KR101677247B1 - Absorption type heat pump - Google Patents

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류진상
김철기
이영석
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(주) 월드에너지
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Abstract

The present invention relates to an absorption heat pump and, more specifically, to an absorption heat pump capable of providing improved performance by maximally using a heat source of waste steam by lowering the temperature of a drain of the waste steam used as a heat source as the absorption heat pump is formed in series so that the waste steam is supplied from an evaporator to a regenerator. Also, a check valve is closed in a flow direction of an absorption liquid pump as the check valve is installed between a dilution liquid line of an absorber and a concentration liquid line of the regenerator. So, the flow of a dilution liquid of the absorber to a concentration liquid is blocked. When the absorption liquid pump is stopped, the dilution liquid of the absorber is bypassed. So, crystal of the absorption liquid is prevented from being generated. As a bypass line is installed in an absorption liquid heat exchanger, the concentration liquid is supplied to the absorber through the bypass line in a maintenance work of the heat exchanger. Therefore, the absorption heat pump can be maintained while being operated.

Description

흡수식 히트펌프{ABSORPTION TYPE HEAT PUMP}ABSORPTION TYPE HEAT PUMP

본 발명은 흡수식 히트펌프에 관한 것으로서, 상세하게는 폐증기가 증발기에서 재생기로 직렬로 공급되도록 직렬 구성함으로써 열원으로 사용하는 폐증기의 드레인 온도를 낮춤으로 폐증기의 열원을 최대 사용할 수 있어 성능을 상대적으로 높일 수 있고, 또한, 흡수기의 희액 라인과 재생기의 농액 라인 사이에 체크 밸브를 설치하여 흡수액 펌프의 흐름방향으로 체크밸브가 폐쇄되어 있어 흡수기의 희액이 농액 라인으로 이동이 차단되도록 하고, 흡수액 펌프가 정지가 되면 수두차에 의해서 흡수기의 희액이 농액 라인으로 바이패스되어 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지하며, 흡수액 열교환기에 바이패스 라인을 설치하여 열교환기의 유지 보수시 바이패스 라인을 통해 농액을 흡수기로 공급하도록 하여 가동중 유지 보수가 가능하도록 하는 흡수식 히트펌프에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an absorption type heat pump, and more particularly, to a heat pump using an absorption type heat pump, in which waste steam is serially supplied from an evaporator to a regenerator in series to lower the drain temperature of the waste steam used as a heat source, And a check valve is provided between the dilution line of the absorber and the regeneration line of the regenerator so that the check valve is closed in the flow direction of the absorption liquid pump so that the dilution liquid of the absorber is blocked from moving to the liquidation line, When the pump is stopped, the throat of the absorber is bypassed to the liquid line by the head difference to prevent the absorption liquid from being formed, and the bypass line is installed in the absorption liquid heat exchanger, To the absorber so that maintenance is possible during operation It relates to a heat pump type.

일반적으로 흡수식 히트펌프는 하수구로 버려지는 폐수의 열, 지하수의 열, 냉방시에 배출되는 냉각수의 열 등의 열원으로 이용하여, 난방, 급탕, 산업설비 등에 이용되는 온수의 온도를 높일 수 있다.Generally, the absorption type heat pump can increase the temperature of hot water used for heating, hot water supply, and industrial facilities by using heat of wastewater discharged into a sewer, heat of ground water, and heat of cooling water discharged in cooling.

흡수식 히트펌프는 냉매로 물이 사용될 수 있고, 흡수액으로는 소금과 유사한 특성을 갖는 리튬브로마이드용액이 사용될 수 있다.The absorption type heat pump may use water as a refrigerant, and as the absorption liquid, a lithium bromide solution having properties similar to those of a salt may be used.

흡수식 히트펌프는 열원 매체의 폐열을 흡수한 후 이러한 열원 매체를 하수구에 버릴 수 있어 친환경적이고, 또한 냉매와 흡수액도 반영구적으로 사용될 수 있고, 유지비용이 저렴한 이점이 있다.The absorption type heat pump can absorb the waste heat of the heat source medium and then discard the heat source medium into the sewer so that it is eco-friendly. Also, the refrigerant and the absorption liquid can be used semi-permanently, and the maintenance cost is low.

흡수식 히트펌프는 흡수기로부터 공급된 희용액을 가열해서 냉매 증기를 분리하는 재생기와, 재생기로부터 이송되는 냉매 증기를 응축시켜 액화시키는 응축기와, 응축기로부터 이송되는 냉매액을 냉수관에 살포하여 증발시키는 증발기와, 증발기로부터 이송되는 냉매 증기를, 재생기로부터 이송된 농용액에 흡수시키는 흡수기를 포함할 수 있다.The absorption type heat pump includes a regenerator for separating the refrigerant vapor by heating the diluted solution supplied from the absorber, a condenser for condensing and liquefying the refrigerant vapor transferred from the regenerator, an evaporator for evaporating the refrigerant liquid delivered from the condenser, And an absorber for absorbing the refrigerant vapor transferred from the evaporator into the concentrated solution transferred from the regenerator.

일례로, 국내특허등록 제10-1052776호인 열교환기를 포함하는 고효율 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 가열시스템에 개시되어 있다.For example, it is disclosed in a local heating water heating system using a high efficiency absorption type heat pump including a heat exchanger, which is a Korean Patent Registration No. 10-1052776.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 흡수식 히트펌프(100)는 흡수기(140), 재생기(120), 응축기(170), 증발기(150), 용액열교환기(130) 및 냉각수열교환기(160)를 포함한다.1, the absorption heat pump 100 includes an absorber 140, a regenerator 120, a condenser 170, an evaporator 150, a solution heat exchanger 130, and a cooling water heat exchanger 160 do.

