带分凝器的大温差自复叠热泵制造技术

本发明专利技术涉及一种带分凝器的大温差自复叠热泵，采用两种及两种以上制冷剂，一台压缩机，制冷剂管路将压缩机、冷凝器、分凝器、蒸发一冷凝器、回热器、蒸发器、节流机构连接，组成带分凝器的自复叠式热泵循环，冷凝器与被加热介质换热。蒸发器与低温热源介质换热提供热量，通过制冷剂的循环，在冷凝器放出的热量将被加热介质加热。本发明专利技术由于采用了带分凝器的自复叠式热泵循环，在工作温差要求较大的情况下仍能正常工作。其适应性好、结构简单、安装方便，可应用在生产过程中的余热回收、生活热水生产、洁净供热等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能源类供热技术，尤其涉及一种带分凝器的大温差自复叠热泵。
技术介绍
为满足工业余热回收、地热、太阳能、空气能等低品位热能有效利用和洁净供热、生活热水生产的需求，需采用热泵尤其是大温差热泵进行加热，目前纯工质的单级压缩式热泵的工作温差即冷凝温度与蒸发温度之差一般为40～50℃，在工作温差较大时，由于压缩机的压缩比过大效率下降甚至不能工作，限制的单级压缩式热泵的应用以及低品位热能有效利用，也加大了洁净供热、生活热水生产的成本，而双级复叠压缩式热泵又因为系统复杂，造价高和操作困难使其应用受到了限制。因此降低压缩机的压比，寻找合适的工质，增大热泵的工作温差、提高效率、降低设备成本是目前热泵亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有纯工质的单级压缩式热泵技术的不足，提供一种新型结构的带分凝器的大温差自复叠热泵，实现在较大工作温差下，能够高效率的运行，改进了系统结构，使之具有结构简单，价格便宜，安装及操作方便等优点，便于推广应用。本专利技术的带分凝器的大温差自复叠热泵，包括一台压缩机、冷凝器、分凝器、蒸发-冷凝器、回热器、蒸发器、两个节流阀、五个温度传感器、三个控制器，所述的压缩机的排气口与冷凝器循环工质的进气口连接，冷凝器循环工质的出口与气液分离器的进口连接，气液分离器的出液口与第一节流阀的进口连接，第一节流阀的出口与回热器的低温流体的出口以及蒸发-冷凝器低温流体的进口连接，气液分离器的出气口与分凝器高温流体进口连接，分凝器高温流体出口与蒸发-冷凝器高温流体的进口连接，蒸发-冷凝器高温流体的出口与回热器的高温流体的进口连接，回热器的高温流体的出口与第二节流阀的进口连接，第二节流阀的出口与蒸发器循环工质的进口连接，蒸发器循环工质的出口与回热器的低温流体的进口连接，回热器的低温流体的出口与第一节流阀的出口以及蒸发-冷凝器低温流体的进口连接，蒸发-冷凝器低温流体的出口与分凝器低温流体进口连接，分凝器低温流体出口与压缩机的进气口连接，形成带分凝器的自复叠式热泵循环的制冷剂闭合通道，循环工质在冷凝器内冷凝放热给被加热介质使其温度升高，被加热介质出口温度传感器连至第三个控制器控制压缩机的启停。第二个温度传感器和第三个温度传感器连至第一个控制器控制第二个节流阀的开度。第四个温度传感器和第五个温度传感器连至第三个控制器控制第一个节流阀的开度，循环工质在蒸发器内气化从被冷却介质或称低温热源处吸热使被冷却介质温度降低。上述带分凝器的大温差自复叠热泵循环的制冷剂闭合通道的各个部件之间的连接采用制冷剂管路连接，管外包裹保温防水材料。压缩机是整个自复叠式热泵循环的动力机，起到输送制冷剂的作用，使冷凝器、分凝器、蒸发-冷凝器以及蒸发器形成一定的压差。冷凝器是热量输出装置，放出的热量用于加热被加热介质，制冷剂在其中冷凝而放出热量。气液分离器4将冷凝的高沸点的制冷剂液体与未冷凝的低沸点的制冷剂蒸气分离，分凝器将自复叠热泵循环的低沸点工质的纯度增加，。第一节流阀将高沸点的制冷剂液体节流降压制冷。蒸发-冷凝器利用高沸点的制冷剂蒸发制冷热吸收低沸点的制冷剂蒸气冷凝放出的热量将低沸点的制冷剂蒸气冷凝为液体。回热器是利用从蒸发器出来的低温制冷剂蒸气将低沸点的制冷剂液体进一步过冷。蒸发器吸收热量装置，循环工质在蒸发器内气化从被冷却介质或称低温热源处吸热使被冷却介质温度降低。第一控制器通过测量蒸发器制冷剂进出口温度控制第二节流阀的开度，第二控制器通过测量蒸发-冷凝器制冷剂进出口温度控制第一节流阀的开度，第三控制器通过测量被加热介质出口温度控制压缩机的启停，当被加热介质出口温度达到设定值高值时，压缩机电源开关断开，当被加热介质出口温度低于设定值低值时，压缩机电源开关接通，从而实现了压缩机自动启停。本专利技术利用制冷剂管路将压缩机、冷凝器、分凝器、蒸发-冷凝器、回热器、蒸发器、两个节流阀连接，组成带分凝器的大温差自复叠热泵循环，混合工质在循环过程中经过一次或多次的组元分离，使得整个循环中有两种或两种以上的混合工质在同时流动和传递能量具有复叠热泵循环的特征。