厂供暖系统领域，尤其涉及一种混合式热泵装置。

背景技术

热泵可将热量从低温热源转移至高温热源，常规热泵根据驱动热源不同分为压缩式热泵和吸收式热泵，这两种热泵均采用单一种类的输入能量，常常受到压缩动力或热源温度的限制，不能完全实现制热或者制冷目的。在热电厂中，采用压缩式热泵会消耗大量电能，增加了厂用电率，采用吸收式热泵时，电厂的生产实际情况导致热泵所需热源能量常常受限，不得不提高凝汽器压力，但这样会降低发电量。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提出一种可同时采用热源能量和输入机械动力的混合式热泵装置，在电厂热源充足时主要依靠电厂热源供暖，在电厂热源受限时，可同时引入压缩动力进行供暖。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

本实用新型提出一种混合式热泵装置，用于发电厂的供暖系统，包括依次连接在闭合回路中的吸收器、溶液泵、发生器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述发生器上具有混合溶液入口、吸收剂溶液出口和制冷剂蒸汽出口，所述吸收器上具有吸收剂溶液入口、制冷剂蒸汽入口和混合溶液出口，所述发生器通过制冷剂蒸汽出口与所述冷凝器的入口连通，所述吸收器通过制冷剂入口与所述蒸发器的出口连通，所述发生器的吸收剂溶液出口与所述吸收器的吸收剂溶液入口通过吸收剂溶液管路连通，所述吸收剂溶液管路上连接有减压阀；还包括压缩机，所述压缩机的入口与所述蒸发器的出口连通，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口连通。

根据本实用新型的混合式热泵装置，依次连接在环形闭合回路中的吸收 器、溶液泵、发生器、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成一个吸收式热泵，其中，冷凝器节流阀和蒸发器组成制冷剂循环，高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器，在蒸发器内，液态制冷剂被气化为低压气态制冷剂，同时吸收冷却介质的热量；吸收器、溶液泵和发生器组成吸收剂循环，在吸收器中，液态的吸收剂不断吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，使蒸发器内维持低压，吸收剂吸收气态制冷剂形成的混合溶液经溶液泵升压后进入发生器，在发生器中该混合溶液被高温加热，其中沸点低的制冷剂气化后与吸收剂分离并形成高压气态制冷剂，高压气态制冷剂进入冷凝器中为发电厂的供暖系统的热水管路(冷却介质)释放热量(供热)并被液化，再经过膨胀阀和蒸发器后再次返回吸收器；同时，冷凝器、膨胀阀、蒸发器和压缩机组成一个压缩式热泵，压缩机将完成吸热而气化的气态制冷剂从蒸发器中抽吸出来，使蒸发器内维持低压，气态制冷剂在压缩机内的压力和温度提高后进入冷凝器中为发电厂的供暖系统的热水管路(冷却介质)释放热量(供热)。两种热泵连接在一套管路系统中，组成混合式热泵装置，即蒸发器内的气态制冷剂的一部分可被压缩机抽取，另一部分进入吸收器中被吸收剂吸收，吸收式热泵和压缩式热泵可共同工作，并使用同一个冷凝器为电厂的供暖系统的热水管路释放热量(供热)。本实用新型的混合式热泵装置可同时采用热源能量和压缩机动力，可降低电厂用电率，同时也能对电厂废热进行利用，不牺牲发电厂电量。

作为优选的，所述压缩机的入口和/或出口上设置有止回阀。

根据本实用新型的混合式热泵装置，止回阀设置在压缩机的入口上，可避免吸收器的制冷剂蒸汽入口的低压对压缩机的入口的影响，防止进入压缩机的入口的低压制冷蒸汽倒流入吸收器的制冷剂蒸汽入口；止回阀设置在压缩机的出口上，可避免发生器的制冷剂蒸汽出口的高压对压缩机的出口的影响，防止发生器的制冷剂蒸汽出口的高压制冷剂蒸汽倒灌入压缩机的出口。

作为优选的，所述吸收器上设置有第一回水通道，所述冷凝器上设置有第二回水通道，所述第一回水通道与所述第二回水通道依次与所述电厂供暖系统的热水管路连通。

根据本实用新型的混合式热泵装置，吸收器和冷凝器上分别设置有第一 回水通道和第二回水通道，第一回水通道和第二回水通依次与电厂供暖系统的热水管路连通，可使吸收器和冷凝器为热水管路提供热量，吸收器的热量和冷凝器的部分热量均来自混合式热泵装置中的吸收式热泵，冷凝器的另一部分热量可来自混合式热泵装置中的压缩式热泵。

作为优选的，所述蒸发器上设置有低温热源通道，所述低温热源通道与所述发电厂的废热排放管路连通。

根据本实用新型的混合式热泵装置，发电厂的废热排放管路中一般流通的是汽轮机排汽或者循环水，汽轮机排汽或者循环水的温度比环境温度高，蒸发器中的制冷剂蒸发成制冷剂蒸汽时将吸收汽轮机排汽或者循环水中的残余热量，实现了对电厂所排放的难以回收的废热的利用。

