[發(fā)明專利]一種兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110149729.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN102226602A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫方田;王娜;李德英;史永征;李光宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F25B30/00
• 分類號(hào): F25B30/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于采暖、供熱水的兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著城市集中供熱規(guī)模的不斷增加和城市容積率的提高，北方城鎮(zhèn)供熱負(fù)荷的需求急劇增長(zhǎng)，因環(huán)保因素的限制，新建集中熱源一般在遠(yuǎn)離市區(qū)的郊區(qū)，集中熱源產(chǎn)生的高溫?zé)崴枰L(zhǎng)距離的輸送，從而導(dǎo)致管網(wǎng)輸送能耗較高、管網(wǎng)投資較高，集中供熱成本較高。此外，隨著城市容積率的不斷增大，原有供熱管網(wǎng)轄區(qū)的建筑供熱面積急劇增大、供熱負(fù)荷需求急劇增長(zhǎng)，已凸顯出冬季供熱需求與熱網(wǎng)熱量供應(yīng)能力不足之間的矛盾。常規(guī)集中供熱技術(shù)的供/回水溫度一般為130℃/70℃左右。由于一次網(wǎng)回水溫度受到用戶處用熱要求的限制，而不能再進(jìn)一步降低。

如何大幅降低一次網(wǎng)回水溫度、增大供回水溫差，提高一次網(wǎng)輸送能力，擴(kuò)大集中熱源供熱半徑、降低供熱成本是目前亟待解決的技術(shù)難題，

鑒于供熱熱源供應(yīng)緊張和大量工業(yè)余熱的浪費(fèi)的現(xiàn)狀，采用何種技術(shù)及何種設(shè)備以高效利用回收工業(yè)余熱是目前工業(yè)余熱供熱技術(shù)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)北方城鎮(zhèn)集中供熱和工業(yè)余熱供熱存在的問題，本發(fā)明提供了一種兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組，能夠在滿足二次網(wǎng)熱用戶用熱需求的前提下，對(duì)一次網(wǎng)供水進(jìn)行梯級(jí)利用，大幅降低一次網(wǎng)回水溫度，提高一次網(wǎng)供、回水溫差。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

所述機(jī)組由兩級(jí)引射式熱泵、水水換熱器、連接管路和閥門組成；所述引射式熱泵由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、引射器、回?zé)崞鳌⒈媒M成；所述連接管路分為熱泵工質(zhì)管路系統(tǒng)和水路系統(tǒng)，其中水路系統(tǒng)分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路兩部分。

所述熱泵工質(zhì)管路采用混聯(lián)方式，即熱泵工質(zhì)在發(fā)生器內(nèi)被加熱發(fā)生為工質(zhì)蒸氣，工質(zhì)蒸氣進(jìn)入引射器，抽吸來自蒸發(fā)器內(nèi)的低壓工質(zhì)蒸氣，混合后再進(jìn)入冷凝器，被冷凝成液體工質(zhì)，然后液體工質(zhì)分類兩路，一路液體工質(zhì)進(jìn)入依次流經(jīng)回?zé)崞鳌⒐?jié)流閥、進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，變成低壓工質(zhì)蒸氣，低壓工質(zhì)蒸氣進(jìn)入回?zé)崞鞅粊碜岳淠鞯墓べ|(zhì)液體加熱升溫后，被來自發(fā)生器的高壓蒸氣抽吸至引射器；另一路液體工質(zhì)經(jīng)泵加壓后，輸送至發(fā)生器內(nèi)，被一次側(cè)管路的熱水加熱，發(fā)生出高壓工質(zhì)蒸氣，完成循環(huán)。

所述一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式，一次側(cè)管路的熱水依次進(jìn)入第一級(jí)引射式熱泵發(fā)生器、第二級(jí)引射式熱泵發(fā)生器、水水換熱器WEX、第二級(jí)引射式熱泵蒸發(fā)器和第一級(jí)引射式熱泵蒸發(fā)器，最后返回到熱源加熱站。

所述二次側(cè)管路采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式：串聯(lián)時(shí)，二次側(cè)管路的熱水先進(jìn)入水水換熱器被來自一次側(cè)管網(wǎng)的熱水加熱升溫，然后進(jìn)入第一級(jí)引射式熱泵冷凝器被熱泵工質(zhì)加熱升溫后，作為二次側(cè)管路的供水輸送至各個(gè)熱用戶；并聯(lián)時(shí)，二次側(cè)管路的熱水分三路，分別進(jìn)入水水換熱器、第一級(jí)引射式熱泵冷凝器和第二級(jí)引射式熱泵冷凝器，匯合后作為供水輸送到熱用戶；混聯(lián)時(shí)，二次側(cè)管路的熱水分兩路，一路進(jìn)入第二級(jí)引射式熱泵冷凝器被熱泵工質(zhì)加熱升溫后，進(jìn)入第一級(jí)引射式熱泵冷凝器被熱泵工質(zhì)加熱升溫，另一路熱水進(jìn)入水水換熱器被一次側(cè)管路的熱水加熱升溫，然后兩路熱水匯合，作為二次網(wǎng)供水輸送至熱用戶。

所述引射式熱泵中不設(shè)置回?zé)崞鳎瑹岜霉べ|(zhì)被泵加壓后進(jìn)入發(fā)生器，被一次側(cè)管路的熱水加熱，發(fā)生出高壓工質(zhì)蒸氣；高壓工質(zhì)蒸氣進(jìn)入引射器抽吸來自蒸發(fā)器的低壓工質(zhì)蒸氣，并在引射器內(nèi)混合后；進(jìn)入冷凝器C被二次側(cè)管路的熱水冷凝成液體；然后工質(zhì)液體分兩路，一路液體工質(zhì)經(jīng)閥門V節(jié)流降壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器E被一次側(cè)管路的低溫?zé)崴訜幔舭l(fā)出低壓工質(zhì)蒸氣，然后低壓工質(zhì)蒸氣被抽吸至引射器EJ，完成一個(gè)內(nèi)循環(huán)；另一路液體工質(zhì)經(jīng)泵P加壓后，進(jìn)入發(fā)生器G被一次側(cè)管路的高溫?zé)崴訜幔l(fā)生出高壓工質(zhì)蒸氣，完成循環(huán)。

本發(fā)明的有益效果為：

根據(jù)不同用戶的實(shí)際工程需求，本發(fā)明根據(jù)兩級(jí)引射式熱泵換熱機(jī)組有無回?zé)崞骷岸蝹?cè)管路的連接方式，分為六種連接方式：第一種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組有回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用并聯(lián)和串聯(lián)；第二種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組有回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用混聯(lián)；第三種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組有回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用并聯(lián)；第四種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組無回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用并聯(lián)和串聯(lián)；第五種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組無回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用混聯(lián)；第六種連接方式：兩級(jí)引射式熱泵型換熱機(jī)組無回?zé)崞鳎蝹?cè)管路可采用并聯(lián)。