混合工质在气液分离器经过一次的组元分离后，低沸点工质含量较高的循环工质进入分凝器中，被分凝器中的冷物流介质冷却，部分高沸点工质被冷凝为液体靠重力流回气液分离器，使得流出分凝器的高温物流的低沸点工质的浓度增大，经蒸发-冷凝器冷凝和回热器过冷后，在第二节流阀节流后可获得更低的温度，从而在压比不变时获得更大的工作温差。本专利技术与现有技术相比具有如下优点带分凝器的自复叠式热泵循环，在工作温差要求较大的情况下仍能正常工作。具有适应性好、结构简单、安装方便等优点。可应用在工业余热回收、地热、太阳能、空气能等低品位热能有效利用和洁净供热、生活热水生产中。附图说明图1是本专利技术的带分凝器的大温差自复叠热泵的结构示意图。图中1-压缩机 2-冷凝器 3-气液分离器 4-分凝器 5-蒸发-冷凝器 6-回热器 7-第一节流阀 8-蒸发器 9-第二节流阀 10、11和12-分别为第一、第二和第三个控制器13、14、15、16和17分别为第一、第二、第三、第四和第五个温度传感器。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的带分凝器的大温差自复叠热泵包括压缩机1，冷凝器2，气液分离器3，分凝器4，蒸发-冷凝器5，回热器6，蒸发器8，第一节流阀7和第二节流阀9，第一、第二和第三个控制器分别为10、11和12，第一、第二、第三、第四和第五个温度传感器13、14、15、16和17，所述压缩机1的排气口与冷凝器2循环工质的进气口连接，冷凝器2循环工质的出口与气液分离器3的进口连接，气液分离器3的出液口与第一节流阀9的进口连接，第一节流阀9的出口与回热器6的低温流体的出口以及蒸发-冷凝器5低温流体的进口连接，气液分离器3的出气口与分凝器4高温流体进口连接，分凝器4高温流体出口与蒸发-冷凝器5高温流体的进口连接，蒸发-冷凝器5高温流体的出口与回热器6的高温流体的进口连接，回热器6的高温流体的出口与第二节流阀7的进口连接，第二节流阀7的出口与蒸发器8循环工质的进口连接，蒸发器8循环工质的出口与回热器6的低温流体的进口连接，回热器6的低温流体的出口与第一节流阀9的出口以及蒸发-冷凝器5低温流体的进口连接，蒸发-冷凝器5低温流体的出口与分凝器4低温流体进口连接，分凝器4低温流体出口与压缩机1的进气口连接，形成带分凝器的自复叠式热泵循环的制冷剂闭合通道，循环工质在冷凝器内冷凝放热给被加热介质使其温度升高，被加热介质出口温度传感器16连至第三个控制器12控制压缩机1的启停。第二个温度传感器14和第三个温度传感器15连至第一个控制器11控制第二个节流阀9的开度。第四个温度传感器12和第五个温度传感器13连至第三个控制器10控制第一个节流阀7的开度，循环工质在蒸发器8内气化从被冷却介质或称低温热源处吸热使被冷却介质温度降低。上述带分凝器的大温差自复叠热泵循环的制冷剂闭合通道的各个部件之间的连接采用制冷剂管路连接，管外包裹保温放水材料。制冷剂的循环工作过程如下经压缩机1压缩后的高温高压气体进入冷凝器2，并将被加热介质加热，高沸点的制冷剂由过热蒸气被冷却为液体，低沸点的制冷剂蒸气温度降低，但仍为气态，气液分离器4将冷凝的高沸点的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带分凝器的大温差自复叠热泵，其特征在于采用两种及两种以上制冷剂，一台压缩机（１）的排气口与冷凝器（２）循环工质的进气口连接，冷凝器（２）循环工质的出口与气液分离器（３）的进口连接，气液分离器（３）的出液口与节流机构（９）的进口连接，节流机构（９）的出口与回热器（６）的低温流体的出口以及蒸发一冷凝器（５）低温流体的进口连接，气液分离器（３）的出气口与分凝器（４）高温流体进口连接，分凝器（４）高温流体出口与蒸发－冷凝器（５）高温流体的进口连接，蒸发－冷凝器（５）高温流体的出口与回热器（６）的高温流体的进口连接，回热器（６）的高温流体的出口与节流机构（７）的进口连接，节流机构（７）的出口与蒸发器（８）循环工质的进口连接，蒸发器（８）循环工质的出口与回热器（６）的低温流体的进口连接，回热器（６）的低温流体的出口与节流机构（９）的出口以及蒸发－冷凝器（５）低温流体的进口连接，蒸发－冷凝器（５）低温流体的出口与分凝器（４）低温流体进口连接，分凝器（４）低温流体出口与压缩机（１）的进气口连接，形成带分凝器的自复叠式热泵循环的制冷剂闭合通道，循环工质在冷凝器内冷凝放热给被加热介质使其温度升高，被加热介质出口温度传感器（１６）连至控制器（１２）控制压缩机（１）的启停，温度传感器（１４）和（１５）连至控制器（１１）控制高沸点工质节流阀（９）的开度。温度传感器（１２）和（１３）连至控制器（１０）控制低沸点工质节流阀（７）的开度，循环工质在蒸发器内气化从被冷却介质或称低温热源处吸热使被冷却介质使其温度降低。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金平，陈志勤，刘雪峰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]