[發(fā)明專利]熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器及利用其進(jìn)行換熱的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210573602.7
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103776162A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 茍仲武
• 申請（專利權(quán)）人: 茍仲武
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換熱器，特別是涉及熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器。

本發(fā)明還涉及利用上述的熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器進(jìn)行換熱的方法。

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背景技術(shù)

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。在供熱領(lǐng)域中常常通過回收廢棄熱源作為加熱熱源，對目標(biāo)進(jìn)行加熱，然后再通過目標(biāo)水對熱量進(jìn)行利用。由于目前換熱器效率所限，如果廢棄熱源溫度不高，則通過其加熱得到的目標(biāo)水溫度也會比較低，而目標(biāo)水往往經(jīng)歷比較遠(yuǎn)的傳送后才能被用來供暖，因此在傳遞過程中還會損耗一部分熱量，從而無法提供足夠熱量而限制了其用途。

雖然通過改變換熱器結(jié)構(gòu)來改善換熱器效率，從而提高目標(biāo)水的溫度，但是目標(biāo)水溫度和熱源水溫度越接近，提高目標(biāo)水溫度越困難，并且為了改善換熱器效率通常使用更加薄的金屬換熱片，從而使得換熱器容易在水的長期浸泡下腐蝕漏水，降低了換熱器使用壽命。而如果直接通過熱泵進(jìn)行熱交換，雖然能夠提高目標(biāo)水的最終溫度，但是由于其升溫過程所有溫度提升都需要熱泵傳遞熱量，則需要額外的能量過高導(dǎo)致能量效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)簡單、可以充分利用廢熱液、回收熱水、空氣源熱水、太陽能熱水作為加熱源的換熱器，先通過直接熱交換進(jìn)行一次加熱，然后通過熱泵技術(shù)二次補(bǔ)熱，使得目標(biāo)水溫度再次提高，從而能夠更加適用于各種加熱用途，克服現(xiàn)有技術(shù)中換熱器效率低下的缺陷、換熱目標(biāo)輸出始終低于原始熱源的缺點。

本發(fā)明的熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器，包括換熱器、蒸發(fā)器、冷凝器、真空泵、水泵，所述換熱器設(shè)置有熱源水入口、目標(biāo)水入口、熱源水排出管、目標(biāo)水排出管，所述蒸發(fā)器內(nèi)部上方設(shè)置有噴淋裝置，所述冷凝器上部設(shè)置有去氧器。

所述真空泵設(shè)置在蒸發(fā)器和冷凝器之間。

所述換熱器通過管道13和管道12和所述蒸發(fā)器連接，所述換熱器通過管道16和所述冷凝器相連，所述蒸發(fā)器通過管道18和管道19和冷凝器相連，所述蒸發(fā)器上方設(shè)置有補(bǔ)水裝置。

所述管道18上設(shè)置有水泵7、水泵8，所述管道19上設(shè)置有真空泵9。

本發(fā)明的另一目的是提供利用上述的熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器進(jìn)行換熱的方法。

本發(fā)明的利用上述熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器進(jìn)行換熱的方法，包括以下步驟：

A.熱源水從熱源水入口2進(jìn)入并分為兩部分，一部分通過管道12進(jìn)入換熱器，在換熱器中和從目標(biāo)水入口4進(jìn)入換熱器的目標(biāo)水發(fā)生熱交換，熱源水將熱量傳遞給目標(biāo)水，并從熱源水排出管14流出，另外一部分熱源水從管道13進(jìn)入蒸發(fā)器；

B.從換熱器完成一次加熱的目標(biāo)水從目標(biāo)水出口管16排出，此時真空泵9開動，并對蒸發(fā)器進(jìn)行抽真空并保持真空度，水泵7開動，抽取蒸發(fā)器中的媒介通過管道17進(jìn)入蒸發(fā)器上方的噴淋裝置，并將媒介噴灑為霧狀，由于蒸發(fā)器中處于負(fù)壓狀態(tài)，從管道13進(jìn)入蒸發(fā)器的熱源水放出熱量，使得霧狀媒介吸熱蒸發(fā)為氣體，并通過真空泵9抽入到冷凝器中；

C.蒸汽在冷凝器中受壓并和通過管道16進(jìn)入冷凝器的一次加熱水管道進(jìn)行接觸，放出凝結(jié)熱量變?yōu)橐后w，冷凝器中管道內(nèi)的一次加熱水吸收凝結(jié)熱的熱量再次被加熱，并從管道11排出冷凝器；

D．步驟C中的媒介液化后從冷凝器底部被水泵抽取進(jìn)入管道17，并再次被送入蒸發(fā)器上部的噴淋裝置，被噴淋為霧狀，蒸發(fā)器中的熱源水放出熱量后通過管道15排出蒸發(fā)器。

本發(fā)明的熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言具有的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可以充分利用廢熱液、回收熱水、空氣源熱水、太陽能熱水作為加熱源的換熱器，并通過熱泵技術(shù)二次補(bǔ)熱，使得目標(biāo)水溫度再次提高，從而能夠更加適用于各種加熱用途，克服現(xiàn)有技術(shù)中換熱器效率低下、換熱目標(biāo)輸出始終低于原始熱源的缺點。

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附圖說明

圖1???本發(fā)明熱泵補(bǔ)熱升溫式高效換熱器實施例示意圖。

圖號說明

1…換熱器?????2…熱源水入口????3…熱源水出口???????

4…目標(biāo)水入口???5…蒸發(fā)器????6…冷凝器???7…水泵

8…水泵??????9…真空泵?????10…除氧器

11…管道?????12…管道??????13…管道?????14…熱源水排出管

15…管道?????16…管道??????17…管道?????18…管道