作为优选的，所述发生器上设置有高温热源通道，所述高温热源通道与所述发电厂的汽轮机抽汽管路连通。

根据本实用新型的混合式热泵装置，汽轮机抽汽管路从发电厂的汽轮机上引出，发生器上的高温热源通道可对从发电厂的汽轮机上的汽轮机抽汽管路所流出的高温抽汽中的热量进行利用，通入高温热源通道中的高温抽汽直接将热量传递给发生器，使发生器内的吸收剂溶液温度升高，使吸收剂溶液所吸收的制冷剂蒸汽从中散发出来。

作为优选的，所述压缩机的出口和入口上设置有截止阀。

根据本实用新型的混合式热泵装置，压缩机的出口和入口上设置的截止阀可将压缩机从整个装置中隔离起来，使整个系统成为单纯的吸收式热泵。

作为优选的，所述发生器的制冷剂蒸汽出口和所述吸收器的制冷剂蒸汽入口分别设置有截止阀。

根据本实用新型的混合式热泵装置，发生器的制冷剂蒸汽出口和吸收器的制冷剂蒸汽入口的截止阀可将发生器、吸收器和溶液泵从整个装置中隔离起来，使整个系统成为单纯的压缩式热泵。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型提出的混合式热泵装置的一个实施例的结构图。

在图1中：1 吸收器；2 溶液泵；3 发生器；4 冷凝器；5 膨胀阀；6 蒸发器；7 减压阀；8 压缩机；9 止回阀；10 第一回水通道；11 第二回水通道；12 热水管路；13 低温热源通道；14 废热排放管路；15 高温热源通道；16 汽轮机抽汽管路。

具体实施方式

参考图1，根据本实用新型提供的一种混合式热泵装置，用于发电厂的供暖系统，包括依次连接在闭合回路中的吸收器1、溶液泵2、发生器3、冷凝器4、膨胀阀5和蒸发器6，所述发生器3上具有混合溶液入口、吸收剂溶液出口和制冷剂蒸汽出口，所述吸收器1上具有吸收剂溶液入口、制冷剂蒸汽入口和混合溶液出口，所述发生器3通过制冷剂蒸汽出口与所述冷凝器4的入口连通，所述吸收器1通过制冷剂入口与所述蒸发器6的出口连通，所述发生器3的吸收剂溶液出口与所述吸收器1的吸收剂溶液入口通过吸收剂溶液管路连通，所述吸收剂溶液管路上连接有减压阀7；还包括压缩机8，所述压缩机8的入口与所述蒸发器6的出口连通，所述压缩机8的出口与所述冷凝器4的入口连通。

在以上实施例中，依次连接在环形闭合回路中的吸收器1、溶液泵2、发生器3、冷凝器4、膨胀阀5和蒸发器6组成一个吸收式热泵，其中，冷凝器4节流阀和蒸发器6组成制冷剂循环，高压气态制冷剂在冷凝器4中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器6，在蒸发器6内，液态制冷剂被气化为低压气态制冷剂，同时吸收冷却介质的热量；吸收器1、溶液泵2和发生器3组成吸收剂循环，在吸收器1中，液态的吸收剂不断吸收蒸发器6产生的低压气态制冷剂，使蒸发器6内维持低压，吸收剂吸收气态制冷剂形成的混合溶液经溶液泵2升压后进入发生器3，在发生器3中该混合溶液被高温加热，其中沸点低的制冷剂气化后与吸收剂分离并形成高压气态制冷剂，高压气态制冷剂进入冷凝器4中为发电厂的供暖系统的热水管路12释放热量(供热)并被液化，再经过膨胀阀5和蒸发器6后再次返回吸收器1；同时，冷凝器4、膨胀阀5、蒸发器6和压缩机8组成一个压缩式热泵，压缩机8将完成吸热而气化的气态制冷剂从蒸发器6中抽吸出来，使蒸发器6 内维持低压，气态制冷剂在压缩机8内的压力和温度提高后进入冷凝器4中为发电厂的供暖系统的热水管路12释放热量(供热)。两种热泵连接在一套管路系统中，组成混合式热泵装置，即蒸发器6内的气态制冷剂的一部分可被压缩机8抽取，另一部分进入吸收器1中被吸收剂吸收，吸收式热泵和压缩式热泵可共同工作，并使用同一个冷凝器4为电厂的供暖系统的热水管路释放热量(供热)。本实用新型的混合式热泵装置可同时采用热源能量和压缩机动力，可降低电厂用电率，同时也能对电厂废热进行利用，不牺牲发电厂电量。

