[實用新型]直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721809466.1
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN207649161U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉振凱;張立平;孫豐收;劉樹濤;于魯汕
• 申請（專利權）人: 淄博英力威能源技術有限公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B6/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B43/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬雁

本實用新型涉及一種直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置，屬于壓縮式熱泵技術領域，應用于化工、醫(yī)藥類企業(yè)的蒸餾、精餾等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。包括氣液分離裝置，氣液分離裝置上并聯(lián)供冷系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)：供熱系統(tǒng)包括順次連通的壓縮機、工藝加熱器和膨脹閥，壓縮機和膨脹閥分別連通氣液分離裝置，供熱系統(tǒng)上設有冷能補償系統(tǒng)。本實用新型采用同一種冷媒直供用于冷凝和加熱，與其他間接型換熱方式相比，沒有溫度梯度降低效應，因此提高了壓縮機的能效；直供制冷媒用于生產(chǎn)冷凝和加熱，屬于沸騰和冷凝換熱，輸送的冷媒量很小，因此大大節(jié)省了輸送能源的能耗。

技術領域

本實用新型涉及一種直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置，屬于壓縮式熱泵技術領域，應用于化工、醫(yī)藥類企業(yè)的蒸餾、精餾等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

背景技術

在化工生產(chǎn)的蒸餾、精餾環(huán)節(jié)，蒸發(fā)和冷凝用能是完全獨立的，蒸發(fā)介質和冷凝介質相互獨立。一般采用蒸汽加熱蒸發(fā)，然后采用冷媒冷凝，蒸發(fā)和冷凝都會消耗大量的能源。市場中存在通過熱泵裝置回收冷凝熱量提高品質后再用于蒸發(fā)用熱的案例，通常有兩種辦法：一是直接壓縮蒸發(fā)后氣體用于塔釜加熱蒸發(fā)，但是往往氣體壓縮性能很差或具有安全隱患，不宜實施；二是利用常用物質，比如水，經(jīng)過間接換熱回收冷凝熱，然后再經(jīng)過壓縮式或吸收式熱泵，得到高品質能源，一般為熱水，再去塔釜加熱蒸發(fā)，經(jīng)過兩級換熱后，導致可回收利用的熱能梯級下降，受限于壓縮比，熱泵可提升的溫度空間一般只有50℃左右，所以大大限制了其應用，只適合于工藝中加熱和冷凝溫差很小的生產(chǎn)中，一般10℃以內，而且增加了換熱介質的輸送能耗，節(jié)能效益不顯著。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置，采用同一種冷媒直供用于冷凝和加熱，與其他間接型換熱方式相比，沒有溫度梯度降低效應，因此提高了壓縮機的能效；直供冷媒用于生產(chǎn)冷凝和加熱，屬于沸騰和冷凝換熱，輸送的冷媒量很小，因此大大節(jié)省了輸送能源的能耗。

本實用新型所述的直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置，包括氣液分離裝置，氣液分離裝置上并聯(lián)供冷系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)：

供熱系統(tǒng)包括順次連通的壓縮機、工藝加熱器和膨脹閥，壓縮機和膨脹閥分別連通氣液分離裝置，供熱系統(tǒng)上設有冷能補償系統(tǒng)。

冷媒通過氣液分離裝置進入壓縮機壓縮后成為高壓高溫氣體，通過工藝加熱器放熱后，成為高壓低溫液體，經(jīng)過膨脹閥后，成為低壓低溫液體，回流到氣液分離裝置。

冷媒通過氣液分離裝置進入供冷系統(tǒng)，經(jīng)供冷系統(tǒng)向環(huán)境供冷后，回流到氣液分離裝置。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，供熱系統(tǒng)生成的熱能大于供冷系統(tǒng)生成的冷能，因此，在供熱系統(tǒng)上設有冷能補償系統(tǒng)，用于消除多余熱能，保持系統(tǒng)熱能和冷能平衡。

進一步優(yōu)選地，壓縮機連通氣液分離裝置氣相出口；膨脹閥連通氣液分離裝置液相入口。

進一步優(yōu)選地，冷能補償系統(tǒng)為冷凝裝置。用于對供熱系統(tǒng)中循環(huán)的冷媒進行冷卻。

進一步優(yōu)選地，壓縮機與冷凝器之間設有調節(jié)閥。根據(jù)生產(chǎn)需要，調節(jié)壓縮機通入工藝加熱器冷媒流量。

進一步優(yōu)選地，冷凝裝置為二級冷凝器。因為供熱系統(tǒng)剩余熱能較少，二級冷凝器能夠滿足消耗剩余熱能的需要。

進一步優(yōu)選地，供冷系統(tǒng)包括工藝冷凝器，工藝冷凝器兩端分別連通氣液分離裝置。工藝冷凝器用于對生產(chǎn)環(huán)境供冷。

進一步優(yōu)選地，工藝冷凝器入口端連通氣液分離裝置液相出口，工藝冷凝器出口端連通氣液分離裝置氣相入口。冷媒從液相變?yōu)闅庀啵窄h(huán)境熱量，釋放冷能。

進一步優(yōu)選地，工藝冷凝器入口端與氣液分離裝置液相出口之間設有熱能補償系統(tǒng)。本實用新型所述的直供型冷熱雙效壓縮式熱泵裝置開機或負荷波動加大時，冷凝熱不能滿足加熱需求時，利用外部蒸汽補充熱能。

進一步優(yōu)選地，熱能補償系統(tǒng)為蒸汽補償系統(tǒng)。可以為設于低壓儲液罐中的蒸汽加熱盤管。