지역 난방을 위한 난방수는 지역난방수 저장탱크(181)로부터 공급된다. 배관(20)을 통하여 공급되는 난방수의 일부는 흡수기(140)에서 1차로 가열되고, 응축기(170)에서 2차로 가열된다. 또한, 배관(20)을 통하여 공급되는 난방수의 나머지는 분기 배관(21)을 통하여 난방수열교관기(160)에서 1차로 가열되고 응축기(170)에서 2차로 가열된다. 응축기(170)에서 2차로 가열된 난방수는 배관(24)을 통하여 수용가(183)에 공급된다.The heating water for district heating is supplied from the district heating water storage tank 181. A part of the heating water supplied through the pipe 20 is firstly heated in the absorber 140 and secondarily heated in the condenser 170. The remaining portion of the heating water supplied through the pipe 20 is firstly heated by the heating water heat exchanger 160 through the branch pipe 21 and secondarily heated by the condenser 170. The heating water, which is secondarily heated by the condenser 170, is supplied to the consumer 183 through the pipe 24.

증발기(150)는 펌프(184)에 의하여 복수기(180) 사이를 순환하는 냉각수를 공급받아 냉매용액을 가열 증발시켜서 배관(8)을 통하여 흡수기(140)로 공급한다. 흡수기(140)로 공급된 냉매증기는 난방수를 가열하여 응축되고, 재생기(120)에서 공급되는 진한냉매용액을 희석하여 묽은 냉매용액이 된다. 흡수기(140)의 묽은 냉매용액은 펌프(185)에 의해서 재생기(120)로 보내진다. 재생기(120)로 공급된 묽은냉매용액은 스팀에 의하여 가열되어 고온의 진한냉매용액과 냉매증기로 분리된다. 고온의 진한용액은 배관(3)을 통하여 용액열교환기(130)에서 저온의 묽은 냉매용액과 열교환되어 다시 흡수기(140)로 공급된다. 또한, 냉매증기는 배관(5)을 통하여 응축기(170)로 보내진다. 응축기(170)에서 냉매증기는 배관(23)을 통하여 공급된 난방수을 가열하고 응축되어 난방수열교환기(160)로 보내진다. 응축된 냉매는 난방수열교환기(160)에서 분지배관(21)을 통하여 공급된 난방수를 한 번 가열하고 증발기(150)로 공급된다. 상기와 같이, 냉매는 흡수기(140)와, 재생기(120)와, 응축기(170)와 증발기(150)와 용액열교환기(130)와 냉각수열교환기(160)에서 순환을 반복한다.The evaporator 150 is supplied with cooling water circulating between the condensers 180 by a pump 184, and evaporates the refrigerant solution to be supplied to the absorber 140 through the pipe 8. The refrigerant vapor supplied to the absorber 140 is condensed by heating the heating water, and dilutes the concentrated refrigerant solution supplied from the regenerator 120 to become a dilute refrigerant solution. The dilute refrigerant solution of absorber 140 is sent to regenerator 120 by pump 185. The dilute refrigerant solution supplied to the regenerator 120 is heated by steam and separated into a high-temperature rich refrigerant solution and a refrigerant vapor. The high-temperature concentrated solution is heat-exchanged with the low-temperature dilute refrigerant solution in the solution heat exchanger 130 through the pipe 3 and then supplied to the absorber 140 again. Further, the refrigerant vapor is sent to the condenser 170 through the pipe 5. In the condenser 170, the refrigerant vapor heats the heating water supplied through the pipe 23, and is condensed and sent to the heating water heat exchanger 160. The condensed refrigerant is heated by the heating water heat exchanger (160) through the branch pipe (21) once and is supplied to the evaporator (150). As described above, the refrigerant circulates in the absorber 140, the regenerator 120, the condenser 170 and the evaporator 150, the solution heat exchanger 130, and the cooling water heat exchanger 160.

그러나, 이러한 종래의 흡수식 히트펌프의 폐증기 흐름은 재생기에서 증발기로 보내거나 재생기와 증발기로 동시 공급하는 병렬방식으로 응축온도가 상대적으로 높아 폐증기의 에너지를 최대 사용하지 못하여 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, the waste steam flow of the conventional absorption heat pump is in a parallel mode in which it is sent from the regenerator to the evaporator or simultaneously supplied to the regenerator and the evaporator, so that the condensation temperature is relatively high, have.

또한, 이러한 종래의 흡수식 히트펌프는 흡수액 결정이 발생하는 데, 흡수액의 결정은 대부분 정상적인 희석운전이 불가할 때, 정전시, 정지조건임에도 열원 공급이 지속적으로 공급될 때 발생하게 되므로 정상 조치까지 많은 인력 및 시간이 소요되는 다른 문제점이 있다.In this conventional absorption type heat pump, absorption liquid crystals occur. When most of the crystals of the absorption liquid can not be diluted normally, it is generated when the supply of heat source is continuously supplied even when the power is stopped or stopped. There are other problems that require labor and time.

또한, 이러한 종래의 흡수식 히트펌프는 열교환기의 문제가 발생시 운전할 수 없는 또 다른 문제점이 있다.In addition, such a conventional absorption heat pump has another problem that it can not be operated when a problem of the heat exchanger occurs.

국내특허등록 제10-1052776호Korean Patent Registration No. 10-1052776 국내특허등록 제10-1478115호Domestic patent registration No. 10-1478115

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐증기가 증발기에서 재생기로 직렬로 공급되도록 직렬 구성함으로써 열원으로 사용하는 폐증기의 드레인 온도를 낮춤으로 폐증기의 열원을 최대 사용할 수 있어 성능을 상대적으로 높일 수 있도록 하는 흡수식 히트펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems, and to provide a method and apparatus for reducing the drainage temperature of pulmonary steam used as a heat source by arranging the pulmonary steam to be serially supplied from an evaporator to a regenerator, The present invention provides an absorption type heat pump which can relatively increase the temperature of the heat pump.

