一种多元多效吸收式热泵制造技术

本实用新型专利技术公开一种多元多效吸收式热泵，包括：换热器和多级热泵循环系统，其中：每级热泵循环系统均包括：蒸馏罐、回热器、减压阀、蒸发器、吸收塔和热传导件，任意相邻的两级热泵循环系统中，位于上级的热泵循环系统的回热器的出汽口通过管道与位于下级的热泵循环系统的蒸馏罐连通，并对下级的热泵循环系统提供热源；位于第一级热泵循环系统的热源为外界高温热能，高温热能通过换热器对第一级热泵循环系统的蒸馏罐中原溶液加热。本实用新型专利技术所提出的多元多效吸收式热泵，通过位于上级的热泵循环系统对下级的热泵循环系统提供热源增大热泵效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多元多效吸收式热泵


[0001]本技术涉及热泵
，尤其是一种多元多效吸收式热泵。

技术介绍

[0002]热泵结构复杂、换热面积多，吸收剂和制冷剂的价格也比较贵，热源的造价太高，初投资高，费效比确实较差。比如燃气驱动的氨水型吸收式热泵发热量与低氮冷凝燃气锅炉并未显示出优势，经济效益更是低于后者。与其他燃料的供热项目经济效益相比，燃气热泵的效益更差。因此为提高热泵的能效必须对热泵进行改良和升级才可以提高热泵的效益。
[0003]目前对热泵的改造一般采用两效、三效等方式，采用一份高温热能分离多份原溶液，这样在重吸收过程才可以吸收更多的低温热源的热量，从而提高热泵的能效。
[0004]多效蒸发、多级闪蒸、机械压汽(MVR)等热能多级利用技术是海水淡化、渣水处理、石油石化等行业中常用的一种技术(对该技术不熟悉的专利代理可以搜索相关技术)，该技术在使用时一般其各级的溶液浓度并不高，因此溶液的沸点升高现象并不明显，沸点升高一般不超过5℃，因此热能在梯级利用时，在有限的温差下可以做非常多级，大大提高了能源的利用效率。较低的沸点升高，使得微过热的蒸汽在下一级中也比较容易冷却放热。
[0005]但是在吸收式热泵上，高浓度的溶液会产生非常高的沸点升高，以溴化锂溶液为例，其沸点一般每升高1个百分数，沸点升高1℃。溴化锂吸收式热泵为提高对水的重吸收作用，一般其溶液浓度非常高(原溶液一般不低于30％，吸收剂态为60％以上)，即采用高温热能蒸馏溴化锂溶液时的沸点升高超过60℃，极高的过热度使多效蒸发技术难以应用，两级的蒸馏压差特别大，从而在有限的温差下无法做到多效。
[0006]另一方面溴化锂溶液、氨水溶液在高温下对金属的腐蚀作用特别强烈，溴化锂溶液不可超过140℃，氨水溶液在达到90℃时就会产生比较强烈的碱腐蚀，会在内部腐蚀钢铁产生氢气这种不凝气体，缩短机组的寿命、降低相变传热的效率。这也是吸收式热泵无法提高循环的温度从而做到很多效的原因。

