[發(fā)明專利]一種熱泵型多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410493728.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104266405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王厲;駱菁菁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00;F25B41/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)制冷領(lǐng)域，具體是一種熱泵型多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

熱源塔熱泵可有效解決空氣源熱泵在冬季容易產(chǎn)生的結(jié)霜問(wèn)題，可在冬、夏兩季使用，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，近年來(lái)，針對(duì)熱源塔熱泵系統(tǒng)的研究和應(yīng)用越來(lái)越多。

目前，熱源塔熱泵中存在的一個(gè)主要問(wèn)題是防凍溶液的再生。當(dāng)熱源塔在冬季使用時(shí)，防凍溶液會(huì)吸收空氣中的水蒸汽，水蒸汽凝結(jié)所傳遞的潛熱通常小于防凍溶液在熱源塔中吸熱量的30％。吸收空氣中的水分后，防凍溶液濃度變稀，冰點(diǎn)升高，因此需要重新對(duì)防凍溶液進(jìn)行再生以維持溶液的冰點(diǎn)始終處于要求水平。

熱源塔熱泵防凍溶液的再生方式主要采用熱力再生，它又包括沸騰式再生和非沸騰式再生兩種類型。其中沸騰式再生具有傳熱效果好，耗熱小的特點(diǎn)，是一種具有前景的再生方式。目前沸騰式再生的熱源常利用空調(diào)熱泵機(jī)組的再冷量進(jìn)行再生，其缺點(diǎn)是：1、增加了熱源塔的熱負(fù)荷，造成熱源塔偏大；2、熱泵機(jī)組的再冷器需要有接口連接防凍溶液，實(shí)際使用上很不方便，尤其是對(duì)于閉式熱源塔系統(tǒng)。有的則利用專門的熱泵供給再生熱量，但熱量為單效利用，系統(tǒng)COP不高。