또한, 본 발명은 흡수기의 희액 라인과 재생기의 농액 라인 사이에 체크 밸브를 설치하여 흡수액 펌프의 흐름방향으로 체크밸브가 폐쇄되어 있어 흡수기의 희액이 농액 라인으로 이동이 차단되도록 하고, 흡수액 펌프가 정지가 되면 수두차에 의해서 흡수기의 희액이 농액 라인으로 바이패스되어 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지하도록 하는 흡수식 히트펌프를 제공하는데 다른 목적이 있다.Further, according to the present invention, a check valve is provided between the dilution line of the absorber and the liquid line of the regenerator so that the check valve is closed in the direction of the absorption liquid pump, so that the liquid of the absorber is prevented from moving to the liquid line, It is another object of the present invention to provide an absorption type heat pump which prevents the dilution of the absorber from being bypassed to the liquid line by the water head difference to prevent the absorption liquid from being crystallized.

또, 본 발명은 흡수액 열교환기에 바이패스 라인을 설치하여 열교환기의 유지 보수시 바이패스 라인을 통해 농액을 흡수기로 공급하도록 하여 가동중 유지 보수가 가능하도록 하는 흡수식 히트펌프를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an absorption type heat pump in which a bypass line is installed in an absorption liquid heat exchanger to supply concentrated liquid to the absorber through a bypass line during maintenance of the heat exchanger, have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,According to an aspect of the present invention,

제 1폐증기 라인을 통해 폐증기가 유입되는 증발기 전열관이 내부에 구비되고, 냉매 라인을 통해 공급되는 응축된 냉매가 내부로 공급되고, 내부의 응축된 냉매를 냉매 순환 라인과 냉매 펌프를 통해 내측 상부에 구비된 증발기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 증발기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 냉매 증기를 발생하는 증발기와; 상기 증발기의 측면에 설치되고, 온수가 유입 및 유출되도록 온수 라인과 연결되는 흡수기 전열관이 내부에 구비되어 농액 라인을 통해 공급되는 농축된 흡수액(농액)을 내측 상부에 구비된 흡수기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 흡수기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 상기 증발기에서 이동되는 냉매 증기를 흡수해서 발생된 흡수열로 상기 온수 라인의 온수를 가열하고, 묽은 흡수액(희액)을 희액 라인을 통해 배출하는 흡수기와; 상기 희액 라인에 설치되고, 내부에 상기 농액 라인이 관통되어 상기 흡수기에서 배출되는 묽은 흡수액(희액)과 상기 농액 라인의 농축된 흡수액을 상호 열교환시켜 배출하는 흡수액 열교환기와; 상기 증발기의 증발기 전열관과 상기 제 1폐증기 라인을 통해 직렬 연결되어 폐증기가 유입되는 재생기 전열관이 내부에 구비되고, 상기 희액 라인을 통해 공급되는 묽은 흡수액(희액)을 내측 상부에 구비된 재생기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 재생기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 폐증기의 열로 묽은 흡수액을 농축시킴과 동시에 냉매 증기를 발생시키고, 농축된 흡수액(농액)을 흡수액 펌프와 상기 농액 라인을 통해 상기 흡수기로 배출시키는 재생기와; 상기 재생기의 측면에 설치되고, 냉각수 라인과 연결되는 응축기 전열관이 내부에 구비되며, 상기 응축기 전열관 내부의 냉각수로 상기 재생기의 냉매 증기를 응축시켜 응축된 흡수액을 응축냉매 펌프와 상기 냉매 라인을 통해 상기 증발기로 배출하는 응축기; 및 상기 냉매 라인에 설치되고, 제 2폐증기 라인을 통해 폐증기가 유입되는 열교환기 전열관이 내부에 구비되고, 상기 열교환기 전열관 내부의 폐증기로 응축된 냉매를 가열시키는 응축 냉매 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The condensed refrigerant supplied through the refrigerant line is supplied to the interior and the condensed refrigerant in the interior is supplied to the inside through the refrigerant circulation line and the refrigerant pump An evaporator for dropping the refrigerant vapor through the evaporator distributor provided on the evaporator and generating refrigerant vapor by being dispersed on the surface of the evaporator heat transfer tube; An absorber heat transfer pipe provided inside the evaporator and connected to the hot water line so as to allow hot water to flow in and out, and a concentrated absorption liquid (concentrated liquid) supplied through the liquid concentrate line is dropped through an absorber distributor An absorber for heating the hot water of the hot water line with the absorption heat generated by absorbing the refrigerant vapor moving in the evaporator so as to be scattered on the surface of the absorber heat transfer pipe, and discharging a dilute absorption liquid (diluent) through the dilution line; An absorption liquid heat exchanger installed in the dilution line and passing the diluted absorption liquid (diluent) passing through the liquid immersion line through the absorber and a concentrated absorption liquid of the concentrated liquid line; A regenerator heat exchanger tube connected in series through the evaporator heat transfer tube of the evaporator and the first waste steam line to receive pulmonary steam therein, and a dilute absorption liquid (diluent) supplied through the dilution line is connected to a regenerator distributor And is discharged from the surface of the regenerator tube so as to concentrate the diluted absorption liquid with the heat of the pulmonary steam and to generate the refrigerant vapor and regenerate the condensed absorption liquid (concentrated liquid) through the absorption liquid pump and the regenerator Wow; A condenser heat transfer pipe provided in a side of the regenerator and connected to a cooling water line, and a condensed refrigerant vapor is condensed by cooling water in the condenser heat transfer pipe, and the condensed absorption liquid is condensed through the condenser refrigerant pump and the refrigerant line A condenser for discharging to an evaporator; And a condensed refrigerant heat exchanger installed in the refrigerant line and having a heat exchanger heat transfer tube in which the pulmonary steam is introduced through the second pulmonary steam line and heating the refrigerant condensed by the waste steam in the heat exchanger heat transfer tube, .

