【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热泵，具体涉及了一种复叠式蒸汽热泵机组及其控制方法。
技术介绍
1、蒸汽热泵机组是一种以产生高温蒸汽为目的的新型压缩式高温热泵装置，作为一种清洁能源工业用热系统，其主要部件为热泵蒸汽机组、闪蒸罐和蒸汽压缩机，高温热泵机组产生80～90℃的高温热水进入闪蒸罐闪蒸产生低温低压的蒸汽，通常该温度和压力下的蒸汽无法满足工业用热需求，因此闪蒸罐产生的蒸汽需要经过蒸汽压缩机的压缩进行压力和温度的提升，才能供末端使用。同时，随着闪蒸罐中的水不断转变为蒸汽，罐内液位持续下降，常规系统采用直接向闪蒸罐内部补充自来水的方式，自来水温度较低，直接补入低温水容易造成闪蒸罐内部温度下降而导致水无法沸腾，导致产汽过程不能连续，蒸汽流量不稳定，蒸汽温度过低；同时热泵系统需要达到更高的冷凝温度满足热源温度使水沸腾，则热泵机组处在比较恶劣的运行工况，容易出现压缩机及系统配件损坏。此外，随着工业化的不断推进，电力资源越来越紧张，相对而言，白天的用电相比夜间更多，而且价格相对更高，因此，如何在相对较低成本基础上实现高温蒸汽的供给是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的复叠式蒸汽热泵机组，其能够至少解决现有技术中存在的一个问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
3、一种复叠式蒸汽热泵机组，所述复叠式蒸汽热泵机组包括第一压缩机、第二压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第一膨胀阀、第二膨
4、所述第一压缩机的出口、所述第一换热器的一个冷媒通路、所述第一膨胀阀、所述第二换热器、所述第一压缩机的进口依次连通并构成第一冷媒循环回路；
5、所述第二压缩机的出口、所述第三换热器的一个冷媒通路、所述第二膨胀阀、所述第四换热器的一个冷媒通路、所述第二压缩机的进口依次连通并构成第二冷媒循环回路；
6、所述第一水泵的进口与所述闪蒸罐连通，所述第一水泵的出口分别与所述第三换热器的另一个冷媒通路、所述第一换热器的另一个冷媒通路连通；其中，所述第三换热器的所述另一个冷媒通路还与所述闪蒸罐连通，所述第一换热器的所述另一个冷媒通路还分别与所述闪蒸罐、所述第一水箱连通；
7、所述第四换热器的另一个冷媒通路与所述第一换热器的所述一个冷媒通路并联设置；
8、所述第二水泵的两端分别与所述第一水箱、所述第一换热器的所述另一个冷媒通路连通；
9、所述第三水泵的两端分别与所述第一水箱、所述闪蒸罐连通。
10、根据本专利技术，所述复叠式蒸汽热泵机组包括热水模式、蒸汽模式、补水蒸汽模式、第一水箱恒温模式和第一水箱恒温蒸汽模式；
11、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式时，所述第一压缩机处于工作状态，所述第二压缩机处于非工作状态，所述第一水泵、所述第二水泵分别处于打开状态，第三水泵处于关闭状态；
12、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述蒸汽模式时，所述第一压缩机、所述第二压缩机均处于工作状态，所述第一水泵处于打开状态，所述第二水泵、第三水泵分别处于关闭状态；
13、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述补水蒸汽模式时，所述第一压缩机、所述第二压缩机均处于工作状态，所述第一水泵、第三水泵分别处于打开状态，所述第二水泵处于关闭状态；
14、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述第一水箱恒温模式时，所述第一压缩机处于工作状态，所述第二压缩机处于非工作状态，所述第一水泵、第三水泵分别处于关闭状态，所述第二水泵处于打开状态；
15、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述第一水箱恒温蒸汽模式时，所述第一压缩机、所述第二压缩机均处于工作状态，所述第一水泵、所述第二水泵分别处于打开状态。
16、根据本专利技术的一些优选方面，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀和第六阀；
17、所述第一阀的两端分别与所述第一压缩机的出口、所述第一换热器的所述一个冷媒通路连通；
18、所述第二阀的两端分别与所述第一压缩机的出口、所述第四换热器的所述另一个冷媒通路连通；
19、所述第三阀的两端分别与所述第一水泵的出口、所述第一换热器的所述另一个冷媒通路连通；
20、所述第四阀的两端分别与所述第一水泵的出口、所述第三换热器的所述另一个冷媒通路连通；
21、所述第五阀的两端分别与所述第一换热器的所述另一个冷媒通路、所述闪蒸罐连通；
22、所述第六阀的两端分别与所述第一换热器的所述另一个冷媒通路、所述第一水箱连通。
23、在本专利技术的一些实施方式中，当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式时，所述第一阀、所述第三阀、所述第五阀、所述第六阀均处于打开状态，所述第二阀、所述第四阀均处于关闭状态；
24、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述蒸汽模式、所述补水蒸汽模式时，所述第一阀、所述第三阀、所述第五阀、所述第六阀均处于关闭状态，所述第二阀、所述第四阀均处于打开状态；
25、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述第一水箱恒温模式时，所述第一阀、所述第六阀均处于打开状态，所述第二阀、所述第三阀、所述第四阀、所述第五阀均处于关闭状态；
26、当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述第一水箱恒温蒸汽模式时，所述第一阀、所述第二阀、所述第四阀、所述第六阀均处于打开状态，所述第三阀、所述第五阀均处于关闭状态。
