[發明專利]一種高效緊湊型高溫吸收式熱泵機組

無效

• 申請號: 201010140472.9
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101825369A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 付林;張世鋼;肖常磊;羅勇
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京環能瑞通科技發展有限公司
• 主分類號: F25B15/00
• 分類號: F25B15/00;F25B15/06;F24H4/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬熱泵裝置技術領域，特別涉及一種高效緊湊型高溫吸收式熱泵機組。

背景技術

目前，各類熱泵裝置已經廣泛的應用于各種采暖、生活和生產熱水供應系統中，其中增熱型吸收式熱泵以高溫熱能為驅動力，提取低溫余熱，供應采暖、熱水或工藝用熱，具有良好的節能、環保和經濟效益，得到了較為廣泛的應用，例如采用地下水、地表水或工業廢熱水等為低位熱源，以高溫蒸汽或燃油、燃氣為驅動能源，為建筑物供暖的吸收式熱泵機組。在實際工程中，經常遇到余熱資源溫度較低而用戶需求溫度較高的情況，如余熱溫度為20～10℃，而要求的供熱溫度為70～90℃，這時采用普通的雙效或單效吸收式熱泵機組往往無法將余熱溫度提升到用戶需求的程度，采用兩級或多級吸收式熱泵串聯的方式雖然可以達到較大幅度提升余熱溫度的目的，但將給系統帶來了能源利用效率低下、體積龐大、投資大以及運行調節復雜等問題，使吸收式熱泵在這種場合的應用受到了嚴重限制，甚至失去了經濟價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種緊湊型高溫吸收式熱泵機組，其特征在于：采用了兩級蒸發、兩級吸收的方式，并用低壓吸收器中產生的熱量直接加熱來自高壓閃蒸箱中高壓蒸發的冷劑水，該緊湊型高溫吸收式熱泵機組由發生器、冷凝器、高壓吸收器、高壓閃蒸箱、低壓吸收器、低壓蒸發器、高溫溶液熱交換器、低溫溶液熱交換器、第一節流裝置、第二節流裝置、第一溶液泵和/或第二溶液泵、第一冷劑泵、第二冷劑泵以及各類連接管路附件組成；發生器和冷凝器同處于一個腔體內，二者被隔板隔開，高壓吸收器、高壓閃蒸箱、低壓吸收器和低壓蒸發器處于一個筒體內，所述筒體經隔板分為兩個腔體，一個腔體內設置高壓吸收器和高壓閃蒸箱，另一個腔體內設置低壓吸收器和低壓蒸發器，高壓吸收器和高壓閃蒸箱之間、低壓吸收器和低壓蒸發器之間均采用隔板隔開，所述低壓吸收器采用管殼式換熱結構，換熱管水平布置，管內為蒸發側，管外為吸收側，換熱管內側與高壓閃蒸箱連通；上述發生器、高溫溶液熱交換器、高壓吸收器、低溫溶液熱交換器、低壓吸收器、第一溶液泵和/或第二溶液泵通過管路連接構成溶液回路，冷劑回路如下：冷凝器、第一節流裝置、高壓閃蒸箱通過管路依次串聯連接，高壓閃蒸箱冷劑水出口分兩路，其中一路經第一冷劑泵與低壓吸收器換熱管內側相連，另一路經第二節流裝置與低壓蒸發器相連，低壓蒸發器冷劑水出口經第二冷劑泵連接到低壓蒸發器的冷劑蒸汽端。

所述溶液回路為串聯式結構溶液回路或者倒串聯式結構溶液回路。

所述串聯式結構溶液回路如下：發生器、高溫溶液熱交換器一側、高壓吸收器、低溫溶液熱交換器一側、低壓吸收器、第一溶液泵、低溫溶液熱交換器另一側、高溫溶液熱交換器另一側通過管路依次串聯連接構成串聯式結構溶液回路。

所述倒串聯式結構溶液回路如下：發生器、高溫溶液熱交換器一側、低溫溶液熱交換器一側、低壓吸收器、第一溶液泵、低溫溶液熱交換器另一側、高壓吸收器、第二溶液泵、高溫溶液熱交換器另一側通過管路依次串聯連接構成倒串聯式結構溶液回路。

采用兩級蒸發和兩級吸收的方式，低壓蒸發器從低溫熱源吸取熱量，用低壓吸收器中產生的熱量加熱高壓閃蒸箱中高壓蒸發的冷劑水，最終用高壓吸收器和冷凝器中產生的熱量來加熱熱水。

熱水進入機組后，依次經過高壓吸收器和冷凝器被逐級加熱后送出，即機組的供熱量為高壓吸收器和冷凝器兩者熱負荷之和。

所述低壓吸收器中，溴化鋰溶液在換熱管外低壓側流動，吸收低壓蒸發器產生的冷劑蒸汽，并將在吸收過程中產生熱量傳向管內，高壓閃蒸箱流出的液態冷劑水在換熱管內側流動，吸收來自管外的熱量后返回高壓閃蒸箱中閃蒸，產生冷劑蒸汽進入到高壓吸收器中。