여기에서, 상기 흡수식 히트펌프는 상기 흡수액 펌프의 흐름 방향으로 폐쇄되어 있어 상기 흡수액 펌프의 동작시 상기 흡수기의 묽은 흡수액이 상기 농액 라인으로 이동되는 것을 차단하고, 상기 흡수액 펌프가 정지가 되면 수두차에 의해서 상기 흡수기의 묽은 흡수액이 상기 농액 라인으로 바이패스되도록 하여 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지하도록 상기 희액 라인과 농액 라인 사이에 설치되는 체크 밸브를 더 포함한다.Here, the absorption type heat pump is closed in the flow direction of the absorption liquid pump so that the dilute absorption liquid of the absorber is prevented from moving to the liquid line when the absorption liquid pump is operated. When the absorption liquid pump is stopped, Further comprising a check valve installed between the leachate line and the leachate line to prevent the absorption of the absorbent by bypassing the leachate line to the leachate line to prevent the formation of the absorption liquid.

여기에서 또한, 상기 흡수식 히트펌프는 상기 흡수액 열교환기를 교체시 상기 재생기의 농축된 흡수액을 상기 흡수기로 직접 공급하도록 상기 농액 라인중 상기 흡수액 열교환기의 입구 전단과 출구 후단에 설치되는 제 1바이패스 라인과; 상기 흡수액 열교환기를 교체시 상기 흡수기의 묽은 흡수액을 상기 재생기로 직접 공급하도록 상기 희액 라인중 상기 흡수액 열교환기의 입구 전단과 출구 후단에 설치되는 제 2바이패스 라인을 더 포함한다.The absorption heat pump further includes a first bypass line installed at a front end of an inlet of the absorption liquid heat exchanger and at a rear end of an outlet of the absorption liquid heat exchanger so as to directly supply the concentrated absorption liquid of the regenerator to the absorber when the absorption liquid heat exchanger is replaced, and; And a second bypass line installed upstream and downstream of the inlet of the absorption liquid heat exchanger in the lean line so as to directly supply the absorbent diluted absorption liquid to the regenerator when the absorption liquid heat exchanger is replaced.

여기에서 또, 상기 제 1바이패스 라인 및 제 2바이패스 라인은 흡수액을 유로를 변경하도록 각각 밸브가 구비된다.Here, the first bypass line and the second bypass line are each provided with a valve to change the flow path of the absorbing liquid.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 흡수식 히트펌프에 따르면, 폐증기가 증발기에서 재생기로 직렬로 공급되도록 직렬 구성함으로써 열원으로 사용하는 폐증기의 드레인 온도를 낮춤으로 폐증기의 열원을 최대 사용할 수 있어 성능을 상대적으로 높일 수 있다.According to the absorption heat pump of the present invention configured as described above, since the waste steam is serially supplied in series from the evaporator to the regenerator, the heat source of the waste steam can be maximized by lowering the drain temperature of the waste steam used as the heat source, Can be relatively increased.

또한, 본 발명에 따르면 흡수기의 희액 라인과 재생기의 농액 라인 사이에 체크 밸브를 설치하여 흡수액 펌프의 흐름방향으로 체크밸브가 폐쇄되어 있어 흡수기의 희액이 농액 라인으로 이동이 차단되도록 하고, 흡수액 펌프가 정지가 되면 수두차에 의해서 흡수기의 희액이 농액 라인으로 바이패스되어 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, a check valve is provided between the dilution line of the absorber and the concentrate line of the regenerator so that the check valve is closed in the direction of the absorption liquid pump so that the diluent of the absorber is prevented from moving to the concentrate line, When the water is stopped, the water of the absorber is bypassed to the liquid line by the water head difference to prevent the absorption liquid from being crystallized.

또, 본 발명에 따르면 흡수액 열교환기에 바이패스 라인을 설치하여 열교환기의 유지 보수시 바이패스 라인을 통해 농액을 흡수기로 공급하도록 하여 가동중에도 유지 보수를 수행할 수 있다.According to the present invention, a bypass line is provided in the absorption liquid heat exchanger to supply the concentrated liquid to the absorber through the bypass line during maintenance of the heat exchanger, so that the maintenance can be performed even during operation.

도 1은 종래의 흡수식 히트펌프의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 구성을 나타낸 계통도이다.1 is a schematic diagram showing the structure of a conventional absorption type heat pump.
2 is a block diagram showing the structure of an absorption type heat pump according to the present invention.
3 to 5 are schematic diagrams showing the structure of an absorption type heat pump according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the structure of the absorption type heat pump according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 2는 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 구성을 나타낸 계통도이다.2 is a block diagram showing the structure of an absorption type heat pump according to the present invention.

도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프(1)는, 증발기(10)와, 흡수기(20)와, 흡수액 열교환기(30)와, 재생기(40)와, 응축기(50)와, 응축 냉매 열교환기(60)와, 체크 밸브(CKV)와, 제 1바이패스 라인(BYL1) 및 제 2바이패스 라인(BYL2)을 포함한다.2, an absorption type heat pump 1 according to the present invention includes an evaporator 10, an absorber 20, an absorption liquid heat exchanger 30, a regenerator 40, a condenser 50 , A condensed refrigerant heat exchanger (60), a check valve (CKV), a first bypass line (BYL1) and a second bypass line (BYL2).