為了利用專門的熱泵作為防凍溶液沸騰式再生的解決方案，目前最亟待解決的問(wèn)題是高溫?zé)崃康脑倮靡约敖鉀Q由此產(chǎn)生的不凝氣問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱泵型多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，采用專門熱泵驅(qū)動(dòng)，保證高溫?zé)崃康脑倮茫瑫r(shí)解決由此產(chǎn)生的不凝氣問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種熱泵型多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，包括內(nèi)置有機(jī)溶液的工作子系統(tǒng)和內(nèi)置制冷劑以及水或者防凍溶液的再生子系統(tǒng)；工作子系統(tǒng)包括閉式熱源塔、熱源塔循環(huán)泵、旁通調(diào)節(jié)閥、熱泵機(jī)組、有機(jī)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥以及出口調(diào)節(jié)閥；再生子系統(tǒng)包括蒸發(fā)冷凝器、第四效換熱室、第三效換熱室、第二效換熱室、第一效換熱室、凝水換熱器、溶液換熱器、冷凝脫氣室、脫氣室、第一換熱器、第二換熱器、冷凝器、冷凝水泵、濃溶液增壓泵、稀溶液增壓泵、真空泵、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、冷凝器調(diào)節(jié)閥、濃溶液調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥、第四效疏水調(diào)節(jié)閥、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥、稀溶液調(diào)節(jié)閥、第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第三效疏水調(diào)節(jié)閥、第四效供水調(diào)節(jié)閥、第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第二效疏水調(diào)節(jié)閥、第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第一效疏水調(diào)節(jié)閥、第三效供水調(diào)節(jié)閥、第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第二效供水調(diào)節(jié)閥、第一效供水調(diào)節(jié)閥以及壓縮機(jī)；閉式熱源塔的循環(huán)溶液出口連接熱源塔循環(huán)泵后分為兩路，第一路連接旁通調(diào)節(jié)閥后與濃溶液調(diào)節(jié)閥出口相連，再接入閉式熱源塔的循環(huán)溶液進(jìn)口；第二路依次連接凝水換熱器的低溫液體管道、溶液換熱器的低溫液體管道和稀溶液調(diào)節(jié)閥后接入脫氣室；脫氣室頂部的水蒸汽出口連接冷凝脫氣室的水蒸汽進(jìn)口，冷凝脫氣室的冷凝水出口連接冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥后與第四效疏水調(diào)節(jié)閥的出口相連；脫氣室的溶液出口連接稀溶液增壓泵后分為兩路，第一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第四效換熱室的頂部溶液進(jìn)口，第二路連接第一換熱器的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第三效換熱室的頂部溶液進(jìn)口，第二路連接第二換熱器的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第二效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第四效換熱室的頂部溶液進(jìn)口，第二路通過(guò)第一效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第一效換熱室的頂部溶液進(jìn)口；第一效換熱室的底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥連接第二效換熱室的底部溶液進(jìn)口，第一效換熱室的蒸汽主管路出口、第二效換熱室的冷凝管道以及第一效疏水調(diào)節(jié)閥依次連接后，第一效疏水調(diào)節(jié)閥與第四效疏水調(diào)節(jié)閥的出口相連，第一效換熱室的蒸汽旁路出口、第二溶液換熱器的冷凝管道以及第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第二效換熱室的底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥連接第三效換熱室的底部溶液進(jìn)口，第二效換熱室的蒸汽主管路出口、第三效換熱室的冷凝管道以及第二效疏水調(diào)節(jié)閥依次連接，第二效疏水調(diào)節(jié)閥與第四效疏水調(diào)節(jié)閥的出口相連，第二效換熱室的蒸汽旁路出口、第一溶液換熱器的冷凝管道以及第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第三效換熱室的底部溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥連接第四效換熱室的底部溶液進(jìn)口，第三效換熱室4的蒸汽主管路出口、第四效換熱室的冷凝管道以及第三效疏水調(diào)節(jié)閥依次連接，第三效疏水調(diào)節(jié)閥與第四效疏水調(diào)節(jié)閥的出口相連，第三效換熱室的蒸汽旁路出口、脫氣室的冷凝管道以及第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第四效換熱室的底部溶液出口第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥、濃溶液增壓泵、溶液換熱器的高溫液體管道以及濃溶液調(diào)節(jié)閥依次連接后，濃溶液調(diào)節(jié)閥與旁通調(diào)節(jié)閥的出口相連，第四效換熱室的蒸汽主管路出口、蒸發(fā)冷凝器的冷凝管道、冷凝器的冷凝管道以及第四效疏水調(diào)節(jié)閥依次連接，第四效疏水調(diào)節(jié)閥與其它疏水調(diào)節(jié)閥出口相連后，分別和冷凝水泵和凝水換熱器的高溫液體管道依次連接后排出；冷凝脫氣室的氣體出口連接冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)，脫氣室的氣體出口連接脫氣室壓力開(kāi)關(guān)，第四效換熱室的氣體出口連接第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)，第三效換熱室的氣體出口連接第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)，第二效換熱室的氣體出口連接第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)，第一效換熱室的氣體出口連接第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)，各壓力開(kāi)關(guān)并聯(lián)后連接至真空泵的進(jìn)氣口；熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液出口、溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥以及閉式熱源塔的熱源塔有機(jī)溶液進(jìn)口依次連接，閉式熱源塔的熱源塔有機(jī)溶液出口分為兩路：一路連接出口調(diào)節(jié)閥；另外一路與冷凝器調(diào)節(jié)閥和冷凝器的低溫液體管道依次連接后，其冷凝器的低溫液體管道出口與調(diào)節(jié)閥的出口相連，并連接到熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液進(jìn)口；壓縮機(jī)的出口依次連接第一效換熱室內(nèi)的冷凝管道、節(jié)流閥、冷凝脫氣室的冷凝管道、蒸發(fā)冷凝器的冷凝管道，最后接至壓縮機(jī)的進(jìn)口。