[發(fā)明專利]橫管滿液式凝汽源熱泵驅(qū)動蒸汽鍋爐

在審

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• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106931419A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侴喬力;陳江;侴雨宏;魏蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 侴喬力;陳江
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F25B30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效回收凝汽、廢蒸汽、乏蒸汽等凝結(jié)潛熱，同時還梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、缸套顯熱、過冷顯熱，并利用熱泵冷凝器高效產(chǎn)生水蒸汽的橫管滿液式凝汽源熱泵驅(qū)動蒸汽鍋爐。

(二)背景技術(shù)

(1)目前的水源熱泵只能從熱源側(cè)的水源中提取熱量，并向使用側(cè)的循環(huán)水釋放熱量。

(2)而在眾多工業(yè)行業(yè)的工藝流程中，經(jīng)常伴生有大量凝汽、廢蒸汽、乏蒸汽、二次蒸汽等的凝結(jié)潛熱需要通過冷卻塔而向環(huán)境排放，因此如何利用熱泵蒸發(fā)器高效回收其凝結(jié)潛熱，已成為一項重要課題。

(3)同時如何有效利用熱泵冷凝器高效產(chǎn)生水蒸汽，而無需通過循環(huán)水泵與閃蒸罐的輔助，又成為另一項重要課題。

(4)而當熱泵循環(huán)的壓縮比較大時，則一方面需要通過降低熱泵蒸發(fā)器的換熱端差，另一方面需要通過降低熱泵冷凝器的換熱端差，以實現(xiàn)共同降低熱泵的循環(huán)溫差，從而大幅提高凝汽源熱泵能效比。

(5)因此發(fā)明一種高效熱泵，以最低熱泵循環(huán)溫差而從熱源側(cè)的凝汽中高效提取熱量，還可在使用側(cè)高效產(chǎn)生水蒸汽，同時還能梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、缸套顯熱、過冷顯熱，就成為市場迫切期待的創(chuàng)新產(chǎn)品。

綜上所述，市場正期待著一種高效回熱型凝汽源熱泵和高效余熱蒸汽鍋爐的跨界產(chǎn)品。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：系統(tǒng)集成橫管滿液式蒸發(fā)器、蒸汽鍋爐冷凝器、壓縮機、梯級回熱器，實現(xiàn)梯級回收凝水、油冷、缸套、過冷等顯熱；熱泵工質(zhì)以滿液蒸發(fā)方式提取凝汽源放熱，提升熱泵蒸發(fā)溫度5℃以上；軟化補水以滿液蒸發(fā)方式提取熱泵工質(zhì)冷凝放熱，提升鍋爐蒸發(fā)溫度5℃以上，同時降低熱泵冷凝溫度5℃以上；從而相比其他蒸發(fā)方式，共計降低熱泵循環(huán)溫差10℃以上，大幅降低投資與電耗。

按照附圖1所示的橫管滿液式凝汽源熱泵驅(qū)動蒸汽鍋爐，其由1-橫管滿液式蒸發(fā)器；1-1-凝汽進口；1-2-分離腔；1-3-橫置管簇；1-4-凝水槽；1-5-凝水出口；1-6-液態(tài)熱泵工質(zhì)進口；1-7-氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口；1-8-吸油管；1-9-引射器；1-10-兩通閥；1-11-不凝氣分離器；1-12-熱泵工質(zhì)蒸發(fā)槽；1-13-凝水泵；1-14-凝水回熱器；2-凝汽；3-液位開關(guān)；4-膨脹閥；4-1-干燥過濾器；5-壓縮機；5-1-回油口；5-2-驅(qū)動設(shè)備；5-3-缸套回熱器；5-4-油分離器；5-5-油過濾器；5-6-流量開關(guān)；5-7-電磁閥；5-8-油冷卻器；5-9-手動球閥；5-10-過冷器；6-蒸汽鍋爐冷凝器；6-1-軟化補水進口；6-2-分離腔；6-3-冷凝放熱管簇；6-4-加熱蒸發(fā)槽；6-5-水蒸汽出口；6-6-進口集氣管；6-7-出口集液管；6-8-出氣管；7-熱泵工質(zhì)；8-軟化補水；9-軟化補水流量調(diào)節(jié)閥；10-水蒸汽壓縮機；11-高壓水蒸汽；12-壓力開關(guān)；13-溫度開關(guān)；14-真空泵；15-流量調(diào)節(jié)閥組成，其特征在于：

橫管滿液式蒸發(fā)器1殼程頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口1-7通過管道連接壓縮機5、油分離器5-4、蒸汽鍋爐冷凝器6管程、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側(cè)、膨脹閥4、橫管滿液式蒸發(fā)器1殼程底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進口1-6，組成熱泵循環(huán)回路；

油分離器5-4底部出油口通過管道連接手動球閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側(cè)、油過濾器5-5、流量開關(guān)5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，組成油冷回熱回路；

橫管滿液式蒸發(fā)器1管程凝汽側(cè)的凝汽進口1-1、中間橫置管簇1-3內(nèi)側(cè)、凝水側(cè)底部凝水槽1-4的凝水出口1-5、不凝氣分離器1-11、凝水泵1-13、凝水回熱器1-14凝水側(cè)，組成凝汽放熱凝水回熱回路；

橫管滿液式蒸發(fā)器1殼程的底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進口1-6、熱泵工質(zhì)蒸發(fā)槽1-12中的橫置管簇1-3外側(cè)、頂部分離腔1-2、頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口1-7，組成熱泵工質(zhì)的滿液式蒸發(fā)回路；

橫管滿液式蒸發(fā)器1的外殼為水平設(shè)置的圓柱面；

橫管滿液式蒸發(fā)器1殼程上部內(nèi)壁設(shè)置液位開關(guān)3，依據(jù)熱泵工質(zhì)液位信號閉環(huán)控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接橫管滿液式蒸發(fā)器1殼程底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進口1-6，組成熱泵工質(zhì)膨脹回路；

蒸汽鍋爐冷凝器6管程一側(cè)的頂部進口集氣管6-6、中間冷凝放熱管簇6-3內(nèi)側(cè)及其兩端的連接彎頭、一側(cè)底部出口集液管6-7，組成熱泵工質(zhì)的放熱回路；

蒸汽鍋爐冷凝器6殼程的底部軟化補水進口6-1、中間加熱蒸發(fā)槽6-4中的冷凝放熱管簇6-3外側(cè)、頂部分離腔6-2、頂部水蒸汽出口6-5，組成軟化補水的滿液式蒸發(fā)回路；