먼저, 증발기(10)는 제 1폐증기 라인(L1)을 통해 폐증기가 유입되는 증발기 전열관(11)이 내부에 구비되고, 냉매 라인(L2)을 통해 공급되는 응축된 냉액(흡수액)이 내부로 공급되고, 내부의 냉매를 냉매 순환 라인(L3)과 냉매 펌프(P1)를 통해 내측 상부에 구비된 증발기 분배기(13)를 통해 낙하시켜 증발기 전열관(11) 표면에서 산포되도록 하여 냉매 증기를 발생한다.First, the evaporator 10 is provided with an evaporator heat transfer tube 11 in which pulmonary steam is introduced through a first pulmonary steam line L1, and a condensed coolant (absorption liquid) supplied through the refrigerant line L2 is supplied to the inside And the refrigerant in the refrigerant is dropped through the refrigerant circulation line L3 and the refrigerant pump P1 through the evaporator distributor 13 provided in the upper part of the refrigerant circulation line L3 to be dispersed on the surface of the evaporator heat transfer pipe 11 to generate refrigerant vapor do.

그리고, 흡수기(20)는 증발기(10)의 측면과 하나의 함체 내에 엘리미네이터(EL)를 기준으로 구획되어 설치되고, 온수가 유입 및 유출되도록 온수 라인(L4)과 연결되는 흡수기 전열관(21)이 내부에 구비되어 농액 라인(L5)을 통해 공급되는 농액, 즉 농축된 흡수액을 내측 상부에 구비된 흡수기 분배기(23)를 통해 낙하시켜 흡수기 전열관(21) 표면에서 산포되도록 하여 증발기(10)에서 이동되는 냉매 증기를 흡수해서 발생된 흡수열로 온수 라인(L4)의 온수를 가열하고, 희액, 즉 묽은 흡수액을 희액 라인(L6)을 통해 배출한다.The absorber 20 is installed in an enclosure with the side of the evaporator 10 on the basis of the eliminator EL and is connected to the absorber heat transfer pipe 21 connected to the hot water line L4 to allow hot water to flow in and out The concentrated liquid is supplied through the liquid line L5 to the evaporator 10 through the absorber distributor 23 provided at the upper portion of the evaporator 10 so as to be dispersed on the surface of the absorber heat transfer pipe 21. [ The hot water in the hot water line L4 is heated by the absorption heat generated by absorbing the vapor of the refrigerant moving in the dilution line L6, and the diluted solution, that is, the dilute absorption liquid is discharged through the dilution line L6.

또한, 흡수액 열교환기(30)는 희액 라인(L6)에 설치되고, 내부에 농액 라인(L5)이 관통되어 흡수기(20)에서 배출되는 묽은 흡수액과 농액 라인(L5)의 농축된 흡수액을 상호 열교환시켜 배출한다.The absorbing liquid heat exchanger 30 is disposed in the diluting line L6 and the concentrated absorbing liquid of the diluted absorbing liquid and the concentrated liquid absorbing liquid L5 discharged from the absorber 20 through the liquid line L5 is passed through mutual heat exchange Respectively.

또, 재생기(40)는 증발기(10)의 증발기 전열관(11)과 제 1폐증기 라인(L1)을 통해 직렬 연결되어 폐증기가 유입되는 재생기 전열관(41)이 내부에 구비되고, 희액 라인(L6)을 통해 공급되는 묽은 흡수액을 내측 상부에 구비된 재생기 분배기(43)를 통해 낙하시켜 재생기 전열관(41) 표면에서 산포되도록 하여 폐증기의 열로 묽은 흡수액을 농축시킴과 동시에 냉매 증기를 발생시키고, 농축된 흡수액을 흡수액 펌프(P2)와 농액 라인(L5)을 통해 흡수기(20)로 배출시킨다.The regenerator 40 is connected to the evaporator heat transfer pipe 11 of the evaporator 10 through the first waste steam line L1 and the regenerator heat transfer pipe 41 into which the waste steam flows, L6 through the regenerator distributor 43 provided at the inner upper portion to be dispersed on the surface of the regenerator heat transfer pipe 41 to concentrate the diluted absorption liquid with the heat of the pulmonary steam and to generate the refrigerant vapor, The concentrated absorption liquid is discharged to the absorber 20 through the absorption liquid pump P2 and the liquid line L5.

계속해서, 응축기(50)는 재생기(40)의 측면과 하나의 함체 내에 엘리미네이터(EL)를 기준으로 구획되어 설치되고, 냉각수 라인(L7)과 연결되는 응축기 전열관(51)이 내부에 구비되며, 응축기 전열관(51) 내부의 냉각수로 재생기(40)의 냉매 증기를 응축시켜 응축된 흡수액을 응축냉매 펌프(P3)와 냉매 라인(L2)을 통해 증발기(10)로 배출한다.Subsequently, the condenser 50 is installed inside the enclosure with the side of the regenerator 40, with the condenser heat transfer pipe 51 partitioned with respect to the electromagnet EL and connected to the cooling water line L7. And the condensed refrigerant vapor of the regenerator 40 is condensed by the cooling water in the condenser heat transfer tube 51 to discharge the condensed absorption liquid to the evaporator 10 through the condenser refrigerant pump P3 and the refrigerant line L2.

이어서, 응축 냉매 열교환기(60)는 냉매 라인(L2)에 설치되고, 제 2폐증기 라인(L8)을 통해 폐증기가 유입되는 열교환기 전열관(61)이 내부에 구비되고, 열교환기 전열관(61) 내부의 폐증기로 응축된 냉매를 가열시킨다.The condensed refrigerant heat exchanger 60 is installed in the refrigerant line L2 and includes a heat exchanger heat transfer pipe 61 into which the waste steam flows through the second waste steam line L8, 61) Heat the condensed refrigerant with pulmonary steam inside.