参考图1，根据本实用新型的一种实施例，所述压缩机8的入口和/或出口上设置有止回阀9。

在以上实施例中，止回阀9设置在压缩机8的入口上，可避免吸收器1的制冷剂蒸汽入口的低压对压缩机8的入口的影响，防止进入压缩机8的入口的低压制冷蒸汽倒流入吸收器1的制冷剂蒸汽入口；止回阀9设置在压缩机8的出口上，可避免发生器3的制冷剂蒸汽出口的高压对压缩机8的出口的影响，防止发生器3的制冷剂蒸汽出口的高压制冷剂蒸汽倒灌入压缩机8的出口。

参考图1，根据本实用新型的一种实施例，所述吸收器1上设置有第一回水通道10，所述冷凝器4上设置有第二回水通道11，所述第一回水通道10与所述第二回水通道11依次与所述电厂供暖系统的热水管路12连通。

在以上实施例中，吸收器1和冷凝器4上分别设置有第一回水通道10和第二回水通道11，第一回水通道10和第二回水通依次与电厂供暖系统的热水管路12连通，可使吸收器1和冷凝器4为热水管路12提供热量，吸收器1的热量和冷凝器4的部分热量均来自混合式热泵装置中的吸收式热泵，冷凝器4的另一部分热量可来自混合式热泵装置中的压缩式热泵。

参考图1，根据本实用新型的一种实施例，所述蒸发器6上设置有低温热源通道13，所述低温热源通道13与所述发电厂的废热排放管路14连通。

在以上实施例中，发电厂的废热排放管路14中一般流通的是汽轮机排汽或者循环水，汽轮机排汽或者循环水的温度比环境温度高，蒸发器6中的制冷剂蒸发成制冷剂蒸汽时将吸收汽轮机排汽或者循环水中的残余热量，实现 了对电厂所排放的难以回收的废热的利用。

参考图1，根据本实用新型的一种实施例，所述发生器3上设置有高温热源通道15，所述高温热源通道15与所述发电厂的汽轮机抽汽管路16连通。

在以上实施例中，汽轮机抽汽管路16从发电厂的汽轮机上引出，发生器3上的高温热源通道15可对从发电厂的汽轮机上的汽轮机抽汽管路16所流出的高温抽汽中的热量进行利用，通入高温热源通道15中的高温抽汽直接将热量传递给发生器3，使发生器3内的吸收剂溶液温度升高，使吸收剂溶液所吸收的制冷剂蒸汽从中散发出来。

根据本实用新型的一种实施例，所述压缩机8的出口和入口上设置有截止阀。

在以上实施例中，压缩机8的出口和入口上设置的截止阀可将压缩机8从整个装置中隔离起来，使整个系统成为单纯的吸收式热泵(图中未示出)。

根据本实用新型的一种实施例，所述发生器3的制冷剂蒸汽出口和所述吸收器1的制冷剂蒸汽入口分别设置有截止阀。

在以上实施例中，发生器3的制冷剂蒸汽出口和吸收器1的制冷剂蒸汽入口的截止阀可将发生器3、吸收器1和溶液泵2从整个装置中隔离起来，使整个系统成为单纯的压缩式热泵(图中未示出)。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种混合式热泵装置，用于发电厂的供暖系统，其特征在于，包括依次连接在闭合回路中的吸收器(1)、溶液泵(2)、发生器(3)、冷凝器(4)、膨胀阀(5)和蒸发器(6)，所述发生器(3)上具有混合溶液入口、吸收剂溶液出口和制冷剂蒸汽出口，所述吸收器(1)上具有吸收剂溶液入口、制冷剂蒸汽入口和混合溶液出口，所述发生器(3)通过制冷剂蒸汽出口与所述冷凝器(4)的入口连通，所述吸收器(1)通过制冷剂入口与所述蒸发器(6)的出口连通，所述发生器(3)的吸收剂溶液出口与所述吸收器(1)的吸收剂溶液入口通过吸收剂溶液管路连通，所述吸收剂溶液管路上连接有减压阀(7)；

还包括压缩机(8)，所述压缩机(8)的入口与所述蒸发器(6)的出口连通，所述压缩机(8)的出口与所述冷凝器(4)的入口连通。

2.根据权利要求1所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述压缩机(8)的入口和/或出口上设置有止回阀(9)。

3.根据权利要求2所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述吸收器(1)上设置有第一回水通道(10)，所述冷凝器(4)上设置有第二回水通道(11)，所述第一回水通道(10)与所述第二回水通道(11)依次与所述电厂供暖系统的热水管路(12)连通。

4.根据权利要求3所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述蒸发器(6)上设置有低温热源通道(13)，所述低温热源通道(13)与所述发电厂的废热排放管路(14)连通。

5.根据权利要求4所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述发生器(3)上设置有高温热源通道(15)，所述高温热源通道(15)与所述发电厂的汽轮机抽汽管路(16)连通。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述压缩机(8)的出口和入口上设置有截止阀。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的混合式热泵装置，其特征在于，所述发生器(3)的制冷剂蒸汽出口和所述吸收器(1)的制冷剂蒸汽入口分别设置有截止阀。