[發明專利]一種基于第一類吸收式混合熱泵

在審

• 申請號: 201711084651.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107883604A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 楊彩玲;郝兆龍;曹建喜;周海波
• 申請（專利權）人: 北京拓首能源科技股份有限公司
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F25B41/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 廖輝,仇蕾安

技術領域

本發明涉及石油行業的采油污水余熱利用技術領域，具體涉及一種基于第一類吸收式混合熱泵。

背景技術

目前，國內油田開采出來的原油含水量已經非常高(一般在90％以上)，原油從地下開采出后經過沿途中轉站匯總到區域的聯合站對原油進行脫水處理。國內不同地理位置的原油由于物性不盡相同，所以處理工藝也不完全一樣。但是主要過程是通過沉降等方法實現油水分離，將原油的含水率降低到0.03％以下。

在油水分離過程中，分離后的污水仍有一定的熱量(38～45℃)，經過簡單處理后匯總到污水處理廠處理后排放或者回注到油井中，如果不對污水中的熱能進行有效利用是對熱能的一種浪費。

目前，利用低品位熱能方法一種是直接采用壓縮式熱泵直接提溫，該方法確實可以利用該部分余熱，但是電力消耗極大，由于電是二次能源，品位較高，直接用來提升溫位經濟性非常不合適。另一種方法是提取回注水中的熱量，通過吸收式熱泵升溫后用于工業生產和民用取暖，吸收式熱泵雖然基本不耗電能，但是由于其技術原理限制溫升有限，不能大范圍推廣該技術。

吸收式熱泵又分為第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵。第一類吸收式熱泵又稱為增熱型熱泵，它是以高溫熱量為驅動熱源回收低溫余熱熱量，再以中溫位形式輸出可用熱；第二類吸收式熱泵又稱為增溫型熱泵，它是以中溫余熱作為驅動熱源，其中部分熱量以高溫形式輸出可用熱，其余以更低溫位形式排放到環境中。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于第一類吸收式混合熱泵，在保證投資成本提高幅度很小的情況下，將運行成本減小50％以上，大幅縮短回收期，具有巨大經濟效益。克服了現有技術能耗大，費用高的缺點，利用較少的能源即可獲得較多可利用的熱能。

一種基于第一類吸收式混合熱泵，該熱泵包括蒸發器、冷凝器、換熱器、壓縮機、吸收器、熱交換器、再生器和鍋爐；

外部的污水進入蒸發器的管程換熱后排出，蒸發器的殼程入口與冷凝器相連，污水將從冷凝器進入蒸發器殼程中的冷凝水加熱蒸發，蒸發器的殼程出口與吸收器連接；所述吸收器、熱交換器和再生器通過溴化鋰溶液管路連接后形成換熱回路；鍋爐與再生器通過管路連接保證換熱器中溴化鋰溶液的再生，再生器通過水蒸汽管路與冷凝器連接；

液態有機循環工質分別進入吸收器和冷凝器，吸收器和冷凝器分別將液態有機循環工質加熱形成氣態工質后統一匯入壓縮機，混合后的氣態工質通過壓縮機壓縮做功繼續被壓縮到設定溫度和壓力后進入換熱器對外部的供暖水進行加熱，被加熱后的供暖水被送入供暖水管網進行供暖，氣態工質換熱后變成液態有機循環工質繼續參與循環換熱。

進一步地，所述再生器和熱交換器之間并聯的管路上分別設有泵和節流閥，目的是使再生器和熱交換器之間的溴化鋰溶液形成循環。

進一步地，所述蒸發器與冷凝器之間的管路上依次連接泵和節流閥，目的是將冷凝器中的冷凝水泵入蒸發器中。

進一步地，所述外部污水的溫度為38～45℃，污水經蒸發器換熱后的溫度降至28～35℃。

有益效果：

1、本發明將吸收式熱泵與壓縮式熱泵兩種技術相結合，以吸收式熱泵技術為基礎，配合壓縮式熱泵輔助增熱，增溫到所需溫位。在保證投資成本提高幅度很小的情況下將運行成本減小50％以上，大幅縮短回收期，具有巨大經濟效益。

2、本發明具有良好的操作性能，很強的跟隨性和自衡能力，當外部工藝參數(如廢熱源的溫度、壓力、熱水入口溫度及流量、循環冷卻水溫等)維持不變時，熱泵可很快進入穩定狀態，且運行十分平穩。一旦外部工藝參數發生變化，熱泵內部參數(如溴化鋰溶液的濃度、蒸發壓力、冷凝壓力等)將迅速自動調整到新的平衡點而進入穩定狀態，無需操作人員作任何調節。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

如附圖1所示，本發明提供了一種基于第一類吸收式混合熱泵，該熱泵包括蒸發器、冷凝器、換熱器、壓縮機、吸收器、熱交換器、再生器和鍋爐；