또한, 체크 밸브(CKV)는 흡수액 펌프(P2)의 흐름 방향으로 폐쇄되어 있어 흡수액 펌프(P2)의 동작시 흡수기(20)의 묽은 흡수액이 농액 라인(L5)으로 이동되는 것을 차단하고, 흡수액 펌프(P2)가 정지가 되면 수두차에 의해서 흡수기(20)의 묽은 흡수액이 농액 라인(L5)으로 바이패스되도록 하여 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지하도록 희액 라인(L6)에 일측이 설치되고, 농액 라인(L5)에 타측이 설치된다.The check valve CKV is closed in the flow direction of the absorption liquid pump P2 to block the dilute absorption liquid of the absorber 20 from moving to the liquid line L5 during operation of the absorption liquid pump P2, (P2) is stopped, the dilute absorption liquid of the absorber (20) is bypassed to the liquid line (L5) by the water head difference so that the absorption liquid is prevented from being crystallized. And the other side is provided in the line L5.

그리고, 제 1바이패스 라인(BYL1)은 흡수액 열교환기(30)를 교체시 재생기(40)의 농축된 흡수액을 흡수기(20)로 직접 공급하도록 농액 라인(L5)중 흡수액 열교환기(30)의 입구 전단과 출구 후단에 설치된다. 이때, 제 1바이패스 라인(80)에는 흡수액을 유로를 변경하도록 밸브(V)가 구비된다.The first bypass line BYL1 is connected to the absorber 20 so that the concentrated absorption liquid of the regenerator 40 is directly supplied to the absorber 20 when the absorption liquid heat exchanger 30 is replaced. It is installed at the entrance front end and the exit end. At this time, the first bypass line (80) is provided with a valve (V) for changing the passage of the absorbing liquid.

한편, 제 2바이패스 라인(BYL2)은 흡수액 열교환기(30)를 교체시 흡수기(20)의 묽은 흡수액을 재생기(40)로 직접 공급하도록 희액 라인(L6)중 흡수액 열교환기(30)의 입구 전단과 출구 후단에 설치된다. 이때, 제 2바이패스 라인(90)에는 흡수액을 유로를 변경하도록 밸브(V)가 구비된다.On the other hand, the second bypass line BYL2 is connected to the inlet of the absorption liquid heat exchanger 30 in the lean line L6 so as to directly supply the diluted absorption liquid of the absorber 20 to the regenerator 40 when the absorption liquid heat exchanger 30 is replaced. And is installed at the rear end of the front end and the exit end. At this time, the second bypass line 90 is provided with a valve V so as to change the flow path of the absorption liquid.

이하, 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the absorption type heat pump according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 흡수식 히트펌프의 구성을 나타낸 계통도이다.3 to 5 are schematic diagrams showing the structure of an absorption type heat pump according to the present invention.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 폐증기가 제 1폐증기 라인(L1)을 통해 증발기(10)의 증발기 전열관(11)으로 유입되면, 증발기 분배기(13)를 통해 낙하되는 냉매와 접촉하여 폐증기의 고온에 의해 냉매 증기가 발생되고, 증발기 전열관(11)의 폐증기는 다시 직렬 연결된 재생기(40)의 재생기 전열관(41)으로 유입된다.3, when the waste steam is introduced into the evaporator heat transfer pipe 11 of the evaporator 10 through the first waste steam line L1, the waste steam comes into contact with the refrigerant falling through the evaporator distributor 13, The refrigerant vapor is generated by the high temperature of the steam and the waste steam of the evaporator heat transfer pipe 11 flows into the regenerator heat transfer pipe 41 of the regenerator 40 connected in series again.

그리고, 증발기(10)에서 생성된 냉매 증기는 흡수기(20)로 이동되고, 흡수기 분배기(23)에서 가열 농축된 흡수액이 온수 라인(L4)을 통해 온수가 유입되는 흡수기 전열관(21)의 표면으로 산포되면서 증발기(10)에서 이동되는 냉매 증기를 흡수해서 발생된 흡수열로 온수를 가열한다.The refrigerant vapor generated in the evaporator 10 is transferred to the absorber 20 and the absorption liquid heated and concentrated in the absorber distributor 23 flows to the surface of the absorber heat transfer pipe 21 through which the hot water flows into the hot water line L4 And the hot water is heated by the absorption heat generated by absorbing the refrigerant vapor moving in the evaporator 10 while being scattered.

또한, 흡수기(20)의 묽은 흡수액은 희액 라인(L6)을 통해 배출되어 흡수액 열교환기(30)에서 농액 라인(L5)의 농축된 흡수액과 열교환되면서 냉각된 후 재생기(40)의 재생기 분배기(43)를 통해 재생기 전열관(41)의 표면에 산포된다.The dilute absorption liquid of the absorber 20 is discharged through the leaning line L6 and cooled in the absorption liquid heat exchanger 30 while being heat exchanged with the concentrated absorption liquid of the liquid line L5 and then supplied to the regenerator distributor 43 And is scattered on the surface of the regenerative heat transfer tube 41 through the heat exchanger.

그러면, 재생기(40)에서 증발기(10)의 증발기 전열관(11)을 통해 재생기 전열관(41)으로 유입된 폐증기의 열에 의해 묽은 흡수액이 농축되어 농축된 흡수액이 흡수액 펌프(P5)와 농액 라인(L5)을 통해 흡수액 열교환기(30)로 배출되어 흡수액 열교환기(30)에서 가열된 후 흡수기(20)의 흡수기 분배기(23)로 공급된다.The absorbent liquid concentrated and concentrated by the heat of the pulmonary steam flowing into the regenerator heat transfer pipe 41 through the evaporator heat transfer pipe 11 of the evaporator 10 in the regenerator 40 is concentrated by the absorption liquid pump P5 and the liquid- L5 to the absorption liquid heat exchanger 30, heated in the absorption liquid heat exchanger 30, and then supplied to the absorber distributor 23 of the absorber 20.