技术实现思路

[0007]鉴于以上所述提出的问题，本技术提供一种多元多效吸收式热泵。
[0008]一种多元多效吸收式热泵，其包括：换热器和多级热泵循环系统，其中：
[0009]每级热泵循环系统均包括：蒸馏罐、回热器、减压阀、蒸发器、吸收塔和热传导件，其中：
[0010]蒸馏罐有原溶液，热源通入蒸馏罐并用于将蒸馏罐中的原溶液加热至饱和状态使原溶液中的制冷剂形成蒸汽；
[0011]蒸馏罐的出汽口通过管道与回热器的连通，蒸馏罐中的蒸汽通过管道进入回热器中并用于加热回热器中的溶液；
[0012]蒸发器的出液端通过减压阀与回热器连通，蒸发器的出汽端与吸收塔连通；
[0013]回热器的出液端通过管道与吸收塔连通，且回热器中的加热的溶液通过泵输送至吸收塔内；
[0014]热传导件的一部分延伸至吸收塔中且另一部分位于吸收塔外，热传导件用于将吸收塔中热量热传导至用热设备；
[0015]吸收塔的出液端通过管道与回热器连通，吸收塔循环的低温原溶液排至回热器中；
[0016]回热器的出液端通过管道与蒸馏罐的进液端连通；
[0017]任意相邻的两级热泵循环系统中，位于上级的热泵循环系统的回热器的出汽口通过管道与位于下级的热泵循环系统的蒸馏罐连通，并对下级的热泵循环系统提供热源；
[0018]位于第一级热泵循环系统的热源为外界高温热能、第一级热泵循环系统中蒸馏罐中蒸馏出的过热态蒸汽的过热热量、蒸汽被下一级蒸发器冷却后的饱和制冷剂的热量、浓缩后的原溶液的热量，外界高温热能通过换热器对第一级热泵循环系统的蒸馏罐中原溶液加热，外界高温热能除小部分用于加热原溶液外，主要用于原溶液中制冷剂的蒸发成蒸汽的热量。之所以设置成这个流程，主要是制冷剂蒸汽从饱和态蒸汽到饱和态液体的相变热较多，用于预热本级原溶液有点浪费。
[0019]进一步地，任意相邻的两级热泵循环系统，上级热泵循环系统中的工质对相对下级热泵循环系统中的工质对更耐高温。
[0020]进一步地，任意相邻的两级热泵循环系统，上级热泵循环系统的回热器的出汽端还通过加压管道与下级热泵循环系统的蒸馏罐连通，加压管道上设有气体压缩机。
[0021]进一步地，吸收塔为密闭式吸收塔。
[0022]进一步地，位于末级的热泵循环系统的回热器的出汽端连通有散热器，散热器用于对用户供热，该散热器的热量是制冷剂蒸汽从饱和态蒸汽到饱和态液体的相变热。
[0023]进一步地，每级热泵循环系统还包括加热组件，加热组件包括加热循环管和加热泵，加热循环管内有液体介质，加热泵安装在加热循环管上用于使液体介质在加热循环管内循环流动，加热循环管的一部分位于蒸发器内用于对蒸发器中的制冷剂加热，加热循环管的另一部分在蒸发器外部，进而加热液态的制冷剂，使其在很低的压力下重新蒸发成很低压力和较低温度的气态制冷剂，极低的压力是由吸收塔中的高浓度吸收剂吸收制冷剂形成的。
[0024]进一步地，风扇用于对加热循环管位于蒸发器外部的部分利用外界温度进行增温。
[0025]进一步地，热传导件包括循环管道，热循管的一部分位于吸收塔中，热循环管的另一部分位于吸收塔外用于对设备供热。
[0026]进一步地，热循环管内设有液态介质，热循环管上还设有循环泵，循环泵用于使循环管中的介质在循环管中循环流动。
[0027]进一步地，处于中间级的每级热泵循环系统中蒸发出来的制冷剂过热蒸汽的过热热量预热本级原溶液，而冷凝的相变潜热用于下一级热泵循环系统的原溶液蒸馏，冷凝后的制冷剂回到本级热泵循环系统继续预热本级热泵循环系统的原溶液。因为原溶液的预热是线性加热的，而蒸汽从过热态到冷凝态，有一个温度恒定且热量占比很高的饱和蒸汽到饱和液态的过程，为消除这个过程中换热的夹点大温差造成的传热损失，所以有这个蒸汽
去下一级冷凝加热下一级的过程。
[0028]本技术的有益效果是：
[0029]本技术提供一种制冷(制热)能效较高的多元多效吸收式热泵，具体体现在：
[0030](1)建立高、中、低温度等多级相互独立的多效蒸发吸收式热泵，可以充分利用蒸馏过程中的蒸汽过热热量用于本级的原溶液预热，在冷凝过程中去加热下一级的蒸馏过程，饱和冷凝态的制冷剂重新回到本级循环继续预热本级的原溶液；本级制冷剂蒸汽在加热蒸发下一级的原溶液时没有温降造成的大温差，这一点也有别于海水中的多效蒸发，因为海水的多效蒸发盐溶液的浓度太低，其沸点升高太小没有利用价值，在下一级中也没有重新冷凝放热的难度，本案区别于其他多效蒸发热泵的特点，在于其他热泵均未考虑极高的沸点升高，只是将多效蒸发简单的融入吸收式热泵的蒸馏过程，技术可行度较小；
[0031](2)进一步的，采用了机械压汽技术，可以在一定程度上提高本级蒸汽的压力，进而提高其冷凝温度，进一步降低了多级吸收式热泵的工作温差，在最高和最低循环温度之间可以增加级数，进一步提高系统的能效。
附图说明
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元多效吸收式热泵，其特征在于，包括换热器和多级热泵循环系统，其中：每级热泵循环系统均包括：蒸馏罐、回热器、减压阀、蒸发器、吸收塔和热传导件，其中：蒸馏罐有原溶液，热源通入蒸馏罐并用于将蒸馏罐中的原溶液加热至饱和状态使原溶液中的制冷剂形成蒸汽；蒸馏罐的出汽口通过管道与回热器的连通，蒸馏罐中的蒸汽通过管道进入回热器中并用于加热回热器中的溶液；蒸发器的出液端通过减压阀与回热器连通，蒸发器的出汽端与吸收塔连通；回热器的出液端通过管道与吸收塔连通，且回热器中的加热的溶液通过泵输送至吸收塔内；热传导件的一部分延伸至吸收塔中且另一部分位于吸收塔外，热传导件用于将吸收塔中热量热传导至用热设备；吸收塔的出液端通过管道与回热器连通，吸收塔循环的低温原溶液排至回热器中；回热器的出液端通过管道与蒸馏罐的进液端连通；任意相邻的两级热泵循环系统中，位于上级的热泵循环系统的回热器的出汽口通过管道与位于下级的热泵循环系统的蒸馏罐连通，并对下级的热泵循环系统提供热源；位于第一级热泵循环系统的热源为外界高温热能、第一级热泵循环系统中蒸馏罐中蒸馏出的过热态蒸汽的过热热量、蒸汽被下一级蒸发器冷却后的饱和制冷剂的热量、浓缩后的原溶液的热量，外界高温热能通过换热器对第一级热泵循环系统的蒸馏罐中原溶液加热。2.根据权利要求1所述的一种多元多效吸收式热泵，其特征在于：任意相邻的两级热泵循环系统，上级热泵循环系统中的工质对相对下级热泵循环系统中的工质对更耐高温。3.根据权利要求1所述的一种多元多效吸收式热泵，其特征在于：任意相邻的两级热泵循环系统，上级热泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫广，陈兴彩，郭会军，张亚琼，张雄洲，
申请(专利权)人：闫广，
类型：新型
国别省市：