[發(fā)明專利]一種熱泵系統(tǒng)及干燥系統(tǒng)以及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210074826.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103322727A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇慶泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B30/06
• 分類號(hào): F25B30/06;F26B21/00
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

1.一種熱泵系統(tǒng)，其特征在于包括吸收器、蒸發(fā)器、發(fā)生器以及閃蒸罐，吸收器內(nèi)設(shè)有吸收換熱器，蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)換熱器，發(fā)生器內(nèi)設(shè)有發(fā)生換熱器，所述的吸收器和發(fā)生器之間設(shè)有溶液循環(huán)管道，所述發(fā)生換熱器的入口與供給蒸汽管道相連接，所述發(fā)生器的頂部出口與工藝蒸汽管道相連接，所述閃蒸罐的入口和所述發(fā)生換熱器的出口通過(guò)管道相連接，并在該管道上設(shè)有疏水閥以及節(jié)流閥，閃蒸罐的頂部出口與所述工藝蒸汽管道相連接，閃蒸罐的底部出口和所述蒸發(fā)器的入口通過(guò)管道相連接，并在該管道上設(shè)有節(jié)流閥，閃蒸罐的底部還設(shè)有排水管道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有蒸汽噴射式熱泵，所述蒸汽噴射式熱泵的工作流體入口與供給蒸汽的管道相連接，蒸汽噴射式熱泵的引射流體入口與所述閃蒸罐頂部出口相連接，蒸汽噴射式熱泵的壓縮流體出口與工藝蒸汽的管道相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，在所述的溶液循環(huán)管道上設(shè)有溶液熱交換器，用于對(duì)從發(fā)生器輸出的高溫的吸收溶液與從吸收器輸出的低溫的吸收溶液進(jìn)行換熱。

4.一種干燥系統(tǒng)，其特征在于其包括權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，還包括干燥室、空氣預(yù)熱器、空氣加熱器和濕空氣換熱器，該空氣預(yù)熱器與熱泵系統(tǒng)中的吸收換熱器相連接并形成回路，該濕空氣換熱器與熱泵系統(tǒng)中的蒸發(fā)換熱器相連接并形成回路，該空氣加熱器與熱泵系統(tǒng)中的工藝蒸汽管道相連接。

5.一種熱泵循環(huán)方法，其采用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

(1)在發(fā)生器中供給蒸汽加熱吸收溶液，產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣同時(shí)濃縮吸收溶液，將上述工質(zhì)蒸氣作為工藝蒸汽輸出，所述的濃縮后吸收溶液通過(guò)吸收器和發(fā)生器之間設(shè)置的溶液循環(huán)管道輸送到吸收器中；

(2)供給蒸汽在發(fā)生換熱器內(nèi)冷凝形成高壓冷凝水，該高壓冷凝水經(jīng)減壓至工藝蒸汽的壓力后進(jìn)入閃蒸罐，冷凝水的一部分在所述閃蒸罐中閃蒸成蒸汽，并作為工藝蒸汽從閃蒸罐的頂部出口輸出；

(3)閃蒸罐底部的部分冷凝水進(jìn)入蒸發(fā)器中，并在蒸發(fā)器中通過(guò)蒸發(fā)換熱器中的載熱介質(zhì)吸收外部低溫?zé)嵩吹臒崃坎⒄舭l(fā)為工質(zhì)蒸氣，所述的工質(zhì)蒸氣輸送到吸收器中；

(4)在吸收器中吸收溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的工質(zhì)蒸氣并產(chǎn)生吸收熱，所述吸收熱作為高溫?zé)嵩赐ㄟ^(guò)吸收換熱器中的載熱介質(zhì)向外部輸出，吸收溶液被稀釋，所述的稀釋后吸收溶液通過(guò)吸收器和發(fā)生器之間設(shè)置的溶液循環(huán)管道輸送到發(fā)生器中。

6.一種熱泵循環(huán)方法，其采用權(quán)利要求2或3所述的熱泵系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

(1)將供給蒸汽分為兩個(gè)部分，一部分供給蒸汽輸送到發(fā)生器，在發(fā)生器中該供給蒸汽加熱吸收溶液，產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣同時(shí)濃縮吸收溶液，將上述工質(zhì)蒸氣輸出至所述蒸汽噴射式熱泵的引射流體入口，所述的濃縮后吸收溶液通過(guò)吸收器和發(fā)生器之間設(shè)置的溶液循環(huán)管道輸送到吸收器中，另一部分供給蒸汽輸送到蒸汽噴射式熱泵的工作流體入口；

(2)輸送到發(fā)生器的供給蒸汽在發(fā)生換熱器內(nèi)冷凝形成高壓冷凝水，該高壓冷凝水經(jīng)減壓至工藝蒸汽的壓力后進(jìn)入閃蒸罐，冷凝水的一部分在所述閃蒸罐中閃蒸成蒸汽，所述蒸汽從閃蒸罐的頂部出口輸出至所述蒸汽噴射式熱泵的引射流體入口，在蒸汽噴射式熱泵中所述發(fā)生器輸出的工質(zhì)蒸氣和所述閃蒸罐頂部輸出的蒸汽與所述輸送到蒸汽噴射式熱泵的供給蒸汽一起形成工藝蒸汽，由蒸汽噴射式熱泵的壓縮流體出口通過(guò)工藝蒸汽管道向外輸出；

(3)閃蒸罐底部的部分冷凝水進(jìn)入蒸發(fā)器中，并在蒸發(fā)器中通過(guò)蒸發(fā)換熱器中的載熱介質(zhì)吸收外部低溫?zé)嵩吹臒崃坎⒄舭l(fā)為工質(zhì)蒸氣，所述的工質(zhì)蒸氣輸送到吸收器中；

(4)在吸收器中吸收溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的工質(zhì)蒸氣并產(chǎn)生吸收熱，所述吸收熱作為高溫?zé)嵩赐ㄟ^(guò)吸收換熱器中的載熱介質(zhì)向外部輸出，吸收溶液被稀釋，所述的稀釋后吸收溶液通過(guò)吸收器和發(fā)生器之間設(shè)置的溶液循環(huán)管道輸送到發(fā)生器中。

7.一種干燥方法，其采用權(quán)利要求4所述的干燥系統(tǒng)，該方法包括：

用熱泵系統(tǒng)中的吸收換熱器提供的熱能來(lái)預(yù)熱空氣；

用熱泵系統(tǒng)中提供的工藝蒸汽來(lái)加熱經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣形成熱空氣；

在干燥室中，熱空氣與被干燥物料接觸后形成濕空氣；

所述的濕空氣向蒸發(fā)換熱器提供熱能。