27、在本专利技术的一些实施方式中，所述第一阀、所述第二阀分别为电动调节阀，所述第三阀、所述第四阀、所述第五阀、所述第六阀分别为电磁阀。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括与所述闪蒸罐连通的蒸汽输出管、设置在所述蒸汽输出管上的减压阀；当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式、所述第一水箱恒温模式时，所述减压阀处于关闭状态；当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述蒸汽模式、所述补水蒸汽模式、所述第一水箱恒温蒸汽模式时，所述减压阀处于打开状态。
29、在本专利技术的一些实施方式中，所述第二压缩机还包括补气口；所述复叠式蒸汽热泵机组还包括经济器和第三膨胀阀，所述经济器的一个冷媒通路串联在所述第三换热器的所述一个冷媒通路与所述第二膨胀阀之间，所述经济器的另一个冷媒通路分别与所述第二压缩机的所述补气口、所述第三膨胀阀的出口连通，所述第三膨胀阀的进口与所述经济器的所述一个冷媒通路连通。
30、在本专利技术的一些实施方式中，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括第二水箱、第四水泵、第七阀和第八阀，所述第二水箱、所述第四水泵、所述第七阀和所述闪蒸罐依次连通，所述第二水箱、所述第四水泵、所述第八阀和所述第一水箱依次连通。
31、在本专利技术的一些实施方式中，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括气液分离器，所述气液分离器分别与所述第二换热器、所述第一压缩机的进口连通。
32、在本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组包括第一压缩机、第二压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、闪蒸罐、第一水箱；
2.根据权利要求1所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组包括热水模式、蒸汽模式、补水蒸汽模式、第一水箱恒温模式和第一水箱恒温蒸汽模式；
3.根据权利要求2所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀和第六阀；
4.根据权利要求3所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式时，所述第一阀、所述第三阀、所述第五阀、所述第六阀均处于打开状态，所述第二阀、所述第四阀均处于关闭状态；
5.根据权利要求3所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述第一阀、所述第二阀分别为电动调节阀，所述第三阀、所述第四阀、所述第五阀、所述第六阀分别为电磁阀。
6.根据权利要求2所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽
7.根据权利要求1所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述第二压缩机还包括补气口；所述复叠式蒸汽热泵机组还包括经济器和第三膨胀阀，所述经济器的一个冷媒通路串联在所述第三换热器的所述一个冷媒通路与所述第二膨胀阀之间，所述经济器的另一个冷媒通路分别与所述第二压缩机的所述补气口、所述第三膨胀阀的出口连通，所述第三膨胀阀的进口与所述经济器的所述一个冷媒通路连通；和/或，
8.根据权利要求1所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括气液分离器，所述气液分离器分别与所述第二换热器、所述第一压缩机的进口连通；和/或，所述第一压缩机为变频压缩机，所述第二压缩机为定频压缩机，所述第一水泵、所述第二水泵分别为定频水泵，所述第三水泵为变频水泵。
9.根据权利要求1所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括分别设置在所述闪蒸罐上的温度传感器、压力传感器和液位传感器；和/或，所述第一水泵与所述闪蒸罐的底部连通，所述第三换热器的所述另一个冷媒通路与所述闪蒸罐的中部连通，所述闪蒸罐的顶部设置有蒸汽出口。
10.一种权利要求1-9中任一项权利要求所述的复叠式蒸汽热泵机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下(a)-(e)方式中的至少一种：
...【技术特征摘要】
1.一种复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组包括第一压缩机、第二压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、闪蒸罐、第一水箱；
2.根据权利要求1所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组包括热水模式、蒸汽模式、补水蒸汽模式、第一水箱恒温模式和第一水箱恒温蒸汽模式；
3.根据权利要求2所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀和第六阀；
4.根据权利要求3所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式时，所述第一阀、所述第三阀、所述第五阀、所述第六阀均处于打开状态，所述第二阀、所述第四阀均处于关闭状态；
5.根据权利要求3所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述第一阀、所述第二阀分别为电动调节阀，所述第三阀、所述第四阀、所述第五阀、所述第六阀分别为电磁阀。
6.根据权利要求2所述的复叠式蒸汽热泵机组，其特征在于，所述复叠式蒸汽热泵机组还包括与所述闪蒸罐连通的蒸汽输出管、设置在所述蒸汽输出管上的减压阀；当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述热水模式、所述第一水箱恒温模式时，所述减压阀处于关闭状态；当所述复叠式蒸汽热泵机组处于所述蒸汽模式...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓飞，康强，唐茂华，周兰，王磊，潘浩，
申请(专利权)人：江苏苏净集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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