계속해서, 재생기(40)의 냉매 증기는 응축기(50)로 전달되어 냉각수 라인(L7)을 통해 응축기 전열관(51)으로 공급된 냉각수에 의해 응축된 후 응축냉매 펌프(P3)와 냉매 라인(L2)을 통해 증발기(10)로 배출된다.Subsequently, the refrigerant vapor of the regenerator 40 is transferred to the condenser 50, condensed by the cooling water supplied to the condenser heat transfer tube 51 through the cooling water line L7, and then condensed by the condenser refrigerant pump P3 and the refrigerant line L2 To the evaporator (10).

한편, 응축기(50)의 냉매는 응축 냉매 열교환기(60)로 유입되는 폐증기와 열교환되어 가열된 후 증발기(10)로 공급된다.On the other hand, the refrigerant in the condenser 50 is heat-exchanged with the pulmonary steam introduced into the condensed refrigerant heat exchanger 60 and is heated and then supplied to the evaporator 10.

그리고, 증발기(10)와, 흡수기(20)와, 흡수액 열교환기(30)와, 재생기(40)와, 응축기(50) 및 응축 냉매 열교환기(60)에서는 흡수액이 순환되면서 상기 과정을 반복하여 폐증기로 온수를 가열하여 배출한다.In the evaporator 10, the absorber 20, the absorption liquid heat exchanger 30, the regenerator 40, the condenser 50 and the condensed refrigerant heat exchanger 60, the above process is repeated while the absorption liquid is circulated Heat the hot water with waste steam and discharge it.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 흡수액 펌프(P2)가 동작될 시 체크 밸브(CKV)가 폐쇄되어 있다가 흡수액 펌프(P2)가 정지가 되면 도 4에 도시된 바와 같이 수두차에 의해서 체크 밸브(CKV)가 개방되면서 희액 라인(L6)의 묽은 흡수액의 일부가 농액 라인(L5)으로 바이패스되어 흡수액의 결정이 미발생하게 된다.3, when the absorption liquid pump P2 is operated, when the check valve CKV is closed and the absorption liquid pump P2 is stopped, as shown in FIG. 4, (CKV) is opened, a part of the dilute absorption liquid of the dilute liquid line L6 is bypassed to the liquid line L5, and the absorption liquid is not crystallized.

또, 흡수액 열교환기(30)의 고장 등으로 흡수액 열교환기(30)를 교체시 각 구성부를 동작시키면서 흡수액 열교환기(30)만을 교체할 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 밸브(V)로 제 1바이패스 라인(BYL1)을 개방시켜 농축된 흡수액이 흡수액 열교환기(30)로 미공급되도록 하고, 제 2바이패스 라인(BYL2)을 개방시켜 희액이 흡수액 열교환기(30)를 거치지 않고, 직접 재생기(10)로 공급시킨다.5, when the absorption liquid heat exchanger 30 is replaced by a failure of the absorption liquid heat exchanger 30, only the absorption liquid heat exchanger 30 can be exchanged while operating the respective constituent parts. One bypass line BYL1 is opened and the concentrated absorption liquid is not supplied to the absorption liquid heat exchanger 30 and the second bypass line BYL2 is opened to allow the liquid to pass directly through the absorption liquid heat exchanger 30 To the player (10).

이후, 흡수액 열교환기(30)의 교체가 완료되면 제 1바이패스 라인(BYL1)과 제 2바이패스 라인(BYL2)을 폐쇄시켜 정상적으로 동작되도록 한다.Then, when the absorption liquid heat exchanger 30 is completely replaced, the first bypass line BYL1 and the second bypass line BYL2 are closed to operate normally.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

10 : 증발기 20 : 흡수기
30 : 흡수액 열교환기 40 : 재생기
50 : 응축기 60 : 응축 냉매 열교환기
CKV : 체크 밸브 BYL1, 2 : 제 1, 2바이패스 라인
L1 : 제 1폐증기 라인 L2 : 냉매 라인
L3 : 냉매 순환 라인 L4 : 온수 라인
L6 : 희액 라인 L7 : 농액 라인
L8 : 제 2폐증기 라인 V : 밸브10: evaporator 20: absorber
30: absorption liquid heat exchanger 40: regenerator
50: condenser 60: condensed refrigerant heat exchanger
CKV: Check valve BYL1, 2: 1st and 2nd bypass lines
L1: first pulmonary steam line L2: refrigerant line
L3: Refrigerant circulation line L4: Hot water line
L6: Reward line L7: Liquid line
L8: Second waste steam line V: Valve

Claims (4)

제 1폐증기 라인을 통해 폐증기가 유입되는 증발기 전열관이 내부에 구비되고, 냉매 라인을 통해 공급되는 응축된 냉매가 내부로 공급되고, 내부의 응축된 냉매를 냉매 순환 라인과 냉매 펌프를 통해 내측 상부에 구비된 증발기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 증발기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 냉매 증기를 발생하는 증발기와;
상기 증발기의 측면에 설치되되, 하나의 함체 내에 엘리미네이터(EL)를 기준으로 구획되어 설치되고, 온수가 유입 및 유출되도록 온수 라인과 연결되는 흡수기 전열관이 내부에 구비되어 농액 라인을 통해 공급되는 농축된 흡수액(농액)을 내측 상부에 구비된 흡수기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 흡수기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 상기 증발기에서 이동되는 냉매 증기를 흡수해서 발생된 흡수열로 상기 온수 라인의 온수를 가열하고, 묽은 흡수액(희액)을 희액 라인을 통해 배출하는 흡수기와;
상기 희액 라인에 설치되고, 내부에 상기 농액 라인이 관통되어 상기 흡수기에서 배출되는 묽은 흡수액(희액)과 상기 농액 라인의 농축된 흡수액을 상호 열교환시켜 배출하는 흡수액 열교환기와;
상기 증발기의 증발기 전열관과 상기 제 1폐증기 라인을 통해 직렬 연결되어 폐증기가 유입되는 재생기 전열관이 내부에 구비되고, 상기 희액 라인을 통해 공급되는 묽은 흡수액(희액)을 내측 상부에 구비된 재생기 분배기를 통해 낙하시켜 상기 재생기 전열관 표면에서 산포되도록 하여 폐증기의 열로 묽은 흡수액을 농축시킴과 동시에 냉매 증기를 발생시키고, 농축된 흡수액(농액)을 흡수액 펌프와 상기 농액 라인을 통해 상기 흡수기로 배출시키는 재생기와;
상기 재생기의 측면에 설치되고, 냉각수 라인과 연결되는 응축기 전열관이 내부에 구비되며, 상기 응축기 전열관 내부의 냉각수로 상기 재생기의 냉매 증기를 응축시켜 응축된 흡수액을 응축냉매 펌프와 상기 냉매 라인을 통해 상기 증발기로 배출하는 응축기와;
상기 냉매 라인에 설치되고, 제 2폐증기 라인을 통해 폐증기가 유입되는 열교환기 전열관이 내부에 구비되고, 상기 열교환기 전열관 내부의 폐증기로 응축된 냉매를 가열시키는 응축 냉매 열교환기와;
상기 흡수액 펌프의 흐름 방향으로 폐쇄되어 있어 상기 흡수액 펌프의 동작시 상기 흡수기의 묽은 흡수액이 상기 농액 라인으로 이동되는 것을 차단하고, 상기 흡수액 펌프가 정지가 되면 수두차에 의해서 상기 흡수기의 묽은 흡수액이 상기 농액 라인으로 바이패스되도록 하여 흡수액의 결정이 발생되는 것을 방지하도록 상기 희액 라인과 농액 라인 사이에 설치되는 체크 밸브와;
상기 흡수액 열교환기를 교체시 상기 재생기의 농축된 흡수액을 상기 흡수기로 직접 공급하도록 상기 농액 라인중 상기 흡수액 열교환기의 입구 전단과 출구 후단에 설치되는 제 1바이패스 라인; 및
상기 흡수액 열교환기를 교체시 상기 흡수기의 묽은 흡수액을 상기 재생기로 직접 공급하도록 상기 희액 라인중 상기 흡수액 열교환기의 입구 전단과 출구 후단에 설치되는 제 2바이패스 라인을 포함하며,
상기 제 1바이패스 라인 및 제 2바이패스 라인은,
흡수액을 유로를 변경하도록 각각 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 흡수식 히트펌프.The condensed refrigerant supplied through the refrigerant line is supplied to the interior and the condensed refrigerant in the interior is supplied to the inside through the refrigerant circulation line and the refrigerant pump An evaporator for dropping the refrigerant vapor through the evaporator distributor provided on the evaporator and generating refrigerant vapor by being dispersed on the surface of the evaporator heat transfer tube;
An absorber heat transfer pipe which is installed in a side of the evaporator and is partitioned by an electrifier (EL) in an enclosure and connected to a hot water line so that hot water flows in and out, The concentrated absorption liquid (rich liquid) is dropped through an absorber distributor provided in the upper portion of the absorber, and is dispersed on the surface of the absorber heat transfer pipe to absorb the refrigerant vapor moving in the evaporator, thereby heating the hot water in the hot water line, An absorber for discharging a dilute absorption liquid (diluent) through a dilution line;
An absorption liquid heat exchanger installed in the dilution line and passing the diluted absorption liquid (diluent) passing through the liquid immersion line through the absorber and a concentrated absorption liquid of the concentrated liquid line;
A regenerator heat exchanger tube connected in series through the evaporator heat transfer tube of the evaporator and the first waste steam line to receive pulmonary steam therein, and a dilute absorption liquid (diluent) supplied through the dilution line is connected to a regenerator distributor And is discharged from the surface of the regenerator tube so as to concentrate the diluted absorption liquid with the heat of the pulmonary steam and to generate the refrigerant vapor and regenerate the condensed absorption liquid (concentrated liquid) through the absorption liquid pump and the regenerator Wow;
A condenser heat transfer pipe provided in a side of the regenerator and connected to a cooling water line, and a condensed refrigerant vapor is condensed by cooling water in the condenser heat transfer pipe, and the condensed absorption liquid is condensed through the condenser refrigerant pump and the refrigerant line A condenser for discharging the refrigerant to an evaporator;
A condensed refrigerant heat exchanger installed in the refrigerant line and having therein a heat exchanger heat transfer tube through which waste steam flows through the second waste steam line and heating the refrigerant condensed by the waste steam in the heat exchanger heat transfer tube;
And the absorbent pump is closed in the flow direction of the absorption liquid pump to block the dilute absorption liquid of the absorber from moving to the liquid line during operation of the absorption liquid pump, A check valve installed between the dilution line and the agricultural line so as to be bypassed to the agricultural line so as to prevent crystals of the absorption liquid from being generated;
A first bypass line installed at a front end of the absorption liquid heat exchanger and at a rear end of the absorption liquid heat exchanger so as to directly supply the concentrated absorption liquid of the regenerator to the absorber when the absorption liquid heat exchanger is replaced; And
And a second bypass line installed at a front end of the absorption liquid heat exchanger and at a rear end of the absorption liquid heat exchanger so that the absorbent liquid is directly supplied to the regenerator when the absorption liquid heat exchanger is replaced,
The first bypass line and the second bypass line are connected to each other,
Wherein the valve is provided to change the flow of the absorption liquid